24 h不间断的连续供电。
④夜间用电
停车场的车辆维修作业区等夜间用电用户。白天列车运行的时间段，由于绝大部分的电动列车都在正线运行，因此，列车检修用电是低谷，反之在夜间客运终止，回库列车的检修作业用电是高峰时段。
⑤非重要用户
车站商业等不直接影响运营质量的用户，尽管其用电量较大，但这些用户的列车运营没有直接关系，将这些用户归类为非重要用户。
城市轨道交通供电系统，磐须依据不同用电需求区别对待，即重要的一级负荷，二路电源供电，并能自动切换。二级负荷，也是二路电源进线分片分区供给。三级负荷一路电源供电，在供电能力紧张时，停止三级负荷供电，只有这样，才能满足和保障用户的用电要求，保证城市轨道交通的正常运营。 二、城市轨道交通外部供电方式及特点
（一）集中式供电
在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设专用的主变电所，这种由主变电所构成的供电方案，称为集中式供电。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等即为集中式供电方案。
（二）分散式供电
根据城市轨道交通供电的需要，在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源，构成供电系统，称为分散式供电。这种供电方式一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的电源引入点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等即为分散式供电方案。
（三）混合式供电
将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。这种方式称为混合式供电。北京地铁一线和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。 三、变电所
（一）变电所的主要设备和功能
变电所的主要电气设备包括：变压器、断路器、隔离开关、母线、熔断器、电压互感器、电流互感器、避雷器、整流器等。
功能：变压器：一种变换器，用于传递和变换交流电能。
断路器：一种对电路进行控制(开断、关合)和保护的高压电器开关，用于自动切断负载电流和短路电流。
隔离开关：高压电器开关，可在无负荷电流时接通和断开电路。 母线：导线，用于汇合和分配电能。
熔断器：利用过负荷或短路电流导致熔体发热熔断原理设计的保护电器设备。
电压互感器：用于测量、控制和保护回路用的变压器。 电流互感器：用于测量、控制和保护回路用的变流器。 避雷器：防止雷电波损坏电器设备绝缘的保护电器。 整流器：用于与牵引变压器组合为变压整流的变换装置。 （二）变电所的五种类型及作用。
城市轨道交通变电所有主变电所、牵引变电所、中心降压变电所、降压变电所和混合变电所五种类型。
作用：主变电所将城市电网提供的两路相互独立的、可靠的110kV交流电压的电源，降压为中压35kV的电源，再配送到城市轨道交通系统所有用户的供电。
牵引变电所将来自于主变电所或相邻35kV变电所的35kV交流电源，通过整流变压器降压和整流器整流构成等效24脉波直流，经过直流快速开关设备向接触网供电，不间断地供给电动列车优质电能。在接受35kV交流电源的同时，通过中压环网向相邻35kV变电所供电。牵引变电所一般设置在车站和车辆段附近，相邻牵引变电所之间距离为2～4km，牵引变电所两套整流机组正常运行时，两套整流机组并联运行，接触网越区隔离开关打开，与相邻牵引变电所构成双边供电方式，共同向供电范围内的电动车组供电，任一牵引变电所发生故障时，由两侧相邻牵引变电所共同承担其间的全部牵引用电负荷。
除电动列车的牵引电源外，其他设备和设施所需的电源，均有中心降压所提供。中心降压所从主变电所引入两路电源，经动力变压器将电压降至10KV后，再以两路电源送到各个降压变电所。中心降压所的输入和输出电路，都采用互为备用的冗余两路设计，以确保供电的可靠。
降压变电所将来自主变电所或相邻变电所的35kV电源，通过中压网络分配给降压变电所，并通过降压，变成车站、区间动力照明等设备使用的低压380V／220V电源，再通过低压配电系统不间断地供给动力照明等设备使用。降压变电所一般设在车站附近，既可对车站较集中的电气设备供电，也可以向车站两侧区间用电设备供电。车辆基地、系统调度控制中心也需要专门设置的降压变电所供电。
将牵引变电所和降压变电所合建在一起就称为混合变电所。 四、接触网
（一）接触网的主要类型及基本要求。
架设在车顶上方的接触网称为架空式接触；铺设在车厢地板以下部位的接触网称为接触轨式接触网，也可称第三轨供电网。馈线是连接牵引变电所和接触网的导线，它把经牵引变电所整流后合乎城市轨道牵引电压的电能馈送给接触网。
基本要求：
1.在恶劣的气候条件下机械结构具有稳定性。 2.设备及零件具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力。 3.设备结构简单，零部件互换性强；便于维护、抢修。
