ICS01.120

R00

團體標準

T/CHTS10001-2018

電氣化公路運輸系統電力牽引供電

技術標準

ElectrifiedHighwayTransportationSystem:Technical

RequirementsforElectricTractionPowerSupply

（草案）

xxxx-xx-xx發布xxxx-xx-xx實施

中國公路學會發布

1總則

1.0.1為統一電氣化公路電力牽引供電系統設計技術要求，制定本標準。

1.0.2本標準適用于電氣化公路電力牽引供電系統規劃和設計。

1.0.3電氣化公路電力牽引供電工程的設計應執行現行國家有關環境保護和節約能源

的法律法規的規定。

1.0.4電氣化公路電力牽引供電工程的各種建筑物、構筑物應滿足電力牽引區段建筑

限界的要求。

1.0.5電氣化公路電力牽引供電及其建筑物、構筑物的設計,除應符合本標準外,尚應

符合有關法律法規及國家、行業現行有關標準的規定。

2術語

2.0.1電氣化公路electrifiedhighway

具備專用的接觸網，通過在沿線設置電力牽引供電系統，讓車輛在行駛過程中直接從電

網取電或充電以獲得驅動電能的公路。

2.0.2電力牽引供電系統electrictractionsystem

給電氣化公路運輸系統中車輛提供電能的配電網系統。

2.0.3標稱電壓nominalvoltage

系統設計所選定的電壓。

2.0.4外部電源externalpowersupply

向電氣化公路供電的來自外部的電源。

2.0.5集中式供電centralizedpowersupplymode

由本線或線網中其他線路的主變電所為本線牽引變電所及降壓變電所供電的外部供電

方式。

2.0.6分散式供電distributedpowersupplymode

沿線路引入城市中壓電源為本線牽引變電所及降壓變電所供電的外部供電方式。

2.0.7混合式供電combinedpowersupplymode

由主變電所和城市中壓電源共同為一條電氣化公路的牽引變電所及降壓變電所供電的

外部供電方式。

2.0.8正線mainline

車輛貫穿全程的線路，包括支線。

3一般規定

3.0.1牽引供電系統應安全、可靠、節能、環保、經濟、適用和便于維護。

3.0.2電氣化公路電力牽引供電系統的設計年限分為近期和遠期。近期為交付運營后第

十年，遠期為交付運營后第二十年。

條文說明

電氣化公路運營后的運量一般是逐漸增長的，但牽引供電設備有一定使用壽命。因此牽

引供電系統不易改造和擴建的設施和設備按遠期運量需求去設計，而易改造和擴建的設施和

設備可按近期去設計，并預留遠期改造和擴建條件。

設計年限的要求參考“《JTGB01-2014公路工程技術標準》3.3.1條文說明：公路遠

景預測設計年限：高速公路和一級公路為20年；二、三級公路為15年；四級公路根據實際

情況確定”和“《TB10009-2016鐵路電力牽引供電設計規范》1.0.3：鐵路電力牽引供電

系統的設計年度分為近、遠期。近期為交付運營后第十年,遠期為交付運營后第二十年”。

3.0.3牽引用電負荷等級應根據電氣化公路的負荷特點、供電需求確定。牽引用電負

荷等級不宜低于二級負荷。

條文說明

一二三級負荷的配置要求為：一級負荷必須采用雙電源雙回線路供電；二級負荷宜采用

雙電源單回線路供電；三級負荷可采用單電源單回線路供電。

牽引負荷等級如何規定，本質上是建設成本與供電可靠性之間的權衡。

電氣化公路的車輛一般配備續航50km以上的電池，允許部分區段接觸網失電，對供電

系統的可靠性要求宜按二級負荷，同時兼顧供電可靠性和經濟性。考慮到不同電氣化公路的

供電需求、車輛情況和線路資料差異較大，本條文不對牽引用電負荷等級作硬性要求。

3.0.4牽引供電系統設計應考慮電力資源共享，電力資源共享形式包括電氣化公路內

部共享、與其他線網共享和與其他用戶共享。

