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(yùn)行的基本設(shè)施，對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性與安全性的保持，對(duì)于維持地鐵運(yùn)行工作來(lái)說(shuō)，具有重要的作用，它能確保乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全，保證地鐵正常運(yùn)行狀態(tài)下的經(jīng)濟(jì)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(diǎn)提高地鐵安全性與可靠性的基本措施，為我國(guó)地鐵的運(yùn)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(guó)的社會(huì)建設(shè)進(jìn)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(kuò)大。為了滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械某鲂行枨?，各個(gè)城市都越來(lái)越重視對(duì)地鐵的建設(shè)和運(yùn)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(yùn)行的重要措施，也是地鐵運(yùn)行管理中的重要工作內(nèi)容。要想進(jìn)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(yùn)行過(guò)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(duì)交通需求的不斷擴(kuò)大，地鐵成為人們出行的重要方式，所以在地鐵的日常運(yùn)行過(guò)程中，客流量較大，人員密度高，如果在運(yùn)行過(guò)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(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)?yè)p害。因此，提高地鐵運(yùn)行過(guò)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(yùn)行過(guò)程中起到重要的作用，供電系統(tǒng)是提高地鐵運(yùn)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(duì)于提高地鐵的運(yùn)行效率，保障人們的生命財(cái)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(yùn)行提供電能和動(dòng)力的系統(tǒng)，具體來(lái)講，地鐵供電系統(tǒng)中主要包含的內(nèi)容分為五個(gè)方面，分別是外部電源、主變電所、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明供電系統(tǒng)和雜散電流腐蝕防護(hù)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(duì)較高，因此，主變電所需要借助變壓器的輔助作用；地鐵運(yùn)行過(guò)程中需要直流1500福特的電壓，但是通過(guò)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(yùn)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(hù)地鐵運(yùn)行過(guò)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(wèn)題，因此應(yīng)用到了雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)，它能有效防止電流泄露問(wèn)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(wèn)題對(duì)供電系統(tǒng)的安全性影響較大。由于地鐵的運(yùn)行和管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，在一定的年限之后，地鐵供電設(shè)備會(huì)出現(xiàn)老化問(wèn)題，如果老化程度嚴(yán)重，會(huì)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(yùn)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(dāng)?shù)罔F供電設(shè)備發(fā)生老化以后，必須及時(shí)制定有效的解決措施，避免因設(shè)備老化而導(dǎo)致故障問(wèn)題出現(xiàn)，影響地鐵的安全運(yùn)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(huì)的發(fā)展過(guò)程中，出現(xiàn)了許多先進(jìn)的地鐵供電系統(tǒng)的供電設(shè)備，地鐵在建造的過(guò)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(jìn)程度、使用壽命等，都會(huì)在地鐵后期運(yùn)行的過(guò)程中影響供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。除此之外，一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的供電系統(tǒng)需要在科學(xué)的管理體系下實(shí)現(xiàn)，目前，無(wú)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(zhǎng)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(píng)估體系，對(duì)地鐵周?chē)h(huán)境、管理方式以及設(shè)備設(shè)施進(jìn)行綜合評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響地鐵供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況，并采取有效的措施解決，提高地鐵運(yùn)行系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性[2]。

2.3維修和檢修工作

當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，及時(shí)制定行之有效的維修方案，能有效避免問(wèn)題的惡化，提高地鐵供電系統(tǒng)的運(yùn)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(fèi)用。由于地鐵的檢修工作需要耗費(fèi)企業(yè)的大量資金，所以一些企業(yè)在實(shí)際工作中，降低了對(duì)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(wèn)題，而相關(guān)人員又不能給予及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，影響檢修工作效率，甚至造成問(wèn)題的惡化，容易給企業(yè)帶來(lái)更大的資金損失，也給乘坐地鐵的人們帶來(lái)人身安全隱患。因此，企業(yè)不能因?yàn)闄z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(huì)影響地鐵的正常運(yùn)行，當(dāng)問(wèn)題加劇時(shí)，維修工作已經(jīng)不能彌補(bǔ)，增加了企業(yè)的資金消耗，也威脅著人們的生命財(cái)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(duì)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(yùn)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(píng)判法，就是對(duì)地鐵中影響供電系統(tǒng)安全性的各種因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，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(gè)集合通常用大寫(xiě)的字母U表示，將各種影響因素用小寫(xiě)字母u表示，可以表示成U={u1，u2，u3，u4，u5，…，un}，在這個(gè)集合中，每個(gè)構(gòu)成集合的un都是一個(gè)影響安全性的因素，根據(jù)這個(gè)集合可以進(jìn)一步制作出評(píng)價(jià)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(gè)構(gòu)成都代表著一個(gè)地鐵供電系統(tǒng)安全性程度，絕對(duì)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(yùn)用敏感性分析來(lái)擬合形成權(quán)重，或者通過(guò)專家評(píng)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(jì)或貼近度的方式，來(lái)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(shù)分析發(fā)、可靠框圖法和故障模式后果法。其中重點(diǎn)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(jìn)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(yùn)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(dāng)?shù)罔F供電系統(tǒng)中各個(gè)單元都出現(xiàn)故障時(shí)，最終引發(fā)可靠性問(wèn)題出現(xiàn)的形式是并聯(lián)機(jī)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(hù)性較高，相比于普通供電方式來(lái)說(shuō)，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(shí)，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(huì)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?chē)渌_(kāi)閉所進(jìn)行補(bǔ)償供電，對(duì)地鐵的正常運(yùn)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(yǔ)

綜上所述，提高地鐵供電系統(tǒng)的安全性和可靠性對(duì)于滿足人們的出行需求、保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全都具有重要的作用。在地鐵的實(shí)際運(yùn)行過(guò)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(jìn)一步提高地鐵供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，分別對(duì)提高地鐵供電系統(tǒng)安全性、可靠性的方法進(jìn)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(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳小立.地鐵供電系統(tǒng)的可靠性與安全性分析[J].自動(dòng)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(tuán)電氣化工程有限公司