摘要：随着全球化进程的加速，城市轨道交通以其卓越的便捷性、可持续性，日益成为都市生活不可或缺的动脉。电力供应体系作为这个现代化交通网络的核心支柱，对于确保其高效、平稳运作具有不可替代的作用。根据中国城市轨道交通联盟发布的最新数据，2022年全国城市轨道交通的旅客运输总量突破了155亿人次，较上一年度增长了8.6%，这无疑彰显了城市轨道交通在居民日常出行选择中的核心地位。电力系统的稳定性与可靠性，犹如城市的脉搏，任何微小的波动都可能对整个城市轨道交通网络产生灾难性影响。因此，对于城市轨道交通供电系统的安全保障策略以及设备维护技术的研究，显得尤为迫切，目标是确保这一关键系统的持续可靠运行，从而保障乘客安全和交通流畅。

关键词：城市轨道交通；供电系统；安全管理；设备维护；措施

1供电系统的基本原理

城市轨道交通的能源传输体系是一个精密设计的电力架构，其目标是为交通网络输送并分配所需的电力，驱动列车运行。这个系统的核心功能涉及到电源配置、供电模式以及电力流通的各个环节。城市轨道交通的能源来源多元化，既包括周期性波动的交流电，也包含恒定不变的直流电。交流电通过变电站，能高效地将高压输电网络的电能调整至适合轨道交通系统的标准电压和频率。另一方面，直流电则直接通过变流器从交流电中转化，为电力驱动系统提供稳定支持。供电方式的选择在城市轨道交通中至关重要，常见的有地面第三轨供电和空中架空接触网供电。前者通过设置在轨道旁的导电轨，列车通过集电鞋与之接触获取电力。后者则通过轨道上方悬挂的接触线，利用车辆上的接触装置来汲取电能。每种方法都有其适用的场景，需根据线路特性和运营需求来决定。电力从源头出发，经过输电线路、变压器、牵引变流器等环节，最终到达轨道交通线路，并通过接触装置和集电装置传递到列车上。为了确保轨道交通的高效运行，电力传输的稳定、安全和可靠性是至关重要的，这就要求在设备选型和电力管理上做出科学合理的决策。

2供电系统的组成

2.1供电站

轨道交通的能源命脉在于其核心设施——供电站，它如同电力传输的神经中枢，承担着能量从源头至线路的高效输送任务。供电站内部构建精密，包括一系列关键组件：首先，变电设备犹如电力魔术师，巧妙地将高压电网的能源调整至轨道交通所需的特定电压和频率，确保了两者间的无缝对接。其次，配电设备则扮演着调度员的角色，精细地将电能分配到各线路和设备，实现电力的合理利用。最后，监控系统犹如供电站的守护天使，全天候监控其运行状态和各项参数，以保障供电的平稳与安全，不容丝毫闪失。

2.2接触网

电力传输网络在城市轨道交通体系中扮演着关键角色，它的核心功能是为飞驰的列车输送能量。这个高效系统主要构建于轨道之上，由一系列悬空的导线或专用铁轨构成。接触网与列车的动力接收系统通过精密的接触设备紧密对接，实现了电力的无缝转移。设计与安装过程中，必须兼顾电气性能的稳定、张力的精确调控以及绝缘性能的卓越，以确保整个供电过程的流畅和乘客安全。

2.3牵引变流器

在都市轨道交通的电力体系中，牵引变流器扮演着核心的角色，其功能是将接触网输送的能源巧妙地转化为列车牵引系统所需的定制电流和电压。它如同一个电力转换大师，能够灵活地调整交流或直流电的形态，使之精确匹配列车的动力设备，以支持列车的驱动和制动操作。其卓越的性能和稳定性对于保证整个供电系统的流畅运行以及列车行驶效率的提升至关重要。