4.电动列车受流器与接触网直接接触滑行面，保持平滑过渡无突变。 （二）地面架空式接触网
主要由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱和基础等组成。
A．接触悬挂：其作用是直接供给电动列车电流，使其正常运行。与电动列车受电弓直接接触的是接触线。接触悬挂方式很多，地面段主要有简单链形悬挂、简单悬挂。简单链形悬挂包括承力索、吊弦、接触线；简单悬挂包括吊索、接触线。
B．支持装置：用于支持接触悬挂并将其负荷传给支持或其他建筑物的机构。包括腕臂、绝缘子、腕臂；腕臂安装在支柱上，用以支持接触悬挂，对地有绝缘，并起传递负荷的作用；腕臂通过旋转底座固定。接触导线固定在定位器的定位线夹上，定位器装配在定位管上。
C．定位装置：包括支持器、线夹和定位管。定位装置固定接触线的平面位置，保证接触线与受电弓的相对位置在受电弓滑板运行轨迹范围内，并将接触线水平负荷传给支持装置。定位装置包括定位管和定位器。
D．支柱和基础：支柱是接触网中最基本、应用是广泛的支撑设备，承受接触悬挂、支持装置、定位装置的负荷，并将接触悬挂固定在规定高度。 （三）接触轨（第三轨）
接触轨系统主要由接触轨、接触轨支架或绝缘子、绝缘防护罩、弯头、连接板、膨胀接头、锚结、隔离开关、电缆等主要零部件构成。其中接触轨、弯头、连接板、膨胀接头、锚结一般由接触轨厂家配套。 五、“迷流”
牵引直流电由高电位向低电位单向流动的特性，必然会造成电流向电阻小的方向“失散”，并使“失散区域”内的金属物体产生电腐蚀。这种“失散的电流”就是“迷流”。需要指出的是“迷流”不是迷失方向的电流，只是不完全依照规
定的回路流动的电流，当然这些“失散的电流”最终还是要回到电源的。因此，迷流即杂散电流。
既然流动的直流电就会产生迷流，而从牵引站输出的正是直流电，因此牵引变电所在对外供电的同时，自身也在不断地产生着迷流。它会不断地、缓慢地腐蚀建筑物结构中的钢筋、预埋件等金属物体，因此对迷流流经的范围内的城市建筑物、地下隧道，尤其是城市轨道交通车站等建筑物构成了巨大危害。为此必须予以足够重视，采取各种措施进行防护。
从杂散电流产生的原因可以得到治理的方向，即按照“堵一排一限”的思路。 (1)“堵”——减少杂散电流量
(2)“排”——设置杂散电流收集网，逐层屏蔽。 (3)“限”——限制迷流
第六章 城市轨道交通信号与通信系统
任务一 认知城市轨道交通信号系统
一、城市轨道交通信号系统的组成
城市轨道交通信号系统通常由列车运行自动控制系统(ATC)和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理等，是一个高效的综合自动化系统。 二、城市轨道交通信号基础设备的组成及作用
城市轨道交通信号基础设备包括继电器、信号机、转辙机、轨道电路等。 1.继电器
继电器是利用不同触点的组合，完成不同电路联通与断开的电器开关，它由线圈、铁芯、衔铁、推杆、中簧片、前接点、后接点等组成。
当继电器励磁线圈通电时，衔铁被吸住，推杆升起，中簧片连接前接点，该组触点连接电路接通。当继电器励磁线圈断电时，衔铁在重力作用下推杆下落，中簧片连接后接点，连接该组触点电路，同时断开前组触点电路。
可见，继电器具有开关特性，可利用它的接电通断电路构成各种控制和表示电路。
2.信号机
城市轨道交通采用色灯信号机，除了车辆段和有道岔的车站外，一般不设地面信号机。在城市轨道交通中，列车的运行速度不取决于信号的显示，即信号为非速差信号，允许信号的绿灯、黄灯并不表示列车的运行速度，而是代表列车的运行进路是走道岔的直股还是侧股。
色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。色灯信号机有高柱和矮柱两种。高柱信号机安装在钢筋混凝土机柱上，主要用于需要显示距离远、观察位置明显的地方，如车辆段的进段、出段信号机；矮柱信号机安装在信号机水泥地基上，一般用于信号显示距离要求不远、隧道等安装空间受限制的地方。
3.转辙机
在联锁区内的每个道岔处都要设置一台电动转辙机，用以转换道岔和锁闭道岔。
4.轨道电路
轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘(或电气绝缘)，接上送电和受电设备构成的电路。 三、地面信号机的设置和显示意义
城市轨道交通的地面信号机设于列车运行方向右侧，其地下部分一般安装在隧道壁上。特殊情况可设于列车运行方向的左侧或其他位置。
城市轨道交通信号的基本色为红、黄、绿三种，再辅以蓝色、月白色构成城市轨道交通信号的基本显示系统。
红色表示停车，禁止越过信号机，即信号处于关闭状态(信号熄灭或显示不明的情况也视为停车信号)；绿色表示可按规定速度通过，即信号处于正常开放状态；黄色表示注意减速运行，即信号处于有条件的开放状态。
月白色若作为调车信号，则表示允许越过调车信号机调车；若作为引导信号，则应加上红色信号显示。表示准许列车越过红灯，以不超过20km／h的速度进站，并随时做好停车准备；蓝色为调车信号，表示禁止越过调车信号机调车。 四、电动转辙机的基本结构和作用