15.1 一般规定

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地铁设计规范 GB50157-2013

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15.1.1 供电应安全、可靠、节能、环保和经济适用。
15.1.2 供电应包括外部电源、主变电所(或电源开闭所)、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。牵引供电系统应包括牵引变电所与牵引网；动力照明供电系统应包括降压变电所与动力照明配电系统。
15.1.3 地铁外部电源方案应根据城市轨道交通线网规划、城市电网现状及规划、城市规划进行设计，可采用集中式供电、分散式供电或混合式供电。
15.1.4 供电设计应根据建设程序，从可行性研究阶段开始会同城市电力部门协商确定下列内容：
1 外部电源方案及主变电所设置；
2 供电系统的一次接线方案；
3 近、远期外部电源容量及电压偏差范围；
4 电能计量要求；
5 城市电网近、远期的规划资料及系统参数；
6 城市电网变电所馈出线继电保护与地铁供电系统进线继电保护的设置和时限配合；
7 调度的要求及管理分工。
15.1.5 牵引用电负荷应为一级负荷；动力照明等用电负荷应按供电可靠性要求及失电影响程度分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
15.1.6 一级负荷必须采用双电源双回线路供电。
15.1.7 一级负荷中特别重要的负荷，应增设应急电源，并严禁其他负荷接入。
15.1.8 二级负荷宜采用双电源单回线路专线供电。
15.1.9 三级负荷可采用单电源单回线路供电。当系统中只有一个电源工作时可切除三级负荷。
15.1.10 下列电源可作为应急电源：
1 独立于正常电源的发电机组；
2 供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路；
3 蓄电池。
15.1.11 供电系统中的各类变电所应有双重电源。每个进线电源的容量应满足变电所一、二级负荷的要求。
15.1.12 主变电所、电源开闭所进线电源应至少有一个为专线电源。
15.1.13 为变电所供电的两个电源可来自上级不同的变电所，也可来自上级同一变电所的不同母线。
15.1.14 中压网络的电压等级可采用35kV、20kV、10kV。对于分散式供电方案，中压网络的电压等级应与城市电网相一致；对于集中式供电方案，中压网络的电压等级应根据用电容量、供电距离、城市电网现状及规划等因素，经技术经济综合比较确定；对于延伸线，中压网络的电压等级宜与原线路相一致。
15.1.15 中压网络宜采用牵引动力照明混合网络形式。
15.1.16 供电系统的中压网络应按列车运行的远期通过能力设计，对互为备用线路，一路退出运行另一路应承担其一、二级负荷的供电，线路末端电压损失不宜超过5％。
15.1.17 牵引网应采用直流双导线制，正极、负极均不应接地。
15.1.18 牵引网电压等级可分为直流750V和直流1500V，牵引网馈电形式可分为接触轨和架空接触网。牵引网制式应结合车辆受电要求、牵引负荷容量、列车运行最高速度、线网及城市特点等因素综合分析确定。
15.1.19 直流牵引供电系统的电压及其波动范围应符合表15.1.19的规定。

表15.1.19 直流牵引供电系统电压及其波动范围(V)

15.1.20 变电所一次接线应安全、可靠、简单。
15.1.21 直流牵引系统及非线性用电设备所产生的谐波应符合现行国家标准《电能质量公用电网谐波》GB/T 14549的有关规定。低压配电系统宜采取治理谐波的措施。
15.1.22 当车辆再生制动能量吸收装置纳入供电系统设计时，设计方案应通过经济技术综合比较确定。
15.1.23 在地下使用的主要材料应选用无卤、低烟的阻燃或耐火的产品。
15.1.24 电气设备应具有无自爆、低损耗、低噪声等特点。在地下使用时还应满足体积小及防潮要求。
15.1.25 供电系统及其设备的功能性接地、保护性接地与防雷接地应采用综合接地系统。
15.1.26 低压配电电压应采用220V/380V。
15.1.27 在车辆基地内应设置供电车间，在正线宜设置供电工区。
15.1.28 有条件时可采用光伏发电等绿色能源作为补充电源。

