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《城市轨道交通供电系统》习题答案

模块1城市轨道交通系统及供电系统概述

思考与练习

1．简述城市轨道交通系统的特点。

答：（1）样式的多样性。（2）规划布局要求的科学性和合理性。（3）建设和服务的高标准化。

（4）发展性和复杂性。（5）综合性。

2．简述城市轨道交通系统的主要技术特征。

答：（1）采用列车编组化运营，运量大。（2）良好的线路条件与控制体系，速度快。（3）电

力牵引，污染少、环保。（4）可采用地下和高架敷设方式，占地面积小。（5）全隔离的路权

方式，安全性、可靠性好。（6）良好的环控体系和候车环境，乘车舒适性佳。

3．简述城市轨道交通系统的构成。

答：由车辆、供电系统、通信系统、信号系统、自动售检票、暖通空调、屏蔽（安全）门、

自动扶梯和电梯、防火灭火系统、给排水系统、综合监控系统组成。

4．简述城市轨道交通系统的分类方法。

答：（1）按导向方式的不同。（2）按线路架设方式的不同。（3）按线路隔离程度的不同。（5）

按牵引方式的不同。（6）按运营组织方式的不同。（7）按高峰小时单向运输能力的不同。（8）

按动能范围、车辆类型及主要技术特征的不同。

5．简述我国城市轨道交通系统的发展现状与存在问题。

答：（1）发展现状：截至2017年年末，我国内地共计33个城市开通城市轨道交通并投入运

营，开通城轨交通线路161条，运营线路长度达到4712km。到2020年左右，中国内地城

市轨道交通运营线路总规模将达到9000km。（2）存在问题：①对城市未来发展的认识不足，

剖析不够，对轨道交通战略定位不准，发展模式单一；或因城市空间结构、人口规模等不稳

定，轨道交通选取的系统规模与客流需求不匹配。②网络规划缺乏前瞻性，规划设计忽略城

市特性和实际需要，网络层次及系统选型单一，后期运营组织灵活度差，服务水平较低，运

营效率不高。③轨道交通规划设计与周边地下空间开发结合度不高，设计灵活度较低，地下

空间没有得到高效利用，造成地下空间资源浪费。

6．简述城市轨道交通供电系统采用直流供电制式的原因。

答：（1）城市轨道电动车辆的功率并不很大，供电半径也不大，因此供电电压不需要太高。

（2）在同样的电压等级下，直流制因为没有电抗压降，而比交流制的电压损失小。（3）城

市轨道供电系统的供电线路处在城市建筑群之间，供电电压不宜太高，以确保安全。（4）大

功率半导体整流元件（晶闸管）的出现，使得可在直流制电动车辆上采用整流器，对直流串

励牵引电动机进行调压调速，减少能耗，给直流制增添新的生命力。（5）快速晶闸管出现后，

由快速晶闸管等组成的逆变器可将直流电逆变成频率可以调节的交流电，解决了多年来想采

用结构简单、结实的鼠笼式异步电动机作为牵引电动机的愿望。

7．简述城市轨道交通供电系统的组成。

答：主要由外部供电系统、牵引供电系统、动力照明供电系统和SCADA系统组成。

8．举例说明城市电网对城市轨道系统的供电方式，并说明每种供电方式的特点。

答：（1）集中供电。沿着城市轨道交通线路，根据用电容量和城市轨道交通线路的长短，建

设一座或几座地铁专用的主变电站。（2）分散供电。采用分散供电方式可以取消地铁主变电

站，从而节省主变电站的投资，但是地铁电源系统能否采用这种方式与城市电网发达情况密

切相关。采用集中供电方式可使地铁供电系统与外界的接点减少，便于日后的运营维护。（3）

混合供电。混合供电方式是前两种供电方式的结合，以集中供电方式为主，个别地段引入城

市电网电源作为集中供电方式的补充，使供电系统更加完善和可靠。

9．简述城市轨道交通牵引供电系统的组成。

答：牵引变电所和接触网是牵引供电系统的主要组成部分。

10．简述城市轨道交通动力照明供电系统的组成。

答：降压变电站、配电所（室）和蓄电池。

11．举例说明城市轨道交通供电系统的功能。

答：（1）全方位的服务功能（2）故障自救功能（3）自我保护功能（4）防止误操作的功能

（5）方便灵活的调度功能（6）完善的控制、显示和计量功能（7）电磁兼容功能

12．举例说明杂散电流的形成原因。

答：由于钢轨与隧道或道床等结构之间的绝缘电阻不是无限大，因此势必造成流经牵引轨的

牵引电流不能全部经钢轨流回牵引变电所的负极，有一部分的牵引电流会泄漏到隧道或道床

等结构钢上，然后经过结构钢和大地流回牵引变电所的负极，这部分泄漏电流因大地土壤的

导电性质及地下金属管道的位置不同，可以分布很广，故称为杂散电流。

13．简述