地铁用的电是从哪里来的电「地铁的用电是如何连接的」

首先 , 和其他轨道交通一样 , 地铁的电是来自大电网,由城市电网引入电源 。在我国,地铁一般使用10~35千伏的交流电,通过牵引变电所变压整流后,牵引网供给车辆的是750伏或者1500伏的直流电 。
由于从城市电网引入电源到地铁车辆的方式有多种,这里以集中式供电为例(也就是地铁有专用的主变电所) , 展示一下地铁供电系统的构成:

地铁用的电是从哪里来的电「地铁的用电是如何连接的」

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上图清楚地显示牵引网供给车辆的方式有两种:
1地上取电:“第3条轨道”供电
“第三轨”供电,形象地说,就是从地上取电 。这条轨道是接触轨,是承载地铁列车两条轨道之外的第3条轨道 。
地铁用的电是从哪里来的电「地铁的用电是如何连接的」

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“第三轨”专门供电 。车辆通过集电装置与接触轨接触取电,接触轨外设有防护罩保障安全 。根据接触面的位置不同,可分为上部授流、下部授流和侧部授流接触轨~目前 , 接触轨供电多采用750伏电压,也有部分采用1500伏电压(在我国,首个采用1500伏直流接触轨供电的地铁是广州地铁4号线) 。
地铁用的电是从哪里来的电「地铁的用电是如何连接的」

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2空中取电:头顶的架空接触网供电
架空接触网供电,形象地说 , 就是从空中取电 。这点和高铁很相似 。
地铁用的电是从哪里来的电「地铁的用电是如何连接的」

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【地铁用的电是从哪里来的电「地铁的用电是如何连接的」】隧道上方架设刚性或弹性装置、悬挂接触网 , 车辆通过受电弓从接触线中获取电流,多采用1500伏电压 。架空接触网也有不同的悬挂结构,具体采用哪种,要考虑隧道高度和安装空间~
由于架空接触网在列车上方,一般人不太容易接触到,安全性较高 。而接触轨就不同了 , 虽然设置有防护罩,但由于第三轨敷设在地面上,人跌落到轨道上触电的可能性大一些;如果有导电物质坠落,还有可能造成短路,影响行车和人身安全(两年前,深圳地铁3号线就发生过乘客雨伞掉落到接触轨上导致短路的事故 , 地铁停运了10分钟) 。
此外,在接触轨供电的情况下 , 地铁高速行驶时,集电装置难以持续抓紧第三轨,受流不稳定会影响行车最高时速,也不适合大运量的地铁 。而架空接触网供电下,就不存在这个问题 , 地铁能跑得更快、运载更多乘客~
机智的小伙伴可能就要问了:既然架空接触网更安全、地铁行车速度更快、运载量更大 , 为何不全部采用这种供电形式呢?主要有以下几方面的原因~
原因
A 接触轨施工难度较小、建设成本相对低,在经济上有优势;架空接触网的零部件较多、施工难度大、成本较高 。
B 接触轨的使用寿命长,维修量小,更容易运营;架空接触网局部易磨损,维护工作量大 。
C 除此之外,如果应用在轻轨中,接触轨设有防护罩,受恶劣天气影响轻且美观;架空接触网则容易受外界天气影响,也不美观 。
D 接触轨供电的方式历史较长,运营经验丰富 。
其实,地铁究竟采用哪种供电方式,要考虑城市特点、客流大小、列车编组、美观需求等各方面因素 。默默地说 , 在我国,北京、上海、广州、南京、天津等各地地铁,都是既有接触轨供电又有架空接触网供电的~
供电“双保险”
地铁作为一个重要的用电部门,其供电与一般工业和民用的供电不同 , 目前国内地铁普遍采用两路独立的电源双边供电,当任何一路电源发生故障停电时,另外一路电源也能保证地铁的正常供电 。