3.0.5牽引供電系統應考慮近、遠期的線路運營能力和供電需求，結合路網電氣化發

展規劃，作為一個整體，統一規劃、設計。

3.0.6牽引供電能力應與線路運營能力及需求相適應，根據行車密度、車輛編組、車

輛類型和特性、線路資料等確定。

3.0.7牽引供電的越區供電能力應根據供電需求、車輛情況、線路資料、經濟性綜合

確定。

條文說明

不同電氣化公路的供電需求、車輛情況和線路資料差異較大。若電氣化公路車輛配備電

池續航里程較短，牽引供電系統應考慮牽引變電所的越區供電能力；若電氣化公路車輛配備

電池續航里程較長，牽引供電系統無需考慮牽引變電所的越區供電能力。

3.0.8牽引供電系統設備應能滿足電力牽引的要求。電力牽引供電設計采用新技術、

新工藝、新材料、新設備時,應符合國家及行業的有關規定。

3.0.9寒溫及寒冷地區電氣化公路牽引供電工程設計應根據其特點采用合理的設計方

案、材料和設備選型等措施。

3.0.10在地下使用的主要供電設備及材料應選用低煙、無鹵、低毒的阻燃或耐火產品。

3.0.11電氣設備應具有無自爆、低損耗、低噪聲等特點，并應滿足工程所在地的環境

條件，在地下使用時還應滿足防潮要求。

4外部電源

4.0.1外部電源供電方案應根據電氣化公路線網規劃、沿線電網現狀及規劃、國土空

間規劃進行設計，可采用集中式供電、分散式供電或混合式供電。

4.0.2牽引供電系統的設計，應與電力部門協商確定下列內容：

1外部電源方案及主變電所、電源開閉所設置；

2供電系統的一次接線方案；

3近遠期外部電源容量及電壓偏差范圍；

4電能計量要求；

5電網近遠期的規劃資料及系統參數；

6電網變電所饋出線繼電保護與電氣化公路供電系統進線繼電保護的設置和時限配合；

7電力調度的要求及管理分工。

4.0.3牽引供電負荷與動力照明負荷宜共享外部電源。

4.0.4主變電所的外部電源電壓等級宜采用110kV或66kV，電源開閉所的外部電源電

壓等級宜采用35kV、20kV、10kV。

4.0.5相鄰主變電所或電源開閉所的外部電源，不宜由電力系統變電站同一母線引入。

5牽引供電系統

5.0.1中壓供電網絡的電壓等級宜采用35kV、20kV、10kV。對于分散式供電方案，中

壓供電網絡的電壓等級應與當地公共電網一致；對于集中式供電方案，中壓供電網絡的電壓

等級應根據用電容量、供電距離、沿線電網現狀及規劃等因素，經技術經濟綜合比較確定；

對于延伸線，中壓供電網絡的電壓等級宜與原線路一致。

5.0.2中壓供電網絡宜采用牽引動力照明混合供電網絡形式。

5.0.3中壓供電網絡應按車輛運行的遠期通過能力設計。

5.0.4牽引供電系統的電能質量應符合《電能質量供電電壓偏差》（GB/T12325）、

《電能質量公用電網諧波》（GB/T14549）、《電能質量三相電壓不平衡》（GB/T15543）、

《電能質量電壓波動和閃變》（GB/T12326）等標準要求。如有必要，應采取相關治理措

施。

5.0.5中壓供電網絡一次接線應簡潔并應與繼電保護配置協調配合。

5.0.6中壓供電網絡宜采用單環網環接方式。

條文說明

中壓供電網絡采用單環網環接方式，每個變電所具備雙電源，同時兼顧供電可靠性和經

濟性。

5.0.7牽引網標稱電壓宜采用DC1500V，牽引網饋電形式為架空接觸網。

條文說明

參考國內外既有電氣化公路、地鐵、無軌電車和市域鐵路的牽引供電系統設計，新建電

氣化公路牽引網標稱電壓的選擇有DC600V、DC750V、DC1500V。本標準將電氣化公路牽引網

標稱電壓統一規定為DC1500V，考慮以下兩點：1）為了使國內不同地區電氣化公路的車輛

可以相互通行，所有地區的電氣化公路宜采用統一的標稱電壓。2）整體而言，DC1500V在

供電能力、供電距離、性價比等方面優于DC750V（或DC600V）。

5.0.8直流牽引供電系統的電壓波動范圍應符合表5.0.8的規定。

表5.0.8直流牽引供電系統電壓波動范圍(V)

