地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性淺談

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摘要：地鐵中的供電系統(tǒng)是維持地鐵正常運行的基本設(shè)施，對供電系統(tǒng)的可靠性與安全性的保持，對于維持地鐵運行工作來說，具有重要的作用，它能確保乘客的生命財產(chǎn)安全，保證地鐵正常運行狀態(tài)下的經(jīng)濟效益。本文分析了地鐵供電系統(tǒng)的內(nèi)容，在探討了影響地鐵供電系統(tǒng)安全性與可靠性因素的基礎(chǔ)上，提出幾點提高地鐵安全性與可靠性的基本措施，為我國地鐵的運行管理工作提供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵；供電系統(tǒng)；可靠性；安全性

0引言

我國的社會建設(shè)進程不斷加快，城市中人口數(shù)量逐漸增多，交通壓力因此而不斷擴大。為了滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械某鲂行枨?，各個城市都越來越重視對地鐵的建設(shè)和運行管理工作。其中維持地鐵供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，是確保地位穩(wěn)定運行的重要措施，也是地鐵運行管理中的重要工作內(nèi)容。要想進一步提高地鐵供電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，首先應(yīng)在明確地鐵供電系統(tǒng)基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，明確地鐵運行過程中影響供電系統(tǒng)安全與可靠的主要因素。

1地鐵供電系統(tǒng)安全性與可靠性的重要意義及其基本內(nèi)容

隨著人們對交通需求的不斷擴大，地鐵成為人們出行的重要方式，所以在地鐵的日常運行過程中，客流量較大，人員密度高，如果在運行過程中出現(xiàn)安全事故，不僅滿足不了人們的出行需要，還有可能給人們生命財產(chǎn)安全帶來損害。因此，提高地鐵運行過程中的安全性和可靠性至關(guān)重要，其中，供電系統(tǒng)在地鐵運行過程中起到重要的作用，供電系統(tǒng)是提高地鐵運行安全性和可靠性的重要內(nèi)容。因此，采取有效的措施，提高地鐵供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，對于提高地鐵的運行效率，保障人們的生命財產(chǎn)安全，以及提高人們的生活質(zhì)量，都具有重要的意義。供電系統(tǒng)主要是地鐵中為地鐵運行提供電能和動力的系統(tǒng)，具體來講，地鐵供電系統(tǒng)中主要包含的內(nèi)容分為五個方面，分別是外部電源、主變電所、牽引供電系統(tǒng)、動力照明供電系統(tǒng)和雜散電流腐蝕防護系統(tǒng)。其中，外部電源主要為地鐵提供外部城市電網(wǎng)電源，由于外部電源供電方式有所差異，所以又分為混合式供電、分散式供電和集中式供電三種；主變電所是處理地鐵供電系統(tǒng)電壓的主要結(jié)構(gòu)，與城市中人們使用的電壓有所差別的是，主變電所中的電壓相對較高，因此，主變電所需要借助變壓器的輔助作用；地鐵運行過程中需要直流1500福特的電壓，但是通過主變電所提供出的電壓主要是35kV/10kV，因此，還需要牽引變電所的作用，將電壓調(diào)節(jié)至符合地鐵運行需要的電壓大小；供電照明系統(tǒng)的作用至關(guān)重要，用以維護地鐵運行過程中的正常照明需求；在地鐵的牽引系統(tǒng)中，常常受到鋼軌回流和絕緣的影響作用，容易引發(fā)電流泄露問題，因此應(yīng)用到了雜散電流腐蝕防護系統(tǒng)，它能有效防止電流泄露問題的發(fā)生。