条文说明

15.1.3 城市轨道交通的远期建设将呈网络状，因而地铁外部电源方案的确立，不应局限在某一条线路，而应该结合轨道交通线网进行统筹考虑。外部电源方案还直接受到城市电网的现状条件及规划的影响，包括建设时序能否合理衔接等。外部电源方案尤其是采用集中式供电，其主变电所或电源开闭所的位置及线路走廊也应符合城市规划的要求。

15.1.4 这些条件是供用电双方必须明确并互提资料的内容，经双方确认后作为设计及运营的依据。

在没有与线网规划相配套的外部电源方案时，某条线路的外部供电方案应有城市电力咨询单位的咨询报告或得到城市电力部门的批复意见。

地铁供电的一次接线方案与城市电网相互联结，与双方安全运行有着密切关系，因此一次接线方案应征得城市电力部门同意。

15.1.5 电力负荷分级按照现行国家标准《供配电系统设计规范》GB50052的规定进行。由于地铁在城市公共交通中具有重要地位，且牵引供电中断将直接影响列车运行，并对公共交通秩序造成影响，因此牵引用电负荷规定为一级负荷。

15.1.6 一级负荷供电中断将影响地铁的正常运行和安全运营，因此一级负荷供电既应考虑电源的可靠性也应考虑配电线路的可靠性，即电源和线路均应考虑冗余。同一降压变电所的两台非并列运行配电变压器的两段低压母线，可以作为动力照明一级负荷的双电源。

15.1.7 一级负荷中特别重要的负荷按照现行国家标准《供配电系统设计规范》GB50052的规定进行。在一级负荷中，当中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为一级负荷中的特别重要负荷。实际运行经验证明，从城网引接两路电源进线加备自投（BZT）的供电方式，不能满足一级负荷中特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求，从发生的全部停电事故来看，有的是由内部故障引起，有的是由城网故障引起，后者是因地区电网在主网电压上部是并网的，所以用户无论从电网取几回电源进线，也无法获得严格意义上的两个独立电源。因此，城网的各种故障，可能引起全部电源进线同时失电，造成停电事故。因而，对一级负荷中特别重要的负荷须由与城网不并列的、独立的应急电源供电。

工程设计中，对于各专业提出的特别重要负荷，应仔细研究，凡能采取非电气保安措施者，应尽可能减少特别重要负荷的负荷量。

禁止应急电源与工作电源并列运行，以防止电源故障时影响应急电源。

15.1.8 对二级负荷的供电，因其停电影响还是比较大的，现行国家标准《供配电系统设计规范》GB50052规定宜由双回线路供电。地铁一、二级负荷较多，若都采用双回线路需要更多的馈线开关和电缆，考虑到二级负荷设备一般位于地铁车站内，供电线路距离不长，供电线路的故障机率相对较低，并兼顾经济性，因而采用双电源单回线路专线供电。车辆基地变电所对二级负荷供电线路距离较长时，可采用双回线路供电。

15.1.9 地铁供电系统各电压等级的进线线路、进线开关和变压器，当任一发生故障退出或检修，使系统中只有一个电源时，可切除三级负荷。三级负荷的切除可视具体的线路设计容量和变压器负荷率而定，并具有手动/自动两种切除方式。

15.1.10 实际运行经验表明，电气故障是无法限制在某个范围内部的。因此，应急电源应是与电网在电气上独立的各式电源，例如：蓄电池、柴油发电机等。供电网络中有效地独立于正常电源的专用的馈电线路，是指保证与正常电源回路不大可能同时中断供电的线路。

15.1.11、15.1.12 供电系统中的各类变电所均存在为一级负荷供电，故应有两个电源。

现行国家标准《供配电系统设计规范》GB50052对一级负荷供电提出了两个电源不应同时损坏的原则规定，现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045的条文说明给出了为一级负荷供电的具体要求，电源可引自城网35kV及以上级、不同的区域变电所，并为专线。因此，从这个角度讲，地铁的主变电所及电源开闭所也应该有两个专线电源。