標稱值最低值長期最高值短時最高值（5min）

1500120018001950

條文說明

本條文對于直流牽引供電系統電壓波動范圍的要求同時兼顧牽引變電所供電距離和車

輛雙向DC/DC變流器性能要求。

5.0.9直流牽引供電系統正負極均絕緣安裝，正負極絕緣等級要求一致。

5.0.10供電設計宜利用車輛再生制動能量，設計方案應通過經濟技術綜合比選后確定。

5.0.11應設置供電車間，在正線應設置供電工區。

5.0.12可接入風電、光伏發電等新能源。

6變電所

6.0.1變電所可分為主變電所、電源開閉所、牽引變電所。其中，電源開閉所、牽引

變電所可合建。

6.0.2變電所的選址應根據供電計算確定的分布方案進行選擇，并綜合考慮下列因素：

1靠近負荷中心；

2滿足供電需求；

3便于架空或電纜線路的引入和引出；

4便于設備運輸；

5具有適宜的地質條件及地基承載力，并避開危巖、流砂、滑坡、落石等地質不良地

帶；

6避開高填方、大量拆遷建筑物和地下設施的地區；

7不宜設在空氣污穢地區；

8主變電所、電源開閉所的所址高程宜在100年一遇的高水位或最高內澇水位之上；

其它變電所的所址高程宜在50年一遇的高水位或最高內澇水位之上；所內場坪宜高于或局

部高于所外自然場地高程0.5m，所址不應被積水淹沒；山區變電所的防洪、排洪設施應滿

足泄洪要求。

9所與所外的建筑物、堆場、儲罐之間的防火凈距，應符合《建筑設計防火規范》（GB

50016）的規定；

10主變電所和電源開閉所的外部電源工程量小，并統籌考慮線網規劃和資源共享；

11牽引變電所分布應滿足遠期牽引負荷的需求，所址宜與服務區結合，并靠近電氣化

公路線路。

6.0.3各類變電所宜按無人值班設計。主變電所應設置有人值守條件及必要的生活設

施。

6.0.4變電所獨立設置時宜考慮安防設施。

6.0.5變電所總布置應保證運行安全可靠，緊湊合理，利用地形，并有遠期發展方便

擴建的可能。

6.0.6變電所一次接線應安全、可靠、簡單、操作方便和節省投資。

6.0.7主變電所宜采用有載調壓主變壓器。主變壓器容量應根據近遠期負荷計算確定，

并宜分期實施。

6.0.8牽引變電所宜采用預裝式變電站。

6.0.9牽引負荷應根據運營高峰小時行車密度、車輛編組、車輛類型及特性、線路資

料等計算確定。每座牽引變電所宜設置一臺牽引機組。牽引機組的容量宜按遠期負荷確定。

6.0.10牽引機組的負荷特性宜符合表6.0.10的規定（負荷等級V）。

表6.0.10牽引機組的負荷特性

負荷100%額定電流150%額定電流200%額定電流

持續時間連續2h1min

6.0.11牽引變電所的配電變壓器可以與牽引變壓器整合。

6.0.12變電所的交流中壓側、低壓側宜采用單母線接線。直流牽引母線宜采用單母線

接線。

6.0.13直流牽引配電裝置的饋線回路，應設置能分斷最大短路電流和感性小電流的直

流快速斷路器。

6.0.14變電所交直流電源屏的電源應接自變電所的低壓母線。

6.0.15變電所直流操作電源宜采用成套裝置，正常運行時蓄電池應處于浮充狀態。蓄

電池容量應滿足交流停電情況下連續供電2h的要求。

6.0.16變電所的中壓繼電保護設置應符合現行國家標準《電力裝置的繼電保護和自動

裝置設計規范》（GB/T50062）的規定。

6.0.17對牽引整流機組的下列故障及異常運行應設相應的保護裝置：

1內部短路；

2元件故障；

3元件溫升超過限定值；

4外部短路。

6.0.18對直流牽引饋線的短路故障及異常運行應設置下列基本保護：

1大電流短路斷路器直接跳閘；

2過電流保護；

3電流變化率及其增量保護。

6.0.19對接觸網的短路故障及異常運行應設置下列基本保護：

1接觸網正負極間短路故障的保護；

2接觸網正極或負極對地短路故障的保護。

6.0.20牽引變電所應設置對于正負級的絕緣監測系統。

6.0.21直流牽引饋線開關應具有在線檢測的自動重合閘功能。

6.0.22牽引變電所直流正母線對地、負母線對地、正負母線之間應設置雷電過電壓吸

收裝置。

6.0.23變電所交流中壓側、低壓側應設置避雷器或浪涌保護器。

6.0.24過電壓保護應符合現行國家標準《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計