2影響地鐵供電系統(tǒng)安全性和可靠性的因素分析

2.1供電設(shè)備老化

各種供電設(shè)備共同組成了地鐵的供電系統(tǒng)，所以設(shè)備的老化問題對供電系統(tǒng)的安全性影響較大。由于地鐵的運行和管理是一項長期的工作，在一定的年限之后，地鐵供電設(shè)備會出現(xiàn)老化問題，如果老化程度嚴重，會影響地鐵供電系統(tǒng)的正常使用，增加了出現(xiàn)故障的幾率，給地鐵的正常運行埋下許多安全隱患。因此，地鐵供電系統(tǒng)中供電設(shè)備的老化程度是影響地鐵供電系統(tǒng)安全性和可靠性的主要因素，當?shù)罔F供電設(shè)備發(fā)生老化以后，必須及時制定有效的解決措施，避免因設(shè)備老化而導(dǎo)致故障問題出現(xiàn)，影響地鐵的安全運行[1]。

2.2外界環(huán)境、設(shè)備設(shè)施和組織管理因素

許多客觀因素也影響地鐵供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因，比如外界環(huán)境情況、供電設(shè)備的質(zhì)量以及供電系統(tǒng)的管理方式等。在社會的發(fā)展過程中，出現(xiàn)了許多先進的地鐵供電系統(tǒng)的供電設(shè)備，地鐵在建造的過程中，設(shè)備的管理人員所選擇的供電設(shè)施的質(zhì)量情況，先進程度、使用壽命等，都會在地鐵后期運行的過程中影響供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。除此之外，一個長期穩(wěn)定的供電系統(tǒng)需要在科學(xué)的管理體系下實現(xiàn)，目前，無論是供電系統(tǒng)管理人員的管理水平，還是管理制度的完善程度，都滿足不了供電系統(tǒng)長期穩(wěn)定的需求。要想使供電設(shè)備、設(shè)施、外界環(huán)境因素和組織管理方式都能有效的提高地鐵供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，需要建立一套完善的評估體系，對地鐵周圍環(huán)境、管理方式以及設(shè)備設(shè)施進行綜合評估，及時發(fā)現(xiàn)影響地鐵供電系統(tǒng)正常運行的情況，并采取有效的措施解決，提高地鐵運行系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性[2]。

2.3維修和檢修工作

當供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，及時制定行之有效的維修方案，能有效避免問題的惡化，提高地鐵供電系統(tǒng)的運行效率。并且，完善的維修管理方案還能有效降低地鐵供電系統(tǒng)的管理費用。由于地鐵的檢修工作需要耗費企業(yè)的大量資金，所以一些企業(yè)在實際工作中，降低了對地鐵檢修工作的頻率，這樣雖然在短期內(nèi)減少了企業(yè)中資金的消耗，但是容易導(dǎo)致地鐵供電系統(tǒng)出現(xiàn)各種問題，而相關(guān)人員又不能給予及時的發(fā)現(xiàn)，影響檢修工作效率，甚至造成問題的惡化，容易給企業(yè)帶來更大的資金損失，也給乘坐地鐵的人們帶來人身安全隱患。因此，企業(yè)不能因為檢修工作的資金消耗量大而降低檢修工作頻率，否則不僅影響地鐵供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，還會影響地鐵的正常運行，當問題加劇時，維修工作已經(jīng)不能彌補，增加了企業(yè)的資金消耗，也威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。

