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[摘 要]地铁供电系统是维持地铁运行的基础，只有确保地铁供电系统的安全性和可靠性，才能维持地铁的安全运行，为乘客提供基础的安全保障。然而随着近年来地铁事故的频频发生，人们发现只有通过对地铁供电系统可靠性和安全性的合理分析，确保其始终处于稳定的运行状态，才能提高我国地铁列车运行的安全性和稳定性。基于此，本文对地铁供电系统可靠性和安全性进行分析。
[关键词]地铁供电系统；可靠性；安全性
中图分类号：TP261 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）36-0030-02
1地铁供电系统的概述
1.1地铁供电系统的外部电源
地方主干电网为地铁供电系统提供外部电源，通过整体的电网设计来保证地铁的正常供电，因此每个地铁都具备自己的电网电源，并且能够根据用电需求来进行分配和调节。
1.2主变电所
作为地铁供电系统的电压处理结构，地铁主变电所的进线电压一般为110kV，个别城市采用220kV。相对于使用电压而言，主变电所接收的电压明显要高，因此主变电所通过主变压器将110kV电压变压为35kV，并通过环网系统输送到下级各牵引变电所和降压变电所。
1.3牽引供电系统
地铁列车的电压制式为直流1500V，个别城市采用直流750V。从主变电所送来的交流35kV电源通过牵引变电所降压整流为直流1500V或直流750V，以驱动列车运行。同时，通过降压变电所降压为交流400V，以给车站设备、照明提供电力。
1.4动力照明供电系统
地铁是地下轨道交通，所以在照明方面要求较高，而我国各个地铁城市一般都将地铁照明供电电压设定为交流380V/220V，这也符合一般家庭用电电压要求，相对来说较为安全可靠。
1.5杂散电流腐蚀防护系统
在日常工作中不难发现，车轨道床及站内结构钢筋较易发生腐蚀。造成腐蚀的最大因素就是地铁牵引供电系统的电流泄露问题，由于钢轨回流及绝缘不良导致泄露的杂散电流与道床等结构金属之间产生电化学反应而造成锈蚀，需要通过回收杂散电流或阻止杂散电流扩散来预防，从而形成一整个杂散电流腐蚀防护系统。有了杂散电流腐蚀防护系统就大大降低了地铁系统的不稳定性，实现可持续性安全稳定运行的要求。
1.6电力监控系统
作为一个具有繁琐步骤以及繁多设备的系统，地铁的供电系统在地铁的安全运行中发挥了十分重要的作用，所以必须要采取有效的措施严格地监控地铁的供电系统，实时地监控其中每一个环节的作业情况，这时候就需要通过电力监控系统采集和管理每一个环节和步骤。
2地铁供电系统可靠性和安全性分析的重要性
2.1有助于保证人们的出行安全
地铁作为一种高密度、客流量大的交通运输方式，对供电系统的稳定性具有极高的要求。地铁的供电系统必须尽量保证有效性，一旦发生供电故障或事故，会对社会产生巨大的影响。轻微的供电故障会影响地铁的运行效率，给人们的出行带来不便，会产生一定的经济损失。严重时将导致运营中断，给城市的交通带来巨大的压力，更会造成巨大的经济损失，甚至造成公共秩序混乱，对社会稳定造成不利的影响。保证地铁供电系统的安全性和可靠性，将地铁供电故障的发生率降到最低，有助于保证人们的出行安全，对地铁交通具有重要的意义。
2.2有助于节约地铁的运行成本
不断加强对地铁供电系统的可靠性和安全性的研究力度，进行全面、深入地分析，寻找供电系统易产生故障的环节，降低地铁的供电故障发生概率，是对乘客人身安全和财产安全负责的表现，保障了地铁交通的运行效率，同时也减少了故障发生的频率，大大节约了地铁的运行成本。
3地铁供电系统安全性和可靠性的影响因素