考虑到地铁供电与一般工业企业、民用建筑的供电不同，地铁自身可通过对沿线各变电所的供电而形成一个完整的供电网络（地铁中压网络），即使一个主变电所或电源开闭所因进线电源全部退出，也可通过自身中压网络的倒闸操作，利用相邻主变电所或电源开闭所，以及中压网络线路的冗余容量进行应急支援，在满足动力照明一级负荷用电的前提下使地铁不停运。因此地铁的一级负荷，即使引入电源的要求略低于现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016等规范对一级负荷供电电源的要求，但考虑到地铁引入电源较多且自身系统较完整的特点，在有一个专线电源的情况下，其供电可靠性还是有保证的。

综上，当城网为主变电所、电源开闭所提供两路专线电源有困难时，可以提供一个专线电源，但这一点必须得到保证。

15.1.15 牵引动力照明独立网络，是指牵引供电网络与动力照明供电网络相对独立的中压网络形式，牵引供电网络与动力照明供电网络的电压等级可以相同，也可以不同。牵引动力照明混合网络，是指牵引供电网络与动力照明供电网络共用的中压网络形式。国外地铁有采用牵引动力照明独立网络的，但国内牵引动力照明独立网络只出现在上海地铁1号线，为110/35/10kV三级电压制，目前各地新建地铁工程均采用牵引照明混合网络，因此本规范推荐采用牵引动力照明混合网络形式。

15.1.16 地铁中压网络一般采用电缆，为保证供电可靠性，中压电缆线路平时采用互为备用方案，以确保第一次线路故障后用电需要，为此中压电缆线路正常运行时属轻载状态，这样绝缘老化慢使用寿命长，而分阶段敷设既不经济也不方便。故障情况下的最大线路末端电压损失应以满足动力照明设备的运行电压要求为标准。

15.1.18 根据牵引网电压等级与形式的不同，牵引网可分为直流750V架空接触网、直流750V接触轨、直流1500V架空接触网和直流1500V接触轨四种制式。其中直流750V架空接触网因电压等级较低、载流量较小在地铁中应用很少。

15.1.19 因直流牵引供电系统受到上级电源电压正常波动，以及自身牵引负荷变化等因素的影响，使牵引网电压处于一个变化的过程，系统的标称电压不同，变化的范围不同。表中的数值是在各种规定的运行方式下，为保证车辆正常运行，直流牵引供电系统自身的最高、最低牵引网电压的极限值。

目前地铁车辆一般采用再生制动方式。在车辆制动过程中为将制动电能回馈至牵引网，车辆再生制动产生的电压需要高于牵引网电压，即在车辆再生制动的短时过程中，将出现高于牵引网系统自身的最高持续极限值。在国际电工委员会《Supply volta-ges of traction systems》IEC 60850-2007中，提出了最高短时持续电压值，并要求持续时间不超过5min。在上述IEC规范中，对应直流750V、直流1500V两种标称电压，最高短时持续电压分别为直流1000V、直流1950V。

15.1.21 低压用电控制设备从节能角度考虑，使用了很多变频设备，如变频风机、变频扶梯等，这增加了低压配电系统中的谐波，为保证谐波满足要求，需要采取相应的滤波治理措施。

15.1.23 本规定的主要目的是火灾时减少有害烟气对人身的伤害，并保证重要负荷（如消防设备等）的供电。

15.1.25 综合接地系统是由接地装置和等电位连接网络组成。当建筑物设有防雷时，防雷装置与各种金属物体之间的安全距离不可能得到保证。为防止防雷装置与邻近金属物体之间出现高电位反击，减小其间的电位差，除了将建筑物内的金属物体做好等电位连接外，应将供电系统及其设备的其他接地共用一组接地装置。但防雷接地在接地体上的接地点与其他接地的接地点之间的间距宜大于10m。

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