3提高地鐵供電系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的方法探討

3.1提高地鐵供電系統(tǒng)安全性的主要方法

根據(jù)影響地鐵供電系統(tǒng)安全性與可靠性的主要因素，制定有針對性的提高地鐵供電系統(tǒng)安全性和可靠性的方法，能有效減少地鐵供電系統(tǒng)故障的發(fā)生率，提高地鐵運行效率。首先，研究與分析能提高地鐵供電系統(tǒng)安全性的主要方法，較為常用的地鐵供電系統(tǒng)安全性分析方法是綜合評判法，就是對地鐵中影響供電系統(tǒng)安全性的各種因素進行綜合評價，將所有的影響因素歸納在一起，構(gòu)成影響地鐵供電系統(tǒng)安全性的集合，這個集合通常用大寫的字母U表示，將各種影響因素用小寫字母u表示，可以表示成U={u1，u2，u3，u4，u5，…，un}，在這個集合中，每個構(gòu)成集合的un都是一個影響安全性的因素，根據(jù)這個集合可以進一步制作出評價地鐵供電系統(tǒng)安全性的集合：V={v1，v2，v3，v4，v5}，在V的集合中，每一個構(gòu)成都代表著一個地鐵供電系統(tǒng)安全性程度，絕對安全用v1表示，很安全用v2表示，安全用v3表示，較為安全用v4表示……運用敏感性分析來擬合形成權(quán)重，或者通過專家評判、歷史數(shù)據(jù)等方式。在分析方法中，因素矩陣是重要的部分，主要用數(shù)理統(tǒng)計或貼近度的方式，來判斷矩陣的隸屬[3]。

3.2提高地鐵供電系統(tǒng)可靠性的主要方法

在提高地鐵供電系統(tǒng)可靠性的措施中，主要有三種方法，分別是故障樹分析發(fā)、可靠框圖法和故障模式后果法。其中重點研究可靠框圖法，它是研究供電系統(tǒng)中各種因素之間相關(guān)關(guān)系的重要方法，為了表示地鐵供電系統(tǒng)中的各種結(jié)構(gòu)，采用結(jié)構(gòu)模型的可靠性框圖方式，這樣得到了地鐵供電系統(tǒng)的可靠性框圖，這是進一步研究與分析地鐵供電系統(tǒng)可靠性的重要依據(jù)?？煽啃钥驁D法也是分析與提高地鐵供電系統(tǒng)可靠性的最常用方法之一，目前，人們運用可靠性框圖法分析地鐵供電系統(tǒng)的可靠性有許多方式，例如并聯(lián)、串聯(lián)等。當?shù)罔F供電系統(tǒng)中各個單元都出現(xiàn)故障時，最終引發(fā)可靠性問題出現(xiàn)的形式是并聯(lián)機構(gòu)。如果從提高供電系統(tǒng)可靠性的角度上分析，地鐵供電系統(tǒng)中的集中供電使用了電廠高壓線路，這種方式的防護性較高，相比于普通供電方式來說，發(fā)生故障的幾率也很低，并且集中供電與城市其他電路的連接較少，因此也不容易受到其他電路的干擾作用。即使在發(fā)生故障時，例如出現(xiàn)主變電所解列的情況，也可以采用一定的方式是讓其他正常的主變電所傳遞電力，這樣不會降低地鐵供電系統(tǒng)的可靠性。但是與集中供電相比，分散供電連接了城市中許多其他電路，所以容易受到干擾，并且一旦發(fā)生故障，需要應(yīng)用到周圍其他開閉所進行補償供電，對地鐵的正常運行產(chǎn)生了影響，降低了地鐵供電系統(tǒng)的可靠性。

4結(jié)束語

綜上所述，提高地鐵供電系統(tǒng)的安全性和可靠性對于滿足人們的出行需求、保障人們的生命財產(chǎn)安全都具有重要的作用。在地鐵的實際運行過程中，供電系統(tǒng)的安全性和可靠性主要受設(shè)備老化、組織管理、檢修與維修工作等因素的影響，為了進一步提高地鐵供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，分別對提高地鐵供電系統(tǒng)安全性、可靠性的方法進行了研究與分析，綜合所有措施，共同保障地鐵供電系統(tǒng)的安全與可靠，確保地鐵的正常運行。

參考文獻：

[1]陳小立.地鐵供電系統(tǒng)的可靠性與安全性分析[J].自動化應(yīng)用，2018（06）：145-146，148.

[2]孫梓博.地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性分析方法研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（18）：11.

[3]王學(xué)武.地鐵供電系統(tǒng)可靠性和安全性分析方法研究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2017

作者：郭慶毅  單位：中鐵十二局集團電氣化工程有限公司