地铁供电系统的运营与维护措施探寻.pdf

汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 12 地铁供电系统的运营与维护措施探寻 冯亚宁（石家庄市轨道交通集团有限责任公司运营分公司 河北石家庄 050000）摘 要随着我国城市化水平的不断提高和城市规模的不断扩大，地铁作为一项重要的公共交通设施，建设规模越来越大，地铁轨道不占用地上空间、运量大、速度快的优势为城市交通带来了极大的便利。在城市基础设施建设中，除了应当根据城市的需要扩大地铁轨道的规模外，还应当关注地铁系统的运营与维护，由于地铁车辆运行的动力是电力，地铁当中的照明、监控等子系统“软件”也是电力，因此地铁供电系统的运营与维护就成为了地铁运营的关键。本文针对地铁供电系统的运营与维护进行了探讨。关键词城市地铁；供电系统；运营与维护 引言：地铁供电系统，顾名思义，就是为城市地铁系统的运营提供电能的系统，地铁运营的方方面面都需要应用到电能，除了直观上给地铁列车的运行提供动力以外，电力还在地铁系统的操控以及提升舒适度的过程中发挥着作用，比如地铁的监控系统、照明系统，包括自动扶梯、空调通风等系统都是以电力为运行能源的，由此可见，在地铁中，电力发挥着能量来源和操作动力的双重作用，探究地铁供电系统的运营与维护措施，具有非常重要的现实意义。针对地铁供电系统的运营与维护，本文在解析了地铁供电系统的组成以及运营维护的要求的基础上，对地铁供电系统的运营与维护措施进行了探讨。一、地铁供电系统的组成 从电力的来源上看，地铁供电系统与城市环境中其他用电系统一样，都从城市电网中国获取电能并没有独立于城市电网的其他供电线路，其供电方式也和其他城市用电系统一样，都是从城市电网的一级电力系统输入，经过变压系统的调控接入地铁用电系统当中。从地铁的电力应用端来看，地铁的电力应用系统主要包含两个部分，即以牵引变电所为中心、主要是为了提供列车运行所需要的动力的牵引供电系统和以降压变电所为中心、主要是为了给照明、监控、警报等子系统提供动力的低压供电系统。从供电系统的两大子系统的特点上看，为了给列车运营提供充沛的动力，牵引供电系统当中的电压较高，并且用电负荷会随着地铁客流量的变化而正比变化，因此多为方便调节的直流电，此外，为了给列车供能，牵引供电系统当中还包含有接触网等特殊设施；而低压供电系统的电压则较低，维持在一般生活用电电压，即 220 伏特到 380 伏特之间，电流形式为交流电，并且由于自动扶梯、照明系统、监控设备等设施需要全天候运行，因此低压供电系统的用电负荷比较稳定。除了这两大子系统外，为了防止地铁因为城市电网的波动造成供电中断甚至列车停运的现象，地铁供电系统当中还应当保留一些独立的应急发电设施1。二、地铁供电系统的要求（一）保证稳定 在地铁供电系统的运营中，通过维持地铁供电的稳定性来保证地铁运行的不间断是地铁供电系统的重要要求，这一大要求可以体现在两个方面的特性上，即稳定性和灵活性。首先，从灵活性上看，地铁供电系统，特别是地铁的牵引动力供电系统必须保证灵活的自我调节能力，对自我调节能力的要求主要是地铁的运营方式决定的，一方面，地铁的供电系统较大，覆盖空间广；另一方面，地铁不同时段的用电负荷不同，为了节省电能，应当随着客流量的高低峰对电力进行调节，这两方面因素决定了地铁供电系统需要一套灵敏的操作系统对电力进行调度。其次，从稳定性上看，任何供电系统都有可能出现波动，地铁供电系统也不例外，因此地铁的供电系统往往采用了多层次的供电网络，使得地铁供电系统即使某一部分出现了波动，也不会影响到其他部分的运行2。（二）充分保护 地铁要想发挥自身运量大、速度快的优势，就应当保证自身运行时的稳定性，在地铁系统出现故障后及时的检修排查，并降低故障造成的损害。首先，从故障损伤的控制上看，地铁供电系统应当设置自动化的安全设备，在故障发生时迅速的识别并做出反应，执行精准的保护动作，将发生故障的电路从地铁的整个供电系统当中断开，避免供电系统当中一部分电路的故障波及整个系统的使用。其次，从故障问题的处理上看，要想控制故障对地铁线路的损伤，就必须及时的认识到是地铁庞大的供电系统当中的哪一部分出现了问题，对检修工作进行准确的指导，这就要求供电系统当中必须要设置智能化的监控设施，在发生故障后不但可以将故障的种类和位置反映出来，还要将故障信息发送给检修人员，为检修人员的工作提供帮助。（三）及时检修 为了保证地铁供电系统的安全、可靠，常态化的检修工作是必不可少的，对地铁供电系统的检修不但要在发生故障时进行，对故障进行解决，还需要在没有发生故障时进行，对可能产生故障的隐患进行排除。从排除隐患的常汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 13 态化检修这一方面来看，这一部分的检修工作应当强化检修工作的准确性，要能够准确的从地铁供电系统当中“诊断”出有可能发生故障的设备，并予以及时的替换，从而将故障控制在未发生的阶段。从故障发生后的维修工作来看，这一部分的工作应当重点关注检修工作的迅速性，为了保证地铁系统的持续运行，为了让供电系统的故障尽可能的少的影响地下交通，地铁运营单位应当在平时的工作当中设置好预案，提升检修人员的反应速度。