第一，地铁供电系统由许多供电设备组成，而这些设备的老化程度影响了供电系统的正常运行，必须要将牵引供电系统设备故障模式后果分析表制作好，必须要包含设备失效后的后果以及相关问题的处理方式，只有这样才能够定性的分析故障。在将分析结果得出来之后，还要以分析结果为根据，将地铁供电系统的可靠性和安全性的薄弱环节找出来，这样就能够使地铁供电设备故障的发生率得以有效降低，并且能够对停电的时间进行有效的控制。
第二，地铁的供电安全没有统一的体系，管理时存在不足。提高供电系统安全性和可靠性，可以建立安全评估体系作为基础，应用安全性和可靠性的评估方法，对供电系统全面分析的方法。这种方法将设备管理、人员管理和组织管理等安全因素作为管理基础，可有效提高工作人员对设备、人员的管理强度。对系统进行全方位的安全性和可靠性的评估，不仅能降低地铁的维护费用，还能大大提高地铁的服务水平。
第三，将合理的维修计划制定出来，对维修费用进行有效的控制。每年企业都要花费大量的费用维修供电系统设备，会使地铁的运营成本极大增加，如果维修频率过低，虽然可以使维修费用降低，但地铁的供电系统的故障发生率也会随之提高，而且一旦发生故障，就会带来巨大的经济损失。而增加维修次数可有效控制故障发生率，使地铁的正常运行得到保证，但是却又需要较高的维修费用。因此必须要采用可靠性和安全性分析的方式将地铁供电系统的安全运行时间得出来，这样就能够合理地对维修计划进行制定，除了能够对运营成本进行有效的控制之外，还可以使地铁的安全正常运营得到保证。
4地铁供电系统可靠性的分析方法
目前，地铁供电系统的可靠性分析主要包括故障树分析方法，故障模式后果方法和可靠性框图方法。可靠性框图是以地铁供电系统为主要依据的主要因素，根据地铁供电系统的可靠性分析，最终对可靠性框图的可靠性框图进行了分析。可靠性框图是供电系统可靠性分析中最常用的方法之一，可用于大多数系统状态分析。然而，我们使用许多类型的可靠性块，例如级联和并行连接。并行结构是由所有单元故障引起的一种故障形式。图1是平行结构的示意图。 表示其可靠度的公式为：Rs（t）=1-[1-R1（t）]×[1-R2（t）]…×[1-Rn（t）在这个公示中，系统的可靠度用Rs（t）来表示；各部分各自的可靠度用Ri（t）来表示，其中i=1，2，……，n。图2就是串联结构示意图。
表示其可靠度的公式为：Rs（t）=R1（t）×R2（t）×R3（t）…×Rn（t）在该公式中：系统的可靠度用Rs（t）来表示；各部分各自的可靠度用Ri（t）来表示，其中i=1，2，……，n。
5地鐵供电系统安全性的分析方法
5.1构建因素集
因素集的构建是指对众多影响分析结构对象的总合，一般用U表示，U={u1，u2，u3，…，un}。其中每一个单元都是一个影响分析结果的因素，然而在地铁供电系统的安全模糊综分析模式中是指供电安全性分析的标准，从某种角度来说，这些分析标准都具有模糊性。
5.2构建评价集
评价集的构建是，我们需要选择评价集为：V={v1，v2，v3，v4，v5}。其中：v1表示非常安全；v2表示很安全；v3表示安全；v4表示基本安全；v5表示不安全。
5.3构建权重集
权重既可以通过敏感性分析来拟合权重，同时也能够用历史统计数据来确定，或是采取专家评判的方法。
5.4构建因素评判矩阵
分析法中因素评判矩阵的构建是十分重要的环节之一，因素判断矩阵的隶属度能够用贴近度确定，还能够使用数理统计的方法来确定。
结语
综上所述，随着地铁在我国各个城市的应用和推广，其为推动我国的城市化进程发展奠定了良好的基础。该研究在对地铁供电系统进行研究时，发现目前其会由于受到多种因素的影响而出现安全性、可靠性降低的现象，严重影响了地铁的稳定运行。因此，通过故障树分析法、可靠性框图法等方法，可以有效实现对地铁供电系统可靠性和安全性的分析，使其可以为地铁的运行提供稳定的供电保障，减少我国地铁安全事故的发生，为提高人们日常出行的安全性提供了有效的理论支持。
参考文献
[1]张智杰.城市轨道交通DC1500V供电系统研究[D].兰州交通大学，2015.
