GB/T 10411-2005城市軌道交通直流牽引供電係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 城市軌道交通
• 直流牽引供電
• GB/T 10411-2005
• 電力係統
• 電氣工程
• 軌道交通
• 供電係統
• 標準規範
• 技術標準
• 電力牽引
• 城市交通

店鋪： 廣通建築科技圖書專營店

齣版社： 未知

ISBN：104112005

商品編碼：10107608241

叢書名： GBT10411-2005

齣版時間：2005-09-01

城市軌道交通直流牽引供電係統
作 者：
齣版社：中國標準齣版社
譯 者：
16開 頁數：13 字數：22韆字
紙 質 版：18元

 

標準號： GB/T 10411-2005   中文標準名稱： 城市軌道交通直流牽引供電係統 ICS： ICS 29.280   英文標準名稱： D.C.traction power supply system for urban rail transit 中標分類： S80   發布日期： 2005-05-25 采標情況：   實施日期： 2005-11-01 標準個數：   作廢日期： 發布單位： 中華人民共和國國傢質量監督檢驗檢疫總局 中國國傢標準化管理委員會

內容簡介

本標準規定瞭城市軌道交通直流牽引供電係統中供電方式、牽引變電所、電纜、接觸網、牽引供電保護裝置及電力調調度的主要性能指標和設備運行指標等。 本標準適用於城市軌道交通直流牽引供電係統。 本標準不適用於城市有軌電車供電係統。

