1、浅析地铁供电牵引网形式及应用摘要：随着全国的地铁建设迅速升温，轨道交通逐渐分布于各大型城市群落之间，地铁成为了人们关注的热门话题。本文就从地铁供电系统出发，重点分析供电系统中的牵引网的发展形式及应用状况。 关键词：轨道交通；地铁；供电系统；牵引网； Abstract: with the rapid warming of subway construction, rail transportation gradually distribution between each large city community, the subway has become a hot topic of peo
2、ples attention. In this paper, starting from the power supply system of metro traction, focuses on the analysis of development and application status of network in power supply system. 关键词：轨道交通；地铁；供电系统；牵引网； Keywords: metro rail transit; traction network; power supply system; 中图分类号：U231+.8； 文献标识码：A 一
3、、概述 作为地铁重要部分的供电系统，不仅是地铁所有用电用户的电能源泉，也是机车和机电系统运行的动力保证。而本文所要介绍的是属于牵引供电系统中的牵引网的形式，就是如何将直流电通过馈电线送到牵引网上以供地铁车辆使用。 二、各种牵引网形式 当今的牵引网按照其结构可分为架空式和接触轨式。架空式牵引网又可分为简单接触悬挂、链型接触悬挂、刚性接触悬挂。接触轨式牵引网根据与电力机车受流器的接触面不同，可分为：上部接触（接触轨面朝上固定安装） ；下部接触（接触轨面朝下固定安装） ；侧部接触（接触轨面侧向固定安装） 。 （一）刚性接触悬挂 刚性悬挂接触网主要由接触线、铝合金汇流排、汇流排定位线夹、绝缘子、悬吊槽
4、钢、架空地线组成。其中铝合金汇流排既作为固定接触线的嵌体，同时又作为导电截面的一部分。这种悬挂方式根据线路通过能力及电流量的大小，又有单接触线式和双接触线式两种。 型结构的刚性悬挂特点是：一是便于安装和架设，在架设接触线时，使用专用滑动式镶线车，利用 型结构的弹性力可使接触线嵌入虎口槽内；二是结构稳定，接触线是靠两侧夹持力固定的，因此运行稳定性好。 （二）接触轨 接触轨的接触方式有 3 种：上接触式、下接触式和侧接触式。 上接触式集电靴（受流器）从上压向接触轨轨面，接触轨顶面受流。集电靴（受流器）的接触力是由下作用的弹簧的压力进行调节的，受流平稳，施工作业简便。 下接触式的第三轨的轨头朝下，通
5、过绝缘肩架、橡胶垫、扣板收紧螺栓、支架等安装在底座上。其优点是防护罩从上部通过绝缘支撑卡子直接固定在接触轨周围，可以更好的保护人员的安全。主要缺点是与上接触式接触轨相比，运营维护工作量较大，相应费用较高。 侧接触式就是接触轨轨头端面朝向走行轨，集电靴（受流器）从侧面受流，其集电靴（受流器）装在转向架下部。这种受流方式有两个较突出的优点：一是接触轨的终端弯头向侧面外弯，不占下部空间，容易处理与车体的距离关系。二是它受到的受流器侧向压力是较稳定的，不会因为集电靴（受流器）脱轨而对接触轨和支架产生过大的侧向推力，运行更加安全可靠。 三、浅析牵引网形式的选择 对于地铁系统而言，选择安全、稳定、经济，便