三、地铁供电系统的维护内容（一）日常维护内容 在供电系统的维护工作当中，工作量所占比例最高的实际上是日常的维护工作，日常的维护工作主要包含四个方面的工作内容，其一，是对用电和供电设备进行常态化的巡视，在各项设备保持工作状态的情况下，观察各类设备运行动作是否有异常；其二，是对设备当中发现的问题进行处理，维护供电系统当中的各个设备，排除故障隐患；其三，是对供电系统进行倒闸操作，通过改变供电系统运行方式的策略，对供电系统进行较为彻底的排查；最后，地铁系统的日常操作还包括一系列的维护工作，包括地铁维护检修工作的总结报告、检修工作票的开具和系统运营状况的分析。在地铁供电系统的日常维护工作中，最重要的是强化工作人员的管理，让工作人员从思想上重视检修工作，在工作中严谨操作，充分发挥日常维护工作的功能。（二）异常情况处理工作 地铁供电系统运行中的异常情况，指的是供电系统在外部因素的干扰下，间歇性的丧失一部分或者全部的额定工作能力的状态，这种状态的出现没有规律性，因此往往会打破地铁供电系统运营维护的正常工作秩序，严重的异常状态甚至会造成设施损毁，导致供电系统瘫痪，地铁系统停运等严重后果。为了应对这种意外情况，除了需要在平时的供电系统维护工作当中做好检修，排除有可能会造成异常的设备隐患外，还要做好检修人员的值班工作，保证在异常情况发生后检修人员能够迅速排除故障、迅速恢复地铁的正常运营。检修人员的“迅速性”应当通过两个方面的工作做到，一方面，检修人员在值班工作中必须要强化思想建设，时刻做好准备，保证在出现故障后可以迅速、有准备的做出反应；另一方面，检修人员要能够在异常情况发生后迅速排查出故障原因，并予以解决。（三）人员培训工作 在地铁供电系统的运行和维护工作当中，人是一切工作的主体，工作人员是工系统维护的灵魂，无论引进什么形式的技术，无论地铁供电系统的情况如何，都需要工作人员的实际工作才能让系统发挥作用，因此，做好人员培训工作，是地铁供电系统运行维护的核心。人员培训工作的内容主要包含三个方面，首先，应当强化工作人员的思想建设，让工作人员认识到检修工作的重要性，鼓励工作人员在检修工作中严谨操作，在平时的值班工作中做好准备；其次，应当强化制度建设，用严密、精准的责任制度督促工作人员按照规定进行运营维护工作；最后，地铁运营单位还需要对供电系统的运营状况进行分析，探索运营规律，有针对性的制定运营措施。四、地铁运营维护的技术要点（一）第三轨接触网的维护 第三轨又叫供电轨，是指安装在列车轨道线路旁边，用来给列车供电的单独的轨道，由于地铁在地下运行，缺少假设输电线和受电弓的空间，因此第三轨接触网供电是地铁供电系统中常用的供电方式。第三轨接触网铺设在轨道表面，受到的振动较大，被杂物流水损坏的可能性高，输电轨道暴露在空气中，容易受到腐蚀，因此在地铁供电线路的维护中，第三轨接触网的维护是一项技术要点。在第三轨的维护包含以下三个方面的重点，首先是清洁工作，第三轨铺设在地表，列车经过时扬起的灰尘、落在轨道当中的各类杂物都有可能使第三轨被掩盖，造成接触不良，因此应当对第三轨及时进行清洁保养；其次，要保证第三轨接触网各个设备的完整性，及时更换破损的绝缘支撑子、调整第三轨的不平顺部分；此外，第三轨由于暴露在空气当中，因此抗氧化、抗腐蚀工作也是重要的工作内容。（二）架空接触网的维护 在一些城市轨道交通中，有一部分列车的运行空间会经过地上环境，在这些环境当中，为列车供电就可以使用架空接触网。架空接触网包含两种形式，采用带张力的柔性金属导线组成的接触网被称为“柔性接触网”，采用汇流排取代承力索，接触线受到的形变较小的接触网被称为“刚性接触网”。在柔性接触网的维护工作当中，不同的接触网标准会使得接触网的维护规程发生变化，在进行维护时，工作人员要根据接触网的特点和标准选择维护措施。在刚性接触网的维护当中，由于接触网的刚性较强，在使用过程中承受的冲击力较大，因此应当重点关注接触网的形变问题，比如观察接触导线是否变形，是否出现了严重的磨耗问题；检查汇流排接头的接触是否良好，连接点是否处于同一条直线上等。（三）低压供电系统的安装 在地铁的供电轨道当中，除了高压直流的牵引动力供电系统以外，还包括低压交流的供电系统，比如，由于地铁设施的主要部分都位于地下，缺少自然光的照明，因此地铁的站台、轨道内都需要安装照明系统提供光源，照明系统多采用低压交流，因此地铁设施中需要安装低压供电系统。在低压供电系统的安装中，地铁运营单位应当找准安装用电设施的位置，尽可能的简化供电系统的形式，使供电线路尽可能的壁纸，减少弯曲，在降低能源损耗的同时方便低压供电系统的检修维护工作。结束语 综上所述，地铁供电是一个复杂、规模大、对运营状态要求高的系统，为了提升地铁交通的运行能力，地铁的运行单位要重视地铁供电系统的维护，认识维护工作的要点，保证供电系统的平稳运行。参考文献：1张亮.浅谈地铁供电系统的供电方式与选择措施J.交通科技与管理,2021(4):2.2王键波.地铁供电系统智能设备与智能运维研究J.智能城市,2020,6(16):2.作者简介：冯亚宁（1993-07）男，汉族，本科学历，初级职称，籍贯河北省辛集市。