[2]杨琪，宋守信，龙杭，许葭，何倩卉.基于贝叶斯网络的地铁供电系统脆弱性评价研究[J].电气应用，2015，34（20）：71-74.
[关键词]地铁供电系统；可靠性；安全性
中图分类号：TP261 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）36-0030-02
1地铁供电系统的概述
1.1地铁供电系统的外部电源
地方主干电网为地铁供电系统提供外部电源，通过整体的电网设计来保证地铁的正常供电，因此每个地铁都具备自己的电网电源，并且能够根据用电需求来进行分配和调节。
1.2主变电所
作为地铁供电系统的电压处理结构，地铁主变电所的进线电压一般为110kV，个别城市采用220kV。相对于使用电压而言，主变电所接收的电压明显要高，因此主变电所通过主变压器将110kV电压变压为35kV，并通过环网系统输送到下级各牵引变电所和降压变电所。
1.3牽引供电系统
地铁列车的电压制式为直流1500V，个别城市采用直流750V。从主变电所送来的交流35kV电源通过牵引变电所降压整流为直流1500V或直流750V，以驱动列车运行。同时，通过降压变电所降压为交流400V，以给车站设备、照明提供电力。
1.4动力照明供电系统
地铁是地下轨道交通，所以在照明方面要求较高，而我国各个地铁城市一般都将地铁照明供电电压设定为交流380V/220V，这也符合一般家庭用电电压要求，相对来说较为安全可靠。
1.5杂散电流腐蚀防护系统
在日常工作中不难发现，车轨道床及站内结构钢筋较易发生腐蚀。造成腐蚀的最大因素就是地铁牵引供电系统的电流泄露问题，由于钢轨回流及绝缘不良导致泄露的杂散电流与道床等结构金属之间产生电化学反应而造成锈蚀，需要通过回收杂散电流或阻止杂散电流扩散来预防，从而形成一整个杂散电流腐蚀防护系统。有了杂散电流腐蚀防护系统就大大降低了地铁系统的不稳定性，实现可持续性安全稳定运行的要求。
1.6电力监控系统
作为一个具有繁琐步骤以及繁多设备的系统，地铁的供电系统在地铁的安全运行中发挥了十分重要的作用，所以必须要采取有效的措施严格地监控地铁的供电系统，实时地监控其中每一个环节的作业情况，这时候就需要通过电力监控系统采集和管理每一个环节和步骤。
2地铁供电系统可靠性和安全性分析的重要性
2.1有助于保证人们的出行安全
地铁作为一种高密度、客流量大的交通运输方式，对供电系统的稳定性具有极高的要求。地铁的供电系统必须尽量保证有效性，一旦发生供电故障或事故，会对社会产生巨大的影响。轻微的供电故障会影响地铁的运行效率，给人们的出行带来不便，会产生一定的经济损失。严重时将导致运营中断，给城市的交通带来巨大的压力，更会造成巨大的经济损失，甚至造成公共秩序混乱，对社会稳定造成不利的影响。保证地铁供电系统的安全性和可靠性，将地铁供电故障的发生率降到最低，有助于保证人们的出行安全，对地铁交通具有重要的意义。
2.2有助于节约地铁的运行成本
不断加强对地铁供电系统的可靠性和安全性的研究力度，进行全面、深入地分析，寻找供电系统易产生故障的环节，降低地铁的供电故障发生概率，是对乘客人身安全和财产安全负责的表现，保障了地铁交通的运行效率，同时也减少了故障发生的频率，大大节约了地铁的运行成本。
3地铁供电系统安全性和可靠性的影响因素
第一，地铁供电系统由许多供电设备组成，而这些设备的老化程度影响了供电系统的正常运行，必须要将牵引供电系统设备故障模式后果分析表制作好，必须要包含设备失效后的后果以及相关问题的处理方式，只有这样才能够定性的分析故障。在将分析结果得出来之后，还要以分析结果为根据，将地铁供电系统的可靠性和安全性的薄弱环节找出来，这样就能够使地铁供电设备故障的发生率得以有效降低，并且能够对停电的时间进行有效的控制。