城市軌道交通直流牽引供電係統設計與運行 引言 隨著城市化進程的不斷加速，城市軌道交通已成為現代都市不可或缺的交通動脈。高效、可靠的牽引供電係統是保障城市軌道交通安全、穩定運行的基石。本文旨在深入探討城市軌道交通直流牽引供電係統的設計理念、關鍵技術、運行維護以及未來發展趨勢，為相關從業人員提供理論指導和實踐參考。 第一章 城市軌道交通直流牽引供電係統的基本概念與組成 1.1 城市軌道交通直流牽引供電係統的定義與作用 城市軌道交通直流牽引供電係統，通常指為城市軌道交通車輛（如地鐵、輕軌、有軌電車等）提供直流電力的係統。其主要作用是將外部電網或其他電源的能量，經過一係列轉換、控製和分配，最終安全、穩定地輸送給運行中的列車，驅動其牽引電機，實現車輛的行駛。一個優秀的牽引供電係統，不僅要滿足列車的動力需求，還要確保人員和設備的絕對安全，並具備一定的經濟性和環保性。 1.2 係統的基本組成部分 城市軌道交通直流牽引供電係統是一個復雜而精密的集成係統，其主要組成部分包括： 變電站（Substation）: 這是整個係統的核心樞紐。變電站負責接收來自外部高壓電網（如220kV、110kV、35kV等）的交流電，通過降壓變壓器將其電壓降低至適閤整流的等級，再通過整流設備（通常為晶閘管換流器或二極管整流器）將其轉換為直流電。同時，變電站還承擔著電壓調節、功率因數補償、保護和監控等功能。一個典型的直流牽引供電係統會設置多個變電站，以實現供電區域的覆蓋和供電可靠性的提升。 直流饋綫（DC Feeder）: 變電站輸齣的直流電通過直流饋綫輸送到接觸網或第三軌。直流饋綫通常采用銅導綫或鋁導綫，其截麵積需要根據供電距離、列車運行負荷以及允許的電壓降來設計。為瞭減少綫路損耗和提高供電質量，直流饋綫的設計需要精細計算，並考慮敷設方式（如架空、地埋等）。 接觸網或第三軌（Catenary or Third Rail）: 這是直接嚮列車提供電力的裝置。 接觸網: 主要用於架空綫路，由承力索、contact wire（直接與受流器接觸的導綫）、吊索等組成，通過支架、腕臂等固定在立柱上。接觸網的設計需要考慮導綫張力、導電性能、耐磨性、耐腐蝕性以及機械強度，以保證受流器能夠穩定可靠地接觸。 第三軌: 主要用於地下或地麵綫路，是一條敷設在軌道旁的導電軌，列車通過受流器直接接觸第三軌取流。第三軌的優點是結構緊湊，但其安全防護要求更高，通常會設置絕緣罩。 受流器（Current Collector）: 安裝在列車車頂（接觸網）或車側（第三軌）的裝置，負責從接觸網或第三軌上“獲取”電能，並將其輸送到列車的牽引變流器。受流器需要具備良好的導電性、彈性和耐磨性，並能適應接觸網或第三軌的起伏變化。 軌道（Rail）: 在直流牽引供電係統中，軌道通常作為迴流迴路，將電流從列車經由車輪、軌道流迴變電站，構成完整的電流迴路。因此，軌道也需要具備良好的導電性，並通過可靠的連接確保電流的順暢迴流。 保護與控製設備: 包括斷路器、熔斷器、繼電器、避雷器、監控係統等。這些設備協同工作，用於保護係統免受短路、過載、雷擊等故障的影響，並實現對供電係統的遠程監控和操作，確保係統的安全穩定運行。 1.3 供電方式（單軌、雙軌、多軌） 單軌供電（Single Feeder）: 適用於供電距離較短、負荷要求不高的綫路，通常采用一段直流饋綫連接變電站和接觸網/第三軌。這種方式結構簡單，成本較低，但供電可靠性相對較差，一旦饋綫或供電設備發生故障，將導緻大範圍停電。 雙軌供電（Double Feeder）: 在單軌供電的基礎上，增加一條並聯的直流饋綫。這樣，當一條饋綫發生故障時，另一條饋綫可以繼續供電，大大提高瞭供電的可靠性。雙軌供電方式是城市軌道交通直流牽引供電係統中應用最廣泛的供電方式。 多軌供電（Multiple Feeder）: 在雙軌供電的基礎上，增加更多的直流饋綫，或者將整個供電區域劃分為多個供電區段，每個區段獨立供電。這種方式可以進一步提高供電可靠性，並有效減少短路電流，對保護設備的選型也更為有利。適用於大型、復雜的軌道交通網絡。 分區供電（Sectionalization）: 城市軌道交通的接觸網/第三軌通常會被劃分為多個供電區段，每個區段由獨立的饋綫供電，並通過隔離開關（Isolator Switch）與相鄰區段隔開。這樣，當某個區段發生故障時，可以隔離故障區段，而不影響其他區段的正常運行。這是一種提高係統可靠性和便於故障隔離的重要手段。 第二章 城市軌道交通直流牽引供電係統的設計原則與關鍵技術 2.1 供電可靠性設計 供電可靠性是城市軌道交通牽引供電係統設計的首要原則。這涉及到： 冗餘設計: 采用雙路或多路供電，關鍵設備（如變壓器、整流器、饋綫）進行冗餘配置，確保單點故障不會導緻全綫停運。 故障隔離: 閤理劃分供電區段，配置快速動作的保護和隔離設備，能夠在故障發生時迅速隔離故障源，減少停電範圍和時長。 電源接入: 考慮從兩個或兩個以上獨立電網接入，提高係統對外部電網故障的抵禦能力。 應急電源: 在關鍵區域或重要站點，考慮設置應急電源，以備不時之需。 2.2 供電質量與電壓要求 電壓穩定: 牽引供電係統的直流電壓需要保持在一定的範圍內，以滿足列車牽引電機的運行要求，並防止因電壓過高或過低對牽引設備造成損害。電壓波動（Ripple）也需要控製在允許的範圍內，以減小對列車電氣設備的乾擾。 電壓降控製: 在直流饋綫、接觸網/第三軌以及受流器與車輛之間，都存在一定的電壓降。設計需要精確計算並控製這些電壓降，以保證列車在任何運行工況下都能獲得充足的電壓。 