6、捷的牵引网是有利于地铁快速发展的。而每种牵引形式都有自身存在的优点和不足，在选择时需要从线路的设计特点、预算投资、环境影响等众多因素考虑。本文将从技术参数、重点性能、经济投资以及维护等方面进行以上几种牵引网的对比，浅析不同形式的应用特点。 （一）主要技术参数比较 （二）机械耐磨性能和使用寿命比较 刚性接触网和柔性接触网主要的接触面为铜银接触线，其使用寿命为 1520 年。 钢铝复合接触轨采用铝芯不锈钢带，其钢带表面光滑，具有良好的抗氧化性能和耐腐蚀性能。 依照产品的技术规格要求，磨耗量（mm/万次）为0.049/70，也就是说在集电靴（受流器）每年通过 100 万次的条件下，不锈钢带的寿命可达
7、 35 年。所以在机械耐磨性能和使用寿命方面，钢铝复合轨性能优于架空式接触网。 （三）节能环保的比较 根据以上表格数据显示，在节能环保方面，钢铝复合轨要优于架空式接触网。 （四）土建投资的比较 牵引网的形式与地铁限界有着紧密的联系，它直接影响到隧道的净空尺寸，从而决定隧道横截面的大小，影响土建投资。 若采用架空式接触网，其隧道内安装空间最小为 350 mm，对土建结构隧道净空高度的要求也相应的加大，因此单线土建投资将增加。对于所需的隧道宽度相同的情况下，在土建投资方面钢铝复合轨要优于架空式接触网。 （五）经济比较 参照国内个城市的地铁建设投入计算，架空式接触网的平均造价为120 万元/km，而
8、钢铝复合轨的平均造价为 160 万元/km。在经济投入方面，架空式接触网要优于钢铝复合轨。 （六）可靠性和安全性比较 对于隧道内的牵引网，架空式接触网的安装高度为距轨面 4040mm，而钢铝复合轨的安装高度为距轨面 2005mm。当地铁运输遇到突发事件需要紧急疏散乘客时，由于架空接触网安装高度较高，不会对乘客造成人身安全事故。而对于钢铝复合接触来说，可采取对事故区间断电、加装防护罩等措施，以及建造乘客专用的隧道疏散道路来减小乘客触电事故的发生。此外钢铝复合轨安装在隧道底板上，重量和刚度大，即使个别绝缘子破裂也不会危及行车安全。所以在可靠性和安全性方面比较，两者各有优势，不存在明显的缺陷差异。
9、（七）运营和维护的比较 根据各个形式的结构组成，柔性接触网的零配件相对刚性接触网和接触轨来说比较多，每年维修费用要增加 3050，这就使得维护成本和工作量加大。而刚性接触网和接触轨具有结构简单、安全可靠、占用空间小、受力条件好，无因张力导致断线之虑，维修工作量小，弓网（靴轨）受流特性好，国产化率高等诸多优点。不仅维护检修的工作量大大减少，而且降低了运营维护费用。所以在运营和维护方面比较，接触轨和刚性接触网明显优于柔性接触网。 四、总结 根据以上各方面的对比，将综合情况归纳如下表所示： 对于线路全在地下，采用刚性悬挂较优，因为占用空间小，不影响其他管线设施的维护，安全可靠。 在高架桥上架设架空式
10、牵引网，受风负荷及雷电影响大，造价高，不美观，采用接触轨可避免影响城市景观，受台风及雷电影响较小。 在车辆段，考虑到接触轨对轨道和其他设施的维护工作影响较大，比较适用柔性接触网。 对于正线为隧道，那么地下采用刚性悬挂，地面车辆段采用架空柔性悬挂接触网，在出入场线设置刚柔过渡装置。 各个形式的适用范围如下表： 接触网类型的选择因素众多、关系重大，具体到各个城市、线路、自然条件等均有很大差别，在选择时必须经过详细数据分析来综合评价。【参考文献】 （1）陶志勤地铁牵引供电系统可靠性研究J中国科技博览，2010; （2）广州地下铁道总公司广州市轨道交通 6 号线首期工程（浔峰岗- 燕塘） 技术要求R2005; （3）声钢刚性接触悬挂在运行中的常见问题及分析处理J 都市快轨交通200417(2)：47; （4）何其光对城市轨道交通牵引供电授流制式选择的建议期刊论文城市轨道交通研究200710;
