图2-1 城市轨道交通供电系统

 (1) 外部电源

外部电源即为城市电网电源，城市轨道交通供电系统的电能就是取自城市电网。城市电网传送电源方式并不单一，存在集中供电方式，分散供电方式，分散、与集中相结合的供电方式。轨道交通供电系统将从城市电网获得的电能降压转化，传送给系统中的其他用电设备。下面就简单介绍一下三种供电方式。

集中供电方式是以用电容量和线路的长短为依据，利用设置在轨道沿线的专用主变电所来集中为轨道交通供电系统的内部系统提供电能，一般是将110kV的电压传送给主变电所，经由主变电所降压为10kV或者30kV的电压，再集中传送给牵引变电所和降压变电所。这种供电方式供电质量好，可靠性高，独立性强，易于维修，近年来广泛应用于新建的地铁线路，北京、南京、香港、深圳都有采用。论文网

分散供电方式是将沿着轨道的城市电网（一般为10kV）分别传送给牵引变电所和降压变电所，这种方式要求比较高，需要在轨道沿线拥有足够多的变电站来保证轨道供电系统的可靠性。这种方式紧密联系了城市轨道交通供电系统和城市电网，但是独立性比较差，管理不便。目前长春、大连的轻轨采用这种供电方式。   

分散与集中相结合的供电方式选用比较灵活，可以所在城市电网的分布状况，轨道系统发展的现实情况出发，将两种供电方式应用于线路的不同地方，完善供电系统，一般还是以集中式供电为主。目前武汉地铁采用这种供电方式。

(2)主变电所

主变电所在采用集中供电方式的轨道交通供电系统中必不可少，一般沿着轨道沿线设置，城市电网的高压电要降为中压电，然后才传送给牵引变电所和降压变电所，通常是将110kV的电压降为30kV或者10kV，降压的过程就是由主变

电所来完成。为了保证电源持续稳定地供电，通常设置两座及两座以上的主变电所。为了确保牵引变电所的可靠供电，在有两个主变电所时可从35KV的两段母线上各自引出一路送到专设在其他地点的线路联络开关的位置，来解故障时联络之需。主变电所内部设置了两台主变压器，若其中一台主变压器停止运行，正常运行的那台主变压器应能承担这个主变电所供电区域内一、二级负荷的供电。若其中一座主变电所停止运行，那么与其相邻的主变电所应越区承担一、二级负荷的供电，保证电动列车正常运行。文献综述

(3)牵引供电系统

牵引供电系统[11]是电动列车的动力来源，是城市轨道交通供电系统的重要组成部分，由牵引网[12]和牵引变电所构成。我国采用的是标准电压为1500V的直流电。

牵引网用来完成对电动机车传递能量的工作，在经过牵引变电所的降压后，交流的中压电变为直流的低压电以满足电动列车运行的电压要求，转换过后的直流电又由馈电线传递给与电动列车直接接触的接触网，从而完成电能传递。接触网的种类结构不单一，作用地点也不相同。地面、工矿一般采用的是架空式接触网，而对于净空受限的地下电力牵引则使用的是接触轨式接触网。在当前城市轨道交通系统中，这两类都有涉及。

牵引变电所顾名思义，就是将从主变电所接收到的交流中压电转变成适合于电动机车安全运行的直流电。牵引变电所采用多相整流，从整流器中流出的直流电正极与正母线相连，负极与负母线相连，电能经由馈电线传送到接触网上，负母线以开关、回流线为媒介，与走行轨相连，电动列车运行时，其受电器与接触网接触滑行形成回路。