نحوه ی برق رسانی در سیستم حمل و نقل مترو

آشنایی با نحوه برق ‏رسانی در سیستم حمل و نقل مترو
سیستم حمل و نقل ریلی درون شهری یا مترو در بسیاری از کلان شهرها بخش مهمی از بار حمل و نقل را به خود اختصاص می‏دهد. مترو در ایران برای اولین بار در سال ۱۳۷۷در تهران آغاز به کار کرد و به تدریج در دیگر مراکز استانی همچون مشهد، اصفهان و تبریز نیز ناوگان حمل و نقل مترو با اقبال عمومی فراوان مواجه گردید. در این مقاله برآن هستیم تا به صورت اجمالی با نحوه برق ‏رسانی در سیستم حمل و نقل مترو آشنا شویم.

طراحی شبکه برق ‏رسانی مترو از طریق شبیه‏ سازی در طراحی پروژه های برق‏ رسانی مترو

پیمانکاران و مهندسان پست‏ها و خطوط انتقال بر اساس خواسته ها و نیازهای کارفرما و همچنین شرایط خط مترو اقدام به طراحی و اجرای شبکه های برق‏ رسانی مترو می نمایند. شبکه برق‏ رسانی شامل پست‏های برق و خطوط انتقال می‏با‏شند که می بایست در مورد انواع و تعداد پست‏های برق و شرایط خطوط انتقال بررسی های لازم انجام شود و بهینه ترین تصمیمات اتخاذ گردد. چرا که بی برقی در ناوگان مترو علاوه بر عدم امکان ارائه خدماتی مانند روشنایی و سرمایشی گرمایشی با از کارافتادن قطارها و ‏سیستم‏های کنترلی و مخابراتی می‏تواند خطراتی را نیز به همراه داشته باشد. لذا پایایی و ثبات برق‏ رسانی در مترو از بالاترین سطح اهمیت در طراحی شبکه برق‏رسانی مترو برخوردار است. طراحی و تصمیم گیری در مورد اجزا، تعداد،‌ نحوه چینش و جانمایی تجهیزات شبکه برق در مترو، ‌بر اساس یک شبیه‏ سازی (simulation) انجام می‏شود. در انجام شبیه‏ سازی متخصصین و مهندسین رشته های برق،‌ مکانیک و دینامیک با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری داده ها و اطلاعات خط مترو مورد نظر را بررسی کرده و نرم افزار با انجام محاسبات و تحلیل بایدها و نبایدهای شبکه برق‏ رسانی اطلاعاتی را استخراج می‏کند و در اختیار مهندسین قرار می‏دهد.

برخی از داده هایی که در شبیه‏ سازی مدنظر قرار می گیرند عبارتند از:

 ‌طول خط و فاصله ایستگاه‏ها از یکدیگر

 جانمایی ایستگاه‏ها
 ‌فواصل ایستگاهها از یکدیگر
 ظرفیت واگن های مورد استفاده برای جابجایی مسافران
 تعداد تخمینی مسافران در هر خط واحد زمان
 شیب تونل
 میزان ولتاژ مورد نیاز جهت حرکت قطار

برق مصرفي در ايستگاهها شامل

 آسانسور و پله برقي ها

 روشنايي ايستگاه
 سيستم هاي حرارتي و برودتي
 سيستم هاي مخابرات و اطلاع رساني مانند بلندگوها و تابلوها
 سيستم هاي سيگنالينگ كه اطلاعات قطار را منتقل مي كنند.
 تجهيزات ديگر مانند گيت هاي ورودي، دوربين‌ها، سيستمهاي اعلام حريق، پمپ‌هاي آب، آب‌ گرمكن ها

 

انواع پست‏ های برق در مترو

پست برق کششی

که به ترتیب مخفف پست‏های یکسوکننده (Rectifier Switch) و پست‏های ترکشن (Traction Power Substation) می‏باشند. این پست وظیفه تأمین برق مورد نیاز قطار مترو را برعهده دارد و نیروی برق 20 کیلوولت منتقل شده از پست برق 20/63 کیوولت را به برق 750 ولت DC تبدیل می‏ کند که این برق از طریق ریل سوم و یا شبکه بالاسری به قطار منتقل می‏شود. برای تغذیه مناسب قطار در فاصله های معین باید پست‏های کششی وجود داشته باشد.