電磁兼容性（EMC）: 牽引供電係統會産生電磁乾擾，需要采取措施減小對通信、信號等係統的影響，並防止外部電磁乾擾對牽引係統自身的安全運行造成影響。 2.3 安全保護設計 過電流保護: 設置斷路器、熔斷器等，在發生短路或嚴重過載時，能迅速切斷電源，保護設備和人員安全。 過電壓保護: 使用避雷器等設備，防止雷擊或其他原因引起的過電壓損壞設備。 接地保護: 完善的接地係統是保障人員和設備安全的關鍵。 漏電保護: 針對接觸網/第三軌的絕緣問題，需要設置漏電檢測和保護裝置。 絕緣設計: 接觸網/第三軌及相關絕緣件的絕緣性能至關重要，需要滿足相應的絕緣等級要求。 防觸電設計: 對於第三軌等暴露式供電設備，需要設置防護罩、警告標識等，防止人員意外觸電。 2.4 接地係統設計 接地係統是牽引供電係統安全的重要組成部分，主要包括： 工作接地: 用於連接設備的正常運行迴路，如變電站的整流器輸齣端。 保護接地: 用於連接設備的金屬外殼，當設備發生漏電時，能將故障電流導入大地，保護人員安全。 重復接地: 在可能的情況下，對某些導電部分進行多次接地，以降低接地電阻，提高接地效果。 接地網: 在變電站等區域，構建完善的接地網，降低整體接地電阻。 軌道接地: 軌道作為迴流迴路，也需要良好的接地措施，並與變電站的接地係統有效連接。 2.5 變電站設備選擇與布置 變壓器: 選擇閤適的容量、電壓等級和冷卻方式的變壓器。 整流設備: 根據技術和經濟性選擇晶閘管換流器（SCR）或二極管整流器。晶閘管換流器具有更好的調壓和功率因數調節能力，但成本較高。 開關設備: 選擇高壓和低壓開關設備，如斷路器、隔離開關等，並確保其性能滿足係統要求。 保護和測量儀錶: 配置齊全的保護繼電器、測量儀錶，用於監測係統運行狀態和進行保護。 站用電: 為變電站內部的照明、通風、空調、監控等設備提供可靠的電源。 2.6 接觸網/第三軌的設計與安裝 接觸綫材料: 選擇具有良好導電性、耐磨性和抗腐蝕性的材料，如銅閤金。 張力調節: 保持接觸網/第三軌具有適當的張力，以保證受流器與導綫之間的穩定接觸。 安裝精度: 接觸網/第三軌的安裝高度、水平度和垂直度需要精確控製，以適應列車運行。 絕緣子選型: 選擇耐候性好、絕緣性能高的絕緣子，並正確安裝。 結構強度: 支架、腕臂等結構件需要具備足夠的強度，能承受導綫的拉力、風載等作用。 2.7 監控與通信係統 SCADA係統（Supervisory Control And Data Acquisition）: 采用SCADA係統對牽引供電係統進行集中監控和管理，包括變電站的運行狀態、直流電壓、電流、負荷等參數的實時監測，以及遠程操作（如開關閤斷）。 通信網絡: 建立可靠的通信網絡，用於傳輸監控數據和指令。 故障報警: 係統應具備自動故障報警功能，及時通知運行人員進行處理。 第三章 城市軌道交通直流牽引供電係統的運行與維護 3.1 日常運行管理 負荷管理: 閤理安排列車運行計劃，避免齣現過大的負荷集中，保持係統運行在設計負荷範圍內。 電壓監控: 實時監測直流電壓，確保其在允許範圍內，並及時處理電壓異常情況。 設備狀態監測: 定期對變電站設備、饋綫、接觸網/第三軌等進行狀態檢查，及時發現隱患。 環境因素關注: 關注天氣變化（如高溫、低溫、雨雪、大風等），做好相應的防護措施。 3.2 設備維護與檢修 預防性維護: 按照設備製造商的建議和維護規程，定期對設備進行清潔、潤滑、緊固、檢查和測試，以預防故障發生。 故障診斷與排除: 建立有效的故障診斷流程，快速準確地定位故障原因，並采取相應的維修措施。 計劃性檢修: 製定年度、月度檢修計劃，對設備進行係統性檢查和維護，延長設備使用壽命。 備品備件管理: 建立完善的備品備件庫，確保關鍵部件的及時更換。 3.3 安全管理 人員培訓: 對運行維護人員進行專業的培訓，提高其技術水平和安全意識。 安全操作規程: 嚴格執行安全操作規程，嚴禁違章作業。 定期安全檢查: 定期對供電設備及周邊環境進行安全檢查，及時消除安全隱患。 應急預案: 製定完善的應急預案，並定期組織演練，提高應對突發事件的能力。 第四章 城市軌道交通直流牽引供電係統的發展趨勢 4.1 智能化與信息化 大數據分析: 利用大數據技術對曆史運行數據進行分析，預測設備故障，優化運行策略。 人工智能應用: 探索人工智能在故障診斷、狀態評估、運行優化等方麵的應用。 物聯網技術: 將傳感器、通信模塊等集成到設備中，實現設備的互聯互通，提高監控的精細化程度。 4.2 綠色環保與節能降耗 高效率設備: 采用更高效率的變壓器、整流器等設備，降低能源損耗。 能量迴饋技術: 推廣能量迴饋技術，將列車製動時産生的能量迴饋給電網，實現能量的再利用。 優化綫損: 通過優化綫路設計、提高導電材料等方式，降低綫路損耗。 4.3 供電模式的創新 混閤供電模式: 探索直流與交流混閤供電模式，發揮各自優勢。 無綫供電技術: 關注無綫供電技術在軌道交通領域的應用前景。 4.4 設備可靠性與壽命的提升 新材料應用: 探索使用更耐磨、耐腐蝕、高強度的材料，提升設備的使用壽命。 先進製造工藝: 采用更先進的製造工藝，提高設備的加工精度和可靠性。 結論 城市軌道交通直流牽引供電係統是保障城市交通命脈的重要基礎設施。隨著城市軌道交通的不斷發展，對牽引供電係統的可靠性、安全性、經濟性和環保性提齣瞭更高的要求。通過深入理解係統組成、遵循科學的設計原則、掌握關鍵技術、加強運行維護，並積極擁抱智能化、綠色化等發展趨勢，必將能夠構建更加先進、高效、可靠的城市軌道交通直流牽引供電係統，為城市的可持續發展提供強有力的支撐。

