在城市生活當中，大家對日常的出行方式最放心的還是地鐵，畢竟坐地鐵，有著準時、不堵車、出行方便等特點。大家都知道地鐵是電力牽引，那對於整個供電系統大家又瞭解多少呢？今天小編就跟大家說說，科普一下。
城市軌道交通供電系統是為城市軌道交通運營提供所需電能的系統，不僅為城市軌道交通電動列車提供牽引用電，而且還為城市軌道交通運營服務的其他設施提供電能，如照明、通風、空調、給排水、通訊、訊號、防災報警、自動扶梯等，應具備安全可靠、技術先進、功能齊全、排程方便和經濟合理等特點。
在城市軌道交通的運營中，供電一旦中斷，不僅會造成城市軌道交通運輸系統的癱瘓，還會危及乘客生命與財產安全。因此， 高度安全可靠而又經濟合理的電力供給是城市軌道交通正常運營的重要保證和前提。
一、供電系統的要求
（1）供電系統必須可靠
城市軌道交通電動列車和車站裝置都是，為乘客提供服務的裝置，在運營過程中，一旦供電中斷，受影響最大的是行車和客運兩個部門。所以城市軌道交通供電系統，必須具有高度的可靠性。為此，各變電站採用兩路進線，並互為備用；電源容量設計時應為發展留有餘地；而且應選用先進、可靠的電氣裝置，採用模組化的計算機控制系統，實現實時監控，排程自動化的執行模式；以專人定時巡視檢查為輔助手段。
（2）供電系統必須滿足不同使用者的需求
地鐵系統是一個重要的用電負荷。按規定應為一級負荷，即應由兩路電源供電，當任何一路電源發生故障中斷供電時，另一路應能保證地鐵重要負荷的全部用電需要。在地鐵供電系統中牽引用電負荷為一級負荷，而動力照明等用電負荷根據它們的實際情況可分為一級、二級或三級負荷。
按供電物件的重要性，將供電系統分成三級
一級負荷：
城市軌道交通電動列車、通訊、訊號裝置、消防裝置等使用者，必須確保不間斷供電；為此，必須採取兩路電源供電，當任何一路電源失電後，應自動、迅速切換至另一路電源。
二級負荷：
城市軌道交通車站照明、自動扶梯等使用者，應確保連續供電，萬一停電後會影響客運服務質量，但並不影響列車執行安全；設計時，一般採用二路進線電源，再分片分割槽供給。
三級負荷
：城市軌道交通的商業用電、廣告照明等使用者，應確保其正常供電這些使用者並直接不影響客運服務質量，其用電可根據電網負荷情況講行調整
按使用者負荷變化及用途可作以下分類
①負荷變化不大的低壓交直流負荷
此類負荷要求有很高的供電可靠性和良好的供電質量。如：變電站控制裝置的低壓交直流負荷。
②負荷變化大的直流供電
它們對供電、供電裝置的可靠性要求高，用電量隨客運的高峰低谷變化而變化。如：客運列車：它是城市軌道交通供電系統中的最主要負荷，而且是直流負荷。在夜間列車停運時，負荷為零。
③負荷變化大的交流供電
車站使用者多為低壓使用者，如：車站電梯和自動扶梯、環控裝置、照明、售檢票系統、消防報警系統、給排水系統、通訊、訊號等。這些使用者，在客運時段是用電高峰列車停運時段是用電低谷。而且必須向通訊、訊號專業
裝置提供24h不間斷的連續供電
④夜間用電
停車場的車輛維修作業區等夜間用電的使用者。白天列車執行的時間段，由於絕大部分的電動列車都在正線執行，因此，列車檢修用電是低谷，反之在夜間客運終止，回庫列車的檢修作業用電是高峰時段。
⑤非重要使用者
車站商業等不直接影響運營質量的使用者， 儘管其用電量較大，但這些使用者的列車運營沒有直接關係，我們將這些使用者歸類為非重要使用者。
綜上所述：
城市軌道交通供電系統，必須依據不同用電需求區別對待，即重要的一級負荷，二路電源供電，並能自動切換。二級負荷，也是二路電源進線分片分割槽供給。三級負荷一路電源供電在供電能力緊張時，停止三級負荷供電，只有這樣才能滿足和保障使用者的用電要求，實現城市軌道交通運營的正常。