第二，地铁的供电安全没有统一的体系，管理时存在不足。提高供电系统安全性和可靠性，可以建立安全评估体系作为基础，应用安全性和可靠性的评估方法，对供电系统全面分析的方法。这种方法将设备管理、人员管理和组织管理等安全因素作为管理基础，可有效提高工作人员对设备、人员的管理强度。对系统进行全方位的安全性和可靠性的评估，不仅能降低地铁的维护费用，还能大大提高地铁的服务水平。
第三，将合理的维修计划制定出来，对维修费用进行有效的控制。每年企业都要花费大量的费用维修供电系统设备，会使地铁的运营成本极大增加，如果维修频率过低，虽然可以使维修费用降低，但地铁的供电系统的故障发生率也会随之提高，而且一旦发生故障，就会带来巨大的经济损失。而增加维修次数可有效控制故障发生率，使地铁的正常运行得到保证，但是却又需要较高的维修费用。因此必须要采用可靠性和安全性分析的方式将地铁供电系统的安全运行时间得出来，这样就能够合理地对维修计划进行制定，除了能够对运营成本进行有效的控制之外，还可以使地铁的安全正常运营得到保证。
4地铁供电系统可靠性的分析方法
目前，地铁供电系统的可靠性分析主要包括故障树分析方法，故障模式后果方法和可靠性框图方法。可靠性框图是以地铁供电系统为主要依据的主要因素，根据地铁供电系统的可靠性分析，最终对可靠性框图的可靠性框图进行了分析。可靠性框图是供电系统可靠性分析中最常用的方法之一，可用于大多数系统状态分析。然而，我们使用许多类型的可靠性块，例如级联和并行连接。并行结构是由所有单元故障引起的一种故障形式。图1是平行结构的示意图。 表示其可靠度的公式为：Rs（t）=1-[1-R1（t）]×[1-R2（t）]…×[1-Rn（t）在这个公示中，系统的可靠度用Rs（t）来表示；各部分各自的可靠度用Ri（t）来表示，其中i=1，2，……，n。图2就是串联结构示意图。
表示其可靠度的公式为：Rs（t）=R1（t）×R2（t）×R3（t）…×Rn（t）在该公式中：系统的可靠度用Rs（t）来表示；各部分各自的可靠度用Ri（t）来表示，其中i=1，2，……，n。
5地鐵供电系统安全性的分析方法
5.1构建因素集
因素集的构建是指对众多影响分析结构对象的总合，一般用U表示，U={u1，u2，u3，…，un}。其中每一个单元都是一个影响分析结果的因素，然而在地铁供电系统的安全模糊综分析模式中是指供电安全性分析的标准，从某种角度来说，这些分析标准都具有模糊性。
5.2构建评价集
评价集的构建是，我们需要选择评价集为：V={v1，v2，v3，v4，v5}。其中：v1表示非常安全；v2表示很安全；v3表示安全；v4表示基本安全；v5表示不安全。
5.3构建权重集
权重既可以通过敏感性分析来拟合权重，同时也能够用历史统计数据来确定，或是采取专家评判的方法。
5.4构建因素评判矩阵
分析法中因素评判矩阵的构建是十分重要的环节之一，因素判断矩阵的隶属度能够用贴近度确定，还能够使用数理统计的方法来确定。
结语
综上所述，随着地铁在我国各个城市的应用和推广，其为推动我国的城市化进程发展奠定了良好的基础。该研究在对地铁供电系统进行研究时，发现目前其会由于受到多种因素的影响而出现安全性、可靠性降低的现象，严重影响了地铁的稳定运行。因此，通过故障树分析法、可靠性框图法等方法，可以有效实现对地铁供电系统可靠性和安全性的分析，使其可以为地铁的运行提供稳定的供电保障，减少我国地铁安全事故的发生，为提高人们日常出行的安全性提供了有效的理论支持。
参考文献
[1]张智杰.城市轨道交通DC1500V供电系统研究[D].兰州交通大学，2015.
[2]杨琪，宋守信，龙杭，许葭，何倩卉.基于贝叶斯网络的地铁供电系统脆弱性评价研究[J].电气应用，2015，34（20）：71-74.