規范》（GB/T50064）的規定。

6.0.25變電所設計應滿足電力監控系統的要求。

6.0.26變電所綜合自動化裝置應具備下列基本功能：

1保護、控制、信號、測量；

2電源自動轉接；

3安全聯鎖；

4程序操作；

5裝置故障自檢；

6開放的通信協議及接口。

6.0.27當變電所設備分層布置、變壓器與中壓開關設備不同層時，應設置變壓器檢修

用中壓負荷開關或隔離開關。

6.0.28變壓器、整流器防護外殼及非封閉變壓器的圍欄門應與相關斷路器聯鎖。

6.0.29當低壓配電系統的配電線路絕緣損壞發生接地故障，且接地故障產生的接地電

弧將引起火災危險時，應設置剩余電流火災監測系統，并應動作于報警。

6.0.30繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。

6.0.31主變電所、牽引變電所、開閉所、分區所均應單獨設置接地裝置。接地裝置應

利用自然接地體,并應敷設以水平接地體為主的人工接地網。接地裝置與綜合接地系統的連

接應符合相關技術標準的規定。

6.0.32電纜選型及敷設應符合《電力工程電纜設計標準》（GB50217）的有關規定。

7牽引網

7.0.1牽引網由正極接觸網和負極接觸網組成。

7.0.2接觸網應滿足牽引供電系統在各種運行方式下的載流量要求。

7.0.3接觸網宜采用全補償簡單鏈型懸掛，并宜采用銅或銅合金接觸線。

7.0.4接觸網采用分段供電方式。由不同牽引變電所供電的接觸網應相互絕緣。

8電力監控系統

8.0.1電力監控系統設計應與供電調度管理體制和調度職責范圍相適應，實行分級管

理和分層、分布控制。

8.0.2電力監控系統應包括電力調度系統（主站）、變電所綜合自動化系統（子站）、

復示系統及聯系三者的數據傳輸通道。當設有綜合監控系統時，電力監控系統主站宜納入綜

合監控系統。

8.0.3電力監控系統的結構宜采用1對n的集中監控方式，即1個主站監控n個子站

的方式。

8.0.4傳輸通道宜采用通信傳輸網或綜合監控傳輸網承載，主站與子站之間的通道應

冗余配置。

8.0.5電力監控系統的功能應滿足變電所無人值班的運行要求。

8.0.6電力監控系統宜與時鐘系統設置在運營控制中心的一級母鐘和設置在變電所的

二級母鐘對時。

8.0.7電力監控系統應具備遙控、遙信、遙測和遙調功能。

8.0.8變電所建筑獨立設置時宜考慮設置輔助監控系統。系統宜包括下列基本功能：

1室內外視頻圖像監控功能。

2環境參數監測功能。

3安全防范功能。

4火災報警功能。

5動力照明控制。

6與其他系統報警聯動功能。

8.0.9電力監控系統不宜采用冗余的系統結構。

9接地與防雷

9.0.1電氣裝置與設施的外露可導電部分除有特殊規定外均應接地。

9.0.2當供電系統與其他系統共用接地裝置時，其接地電阻不應大于接入設備中要求

的最小值。

9.0.3變電所應設置人工接地網，人工接地網的使用年限與變電所土建結構的使用年

限應相同。人工接地網的水平接地極宜埋設在結構底板下的墊層內，接地引入線應有防水措

施并絕緣引入。人工接地網還應符合下列規定：

1地下變電所的人工接地網應以水平接地極為主，接地引入線應穿結構底板引入變電

所站臺板下、變電所夾層；

2地面變電所和獨立變電所的人工接地網應與雷電保護接地共用，在防雷引下線處應

設集中接地裝置，接地引入線宜由結構側墻引入變電所；

3預制裝配式變電所的接地引入線應預制在構件中。

9.0.4直流牽引供電系統正負極均不接地，牽引變電所中的直流牽引供電設備必須絕

緣安裝。

9.0.5變電所直流牽引供電設備的金屬外殼應通過框架保護元件一點接地。

9.0.6供電系統及其設備的功能性接地、保護性接地與防雷接地應采用綜合接地系統。

9.0.7接觸網支柱上應設地線。

用詞說明

1本標準（規范/規程/指南……）執行嚴格程度的用詞，采用下列寫法:

1）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的用詞，正面詞采用“應”，反面詞采用“不

應”或“不得”。

2）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的用詞，正面詞采用“宜”，反面