پست‏های توزیع روشنایی و نیرو

ایستگاه ‏های مترو یا قطار شهری وظیفه تأمین برق مصرفی ایستگاه ‏های مترو را بر عهده دارند که توسط ترانسفورماتورهای کاهنده برق ۲۰ کیلوولت را به ولتاژ۴۰۰ ولت می‏ رساند. نیروی برق ۴۰۰ ولت توسط کابل های دفنی به ایستگاه منتقل می‏‏گردد.

تعیین سطح ولتاژ

سیستم تراموا و اتوبوس برقی معمولاً از طریق سطح ولتاژ 600 ولت تغذیه میگردند. از سطوح ولتاژ 750 و 1500 ولت براي تغذیه سیستمهاي حمل و نقل سبک و سنگین شهري و سطوح ولتاژ 1500 ولت DC ،3000 ولت DC و 25000 ولت ACبراي تغذیه سیستم حومهاي استفاده میگردد. گزینه پیشنهادي براي تغذیه سیستم هاي بین شهري در مسیرهاي طولانی سطوح ولتاژ 25000 یا 50000 ولت AC است. با این حال میتوان یک مسیر را بر اساس شرایط فنی و محدودیت هاي اجرایی با سطوح ولتاژ مختلف تغذیه نمود.

روش های برق رسانی به قطار مترو

همانطور که در سطور قبلی ذکر شد، قطار های مترو جهت حرکت و تجهیزات داخل قطار نظیر روشنایی، ‌سیستم برودت و گرمایشی و تهویه نیازمند نیروی برق 750 الی1500 ولت هستند که از پست‏های برق کششی تعبیه‏ شده در ایستگاه ها از طریق کابل‏هایی ابتدا به پستهای یکسوکننده جهت تبدیل برق از نوع ACبه DC منتقل می شود و سپس به سیستم تغذیه توان قطارها متصل می شود.

سیستم تغذیه برق قطارها معمولاً به دو روش طراحی و پیاده سازی می‏شود:

1. ریل سوم (Third Rail)

2. شبکه بالاسری(OCS)

ریل سوم قدیمی ترین شکل خطوط تغذیه جریان ترکشن براي قطار هاي برقی است. ریل سوم در کنار خطوط ریلی (و معمولا بالاتر از آنها) قرار می‏گیرد که عموما به شکل یک مسیر زردرنگ قابل مشاهده است. ریل سوم در واقع هادیهايی هستند که در کنار خط و بر روي پایه هاي عایق بمنظور انتقال انرژي نصب می گردند و افراد در مقابل تماس عمدي یا غیرعمدي با آن، محافظت می‏گردند. در این سیستم کفشک روي ریل سوم حرکت می‏کند و توان الکتریکی را به قطار منتقل می‏کند. کفشک توسط کفشک نگهدار با نیروي ثابت روي ریل سوم قرار می‏گیرد. در سیستمهاي حمل و نقل انبوه به خاطر خطرات پتانسیل با ولتاژهاي بالا، حداکثر ولتاژ نامی به میزان 1500 ولت محدود می شود. انتخاب سیستم برق ‏رسانی به قطار در دو سطح ولتاژ 750 یا 1500 ولت کاملاً متفاوت است. براي سیستم توزیع انرژي در ولتاژ کمتر از 1500 ولت معمولاً از ریل سوم و براي سطح ولتاژ 1500 ولت از شبکه بالاسري استفاده میشود. ریل سوم داراي هزینه کمتر بوده و فضاي کمتري را اشغال میکند. اما در مقابل احتمال اتصال زمین و برخورد افرادیکه در سطح زمین قرار دارند با آن زیاد است، خصوصاً وقتی که قطار متوقف میشود و باید مسافران آنرا تخلیه نمایند، لذا قبل از اینکه به مسافران اجازه ترك قطار داده شود، ولتاژ ریل سوم قطع میگردد.

رمز عبورتان را فراموش کرده‌اید؟

ثبت کلمه عبور خود را فراموش کرده‌اید؟ لطفا شماره همراه یا آدرس ایمیل خودتان را وارد کنید. شما به زودی یک ایمیل یا اس ام اس برای ایجاد کلمه عبور جدید، دریافت خواهید کرد.

بازگشت به بخش ورود

کد دریافتی را وارد نمایید.

بازگشت به بخش ورود

تغییر کلمه عبور

تغییر کلمه عبور

حساب کاربری من

سفارشات

مشاهده سفارش