二、
城軌供電系統的供電制式
城軌供電系統的供電制式是指供電系統向電動車輛或電力機車供電所採用的方式，主要包括
電流制式、電壓等級和饋電方式。
（1）電流制式
城市軌道交通的牽引供電系統幾乎毫無例外地都採用 較低電壓等級的直流電流供電制式。
採用直流制式的原因主要有以下幾點：
1）由於直流制供電無電抗壓降，因而比交流制供電的電壓損失小；
2）電網的供電範圍（距離）、電動車輛的功率都不大，均不需太高的供電電壓；
3）城市軌道交通和地鐵的供電線路都處在城市建築群之間，供電電壓不宜過高，以確保安全；
4）直流制供電的物件，即早期使用的直流牽引電動機和近期採用的變頻調速非同步牽引電動機均具有良好的起動和調速特性，可充分滿足電動車輛牽引特性的要求。
（2）電壓等級
世界各國城市軌道交通的供電電壓均在 550~ 1500V之間，其中間檔級很多，這是由各種不同交通形式、不同發展歷史時期造成的。現國際電工委員會擬定的電壓標準為： 600V、 750V、 1500V三種，後兩種電壓為推薦值。我國國標亦規定。為750V和1500V，不推薦600V電壓等級。
（3）饋電方式
牽引網的饋電方式有架空接觸網和接觸軌兩種方式。電壓等級與饋電方式是牽引網供電制式的關鍵點，兩者密切相關。對於一個具體的城市，電壓等級與饋電方式的選擇，應該結合起來，統一考慮。我國牽引網供電制式可以選擇以下四種方式：直流1500V架 空接觸網、直流1500V接觸軌、直流750V架空接觸網、直流750V接觸軌。
列車受電普遍採用兩種方式
1、架空接觸網供電
，這個和高鐵比較相似，地鐵隧道上方架設剛性或彈性裝置、懸掛接觸網，車輛透過受電弓從接觸線中獲取電流，多采用1500伏電壓。
此法安全係數高，但技術含量大，鋪設難度大，費用高昂。
廣州、上海等城市的地鐵線路也用此法。
2、第三軌供電
， 簡單地說，就是從地上取電，供電不是列車軌道，而是與軌道平行的第三軌，通常是用較輕的工型鋼。但也有例外（北京地鐵採用60公斤/米的標準工型鋼）。電壓750V。
車輛透過集電裝置與接觸軌接觸取電，接觸軌外設有防護罩保障安全。根據接觸面的位置不同，可分為上部授流、下部授流和側部授流接觸軌。
此法不太安全，但價格低廉，技術含量低，易於鋪設。另外，英國倫敦採用的四軌供電，即在鐵道中央在鋪設一條零線軌，是三軌的變種。
建造較早的地鐵基本上都是三軌供電。例如：北京、天津、莫斯科、平壤、基輔、東京（部分）、大阪（部分）等等
注：地鐵採用以上哪種供電方式，要考慮城市特點、客流大小、列車編組、美觀需求等各方面因素。
三、
城市軌道交通供電系統的組成
城市軌道交通供電系統一般包括
外部電源
、
主變電所（或電源開閉所
）、
牽引供電系統
、
動力照明供電系統
、
電力監控系統
。其中，
牽引供電系統包括牽引變電所和牽引網，動力照明供電系統包括降壓變電所和動力照明配電系統。
城市軌道交通供電系統的組成
城市軌道交通供電系統中一般設定三類變電所，即主變電所（分散式供電方式為電源開閉所）、降壓變電所及牽引降壓混合變電所。
主變電所是指採用集中供電方式時，接受城市電網35kV及以上電壓等級的電源，經其降壓後以中壓供給牽引變電所和降壓變電所的一種地鐵變電所，是專為城市軌道交通系統提供能源的樞紐。
降壓變電所：從主變電所（電源開閉所）獲得電能並降壓變成低壓交流電，為車站、隧道動力照明負荷提供電源
牽引變電所：從主變電所（電源開閉所）獲得電能，經過降壓和整流變成電動列車牽引所需要的直流電。
城市軌道交通供電系統構成示意圖
注：F1、F2-城市電網發電廠；
B1、B2、B3-城市電網區域變電所；
B4、B5一地鐵牽引變電所；
B6-地鐵降壓變電所。