詞采用“不宜”。

3）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞，采用“可”。

2引用標準的用語采用下列寫法：

1）在標準條文及其他規定中，當引用的標準為國家標準或行業標準時，應表述為“應

符合《×××××》（×××）的有關規定”。

2）當引用標準中的其他規定時，應表述為“應符合本標準（規范/規程/指南……）第

×章的有關規定”、“應符合本標準（規范/規程/指南……）第×.×節的有關規定”、“應

按本標準（規范/規程/指南……）第×.×.×條的有關規定執行。”

目次

ICS01.120...............................................................1

目次...................................................................5

1總則..................................................................6

2術語..................................................................7

3一般規定..............................................................8

4外部電源.............................................................10

5牽引供電系統.........................................................11

6變電所...............................................................13

7牽引網...............................................................17

8電力監控系統.........................................................18

9接地與防雷...........................................................19

用詞說明................................................................20

1總則

1.0.1為統一電氣化公路電力牽引供電系統設計技術要求，制定本標準。

1.0.2本標準適用于電氣化公路電力牽引供電系統規劃和設計。

1.0.3電氣化公路電力牽引供電工程的設計應執行現行國家有關環境保護和節約能源

的法律法規的規定。

1.0.4電氣化公路電力牽引供電工程的各種建筑物、構筑物應滿足電力牽引區段建筑

限界的要求。

1.0.5電氣化公路電力牽引供電及其建筑物、構筑物的設計,除應符合本標準外,尚應

符合有關法律法規及國家、行業現行有關標準的規定。

2術語

2.0.1電氣化公路electrifiedhighway

具備專用的接觸網，通過在沿線設置電力牽引供電系統，讓車輛在行駛過程中直接從電

網取電或充電以獲得驅動電能的公路。

2.0.2電力牽引供電系統electrictractionsystem

給電氣化公路運輸系統中車輛提供電能的配電網系統。

2.0.3標稱電壓nominalvoltage

系統設計所選定的電壓。

2.0.4外部電源externalpowersupply

向電氣化公路供電的來自外部的電源。

2.0.5集中式供電centralizedpowersupplymode

由本線或線網中其他線路的主變電所為本線牽引變電所及降壓變電所供電的外部供電

方式。

2.0.6分散式供電distributedpowersupplymode

沿線路引入城市中壓電源為本線牽引變電所及降壓變電所供電的外部供電方式。

2.0.7混合式供電combinedpowersupplymode

由主變電所和城市中壓電源共同為一條電氣化公路的牽引變電所及降壓變電所供電的

外部供電方式。

2.0.8正線