2.4配电装置

在城市轨道交通的电力配置体系中，配电单元扮演着至关重要的角色，它的任务是如同能量的接力手，将电力源的能源高效地输送至各类设备和路径。这种装置的核心职责在于精细调控，将电能精确地分发给牵引变压器、动力设备以及各类辅助系统，以满足这个复杂交通网络对电力的不同层次和特定要求。为了保证整个系统的稳定运行和乘客安全，配电装置必须具备强大的电力分配效能，同时内置精密的电路保护策略，以确保电力供应的连续性和故障应对能力。

3城市轨道交通供电系统设备维护措施

3.1供电站设备维护

电力转换站作为城市轨道交通电力供应体系的心脏，其构成元素繁复，涵盖了变换装置、分配单元及监控网络等多元组件。对于这里的专业团队，执行定期且详尽的设备检验和性能评估至关重要。首要任务是通过这些常规操作，迅速捕捉到任何设备潜在的非正常运行模式，确保电力供应的稳定性和设备安全。同时，对供电站设施进行深度清洁，能够有效抵制积尘和外来杂质的累积，从而减缓设备磨损，降低故障风险。另外，实施有效的防护策略，比如安装防尘和防水设施，能显著隔绝外部环境对设备性能的干扰，从而延长设备的使用寿命。在备品备件管理上，同样不容忽视。一套健全的备件管理体系应涵盖从采购入库、库存控制到定期检查的各个环节，并确保能迅速替换或修复设备所需部件，避免因缺乏必要配件导致的突发性故障和运营中断。这样，我们才能维持电力站设备的高效运转和持久耐用。

3.2接触网设备维护

初始阶段，接触网作为户外设施，长期面临环境因素的侵蚀，尘埃、污渍及杂物的累积可能影响其性能。因此，定期的清洁工作至关重要，这有助于清除附着物，确保电力的有效传输。其次，线路的动态稳定和支撑设备的坚固性检查同样不可或缺，以保障接触网的稳固与安全运行。此外，工作人员需定期监控接触网的张力状态，适时进行微调，以维持其适宜的弹性。这种弹性有助于抵消列车拉力和风压，确保供电系统的持续稳定。最后，接触网的完整性检查和修复是维护策略的核心环节。借助无损检测技术，如红外线扫描和超声波检测，能有效发现潜在的损害。一旦发现问题，务必迅速修复或替换受损部分，以确保接触网的可靠性和运行安全。

3.3牵引变流器和配电装置维护

城市轨道交通的供电体系中，牵引变流器和配电装置扮演着核心角色，它们的任务是向列车及电力设备输送能源。为了确保这些设备的高效运作和整个系统的稳定性，一套全面的维护策略不可或缺。首要步骤是实施定期维护和性能评估，这涵盖了设备的深度检查和功能性测试，包括电气连接的稳固性、负载电流的均衡以及冷却系统的效能。这种定期维护有助于提前发现潜在问题，确保设备稳定运行并保证乘客安全。其次，设备的润滑维护和绝缘状态检查同样至关重要。周期性的润滑保养能防止部件磨损，延长设备使用寿命，同时，严格的绝缘检查确保设备在高压环境中能稳定无误地运行，避免绝缘失效引发的故障风险。

结论

总的来说，城市轨道交通的供电体系中，安全控制和设备保育扮演着核心角色。安全管控涵盖多元策略，如精细的风险辨识与管理、完备的应急响应机制以及持续的员工培训，同时辅以定期的设施巡查和实时监控。设备维护则聚焦于供电站、接触网等基础设施的深度检查、功能测试以及细致的维护保养，这些环节共同维系了供电系统的稳定与高效运行。

参考文献：

[1]朱成乾.城市轨道交通直流牵引供电安全与节能运行优化控制方法研究[D].苏州：苏州大学，2022.

[2]杨晓峰，郑琼林.城市轨道交通牵引供电系统接触网和回流安全综述[J].都市快轨交通，2022（2）：1-9+24.

[3]胡博.浅谈城市轨道交通供电系统施工安全文明管理的要点和方法[J].现代城市轨道交通，2021（11）：60-62.

[4]林晓锐.城市轨道交通供电系统的设计及应用[J].门窗，2021（10）：139.