轨道交通供电之秘

轨交R1线园博园站至前大彦站区间右线鸟瞰图，黄色轨道作业车正在架设导线。（李培养 摄）

日前，长清大学城主变电站提前供电，预示着济南轨道交通R1线开通离济南市民又近了一步，也让轨交的“电通”领域走入大家视野。轨交如何通电？又蕴藏了哪些“电报”？近日，本报记者带你一一解“密”。

心脏起搏

“报告！数据一切正常，就等送电投运！”5月6日14点51分至次日凌晨2点30分，经过12小时的奋战，由中铁电气化局集团承建的轨交R1线供电项目大学城站变电所、紫薇路站变电所、范村车辆基地变电所均已成功完成外电线路及主变压器受电冲击试验，各种参数显示正常，各种设备运行正常，一次性送电成功。至此，济南第一条轨道交通的电气化“心脏”开始“起搏”，进行送电投运。

据该公司R1线供电项目技术人员介绍，牵引变电工程被喻为电气化铁路的“心脏”，为车辆运营及办公照明提供着源源不断的动能。6个变电所的送电成功，离不开环网电缆敷设。3根直径近7厘米粗的电缆从大学城主所取电后，一路穿夹层、走廊道，通过区间敷设，将每个变电所串联到一起。

就在此前一天，济南轨道交通R1线规划建设的两大主变电站之一的110千伏大学城主变电站于当天下午投用。该主变电站也是济南轨道交通建设中首座投用的变电站，为沿线的轨道交通车辆联调联试提供可靠的主电源。两大供电项目的提前竣工，为即将上线的首辆列车联调联试奠定坚实的基础。

在外人看来，洞通、轨通、电通、车通被称为轨道交通的“四部曲”，却很少人了解“电通”这个关键环节。

中铁电气化局集团负责承建济南轨交R1线的供电项目。对于“电通”，该项目施工负责人做了一个形象比喻：如果把轨交拟人化，车站和轨道好比骨架肌肉，供电系统是铁路的血液，为电力机车提供动力源泉，接触网是神经系统，担负着把从牵引变电所获得的电能直接送给电力机车使用的重要任务。

脏器植入

车辆在行驶中需要源源不断的电能，其电能主要来自大电网。线路两旁一根根的电杆和列车头顶密如蛛网的电线，从上而下，一套复杂完整的供电系统为车辆运行提供动力源泉。

施工人员告诉记者，车辆能够跑起来，依靠的是牵引供电系统提供的电力。该系统包括牵引变电所、架空接触网、回流回路。简单来说就是牵引变电所为架空接触网提供电能，车辆将架空接触网的电能取回车内，驱动电机使车辆运转。

目前，我国常见的火车、动车、高铁等轨道列车的干线全部使用27.5千伏交流电，使用架空接触网进行供电。其他电力机车，如地铁等小功率轨道车使用低压直流电，一般为750伏或1500伏。济南轨道交通R1线列车采用1500伏低压直流电作为牵引。

牵引变电所犹如地铁的“心脏”。牵引供电系统能够为轨道交通提供动力，满足轨道交通牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求，是确保轨道交通安全、高速、可靠、稳定运行的关键。

除此而外，它还起着供电保护、测量、控制电气设备提高供电质量，降低电力牵引负荷对公共电网影响的作用。为确保牵引供电万无一失，牵引供电系统采用“热备用”模式，两套设备通过切换装置可以互为备用并随时处于“热备用”状态，以备不时之需。

血液供给

与早期的蒸汽机火车相比，电力机车得到快速发展，其特点是列车上不需要装载任何能源物质，通过高空中的接触线就可以源源不断为列车提供电能。济南轨道交通R1线采用1500伏架空接触网供电，最高时速可达每小时100公里，预计跑完全程只需 30分钟。那么，列车是如何在高速运行下，持续稳定地获得电力呢？

5月8日上午11点左右，在济南国际园博园附近，记者站在3米多高的轨道车作业平台上放眼望去，两条线索近在咫尺，架设在一根根钢柱上，向R1线前大彦站和园博园站延伸，10余名工人正在挥汗如雨地架设接触线。

中铁电气化局集团施工负责人介绍，在地铁顶部有一个可以升降的供电折叠装置——受电弓。与受电弓接触的线叫接触线，目的就是传送高压电。而列车就是通过受电弓将接触线上的电能取回车内，以供列车运转。所以，给列车提供电力的正是受电弓与接触线所构成的弓网系统。不难理解，两者长时间接触会存在摩擦，有摩擦就会有(损，假如在相对速度每小时100公里下持续高速摩擦，无疑会像电锯一样产生切割。受电弓缘何能承受这巨大的摩擦力呢？

“所有的电气化铁路接触网线架设方式不是“一”字形排布，而是呈‘之\’字形排布，正是这样的排布方式使受电弓与接触线的接触点，一直处于不断变化，均匀摩擦，这样的设计有助于电力机车在高速运行状态下持续稳定地提供电流，尽可能减少或避免打火现象，以保证运行安全。此外，‘之\’字形设计大大延长了受电弓的使用寿命，保证电客车得以高速行驶。”R1线供电项目负责人介绍。

R1线全线供电项目今年1月3日高架段接触网立首杆，标志着济南轨道交通R1线的供电系统安装全面拉开序幕。目前，全线接触网工程、变配电工程施工完成均已过半。根据工期安排，R1线接触网工程力争5月底完成高架段及范村车辆基地的接触网架设和调整，局部实现“电通”，并计划近日进行试车线限界测量和冷滑试验，为首趟电客车上线调试作好充分准备。8月中旬，完成隧道内的接触网施工，实现全线“电通”。预计2019年元旦通车试运行，泉城期盼20年的地铁梦圆梦在即。 （本报记者 匡名梅）

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