評分☆☆☆☆☆

最近在研究城市軌道交通的規劃建設，想瞭解一下國內在這方麵的技術規範。我之前讀過一些關於城市軌道交通的文章，但總覺得有些宏觀，不夠具體。我特彆關注的是，在城市軌道交通的建設過程中，關於供電部分的標準究竟是怎麼規定的。畢竟，供電係統的穩定性直接關係到整個交通網絡的運行效率和乘客的安全。我希望這本書能夠詳細地闡述直流牽引供電係統在城市軌道交通中的具體應用，比如它的設計原則、關鍵技術參數、以及與現有電網的連接方式等等。我尤其想知道，它在安全性方麵有哪些具體要求，例如短路保護、接地方式、以及電磁兼容性等問題，有沒有明確的規定。我想瞭解，這本書是否能為我們提供一個全麵、係統的直流牽引供電係統設計框架，幫助我們理解其核心的原理和技術細節。我對它的內容非常期待，希望它能夠成為我深入瞭解這個領域的敲門磚，為我的工作提供有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

我在學習城市軌道交通的電力牽引技術時，經常會遇到各種各樣的問題，尤其是在直流供電係統這塊。我一直對這個領域很感興趣，也一直在尋找一本能夠係統梳理這些知識的書。我最關心的是，這本書是否能幫助我理解直流牽引供電係統的基本構成，比如接觸網、迴流綫、變電站等等，它們各自的功能是什麼，又是如何協同工作的。我也想知道，在設計和運行過程中，有哪些重要的參數需要考慮，比如電壓等級、電流容量、以及功率損耗等等。更重要的是，我希望這本書能夠解釋清楚，為什麼在城市軌道交通中會選擇直流牽引供電係統，它的優點和缺點分彆是什麼，與其他供電方式相比，它有哪些獨特的優勢。我希望它能用清晰易懂的語言，把我從一個對這個領域知之甚少的學生，變成一個能夠基本掌握其原理和技術的學習者。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我是在一次關於城市軌道交通供電係統優化的討論中偶然聽說的。當時大傢都在說，隨著城市軌道交通的飛速發展，其供電係統的可靠性和效率就變得愈發關鍵。我所在的單位正好負責城市軌道交通的一些核心設備的研發，因此對這類專業性很強的標準非常感興趣。我一直覺得，一個國傢的標準，尤其是在高科技領域，就像是基石，支撐著整個行業的發展。有瞭明確的標準，大傢在設計、施工、驗收的時候纔有瞭統一的依據，纔能保證工程的質量和安全。特彆是直流牽引供電係統，它的穩定運行直接關係到列車的正常運行，一旦齣現問題，影響會非常大。我關注的是，這本書裏到底有沒有對直流牽引供電係統的幾個關鍵技術點，比如高壓直流輸電技術、能量迴饋係統的應用、以及智能監控和故障診斷等方麵，有沒有給齣一些前瞻性的、具有指導意義的規定。畢竟，技術在不斷進步，標準也需要與時俱進，纔能真正發揮作用。我希望它能為我們這些一綫工程師提供一些切實可行的指導，幫助我們解決實際工程中遇到的難題，甚至引領我們去探索更先進的技術方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我是一名城市軌道交通領域的從業者，平時工作中接觸到很多關於供電係統的技術問題。我最近在做一個項目，需要深入瞭解直流牽引供電係統的設計和實施細節。我特彆關注這本書是否對直流牽引供電係統的可靠性和穩定性方麵有詳細的闡述。比如說，在麵對突發故障時，係統如何保證供電的連續性？如何進行故障的檢測和定位？以及如何快速有效地進行故障排除？我還想知道，書中是否會涉及一些關於係統設計的優化建議，例如如何提高能量利用效率，降低運行成本，以及減少對環境的影響。我希望這本書能夠為我們提供一些實操性的指導，幫助我們在實際工程中避免一些潛在的問題，提高供電係統的整體性能。我非常期待能從這本書中獲得一些有價值的經驗和技術信息，為我的工作提供有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對城市基礎設施建設充滿興趣的普通市民，我對城市軌道交通係統一直有著濃厚的關注。我總是好奇，支撐著我們每天穿梭於城市間的地鐵和有軌電車，它們背後的電力係統究竟是怎樣的。特彆是當提到“直流牽引供電係統”時，我就在想，這個係統究竟是怎麼工作的？它是否像我們傢裏的電路一樣簡單？我想瞭解，它在技術上有什麼特彆之處，能夠滿足城市軌道交通這種龐大而復雜的係統對電力的需求。我希望這本書能夠以一種比較易於理解的方式，嚮我這樣的非專業讀者介紹直流牽引供電係統的基本原理，比如它是如何將電力輸送到列車上的，又是如何保證列車平穩運行的。我希望它能解答我的一些基本疑問，讓我能夠對這個與我們生活息息相關的城市基礎設施有更深一層的認識和瞭解。