1863年，世界上首条地铁 “伦敦大都会铁路”（Metropolitan Railway）在伦敦开通。那时的地铁采用蒸汽机车，会释放出大量废气，而且照明只能用煤油灯，和现在的地铁比起来，实在是太简陋了。
1879 年，电力驱动列车的研制成功，不仅使地铁乘客和工作人员免除了蒸汽机车的烟熏之苦，也使城市轨道交通开创了使用无大气污染的二次能源之先河，城市轨道交通从此步入了连续不断的电气化发展时期。
我国最早的地铁建在北京，于1969年建成并通车，就是电气化驱动。作为轨道交通建设领域的领跑者，目前，铁四院已累计从事60余条地铁线路供电系统设计，系统掌握了城轨智能供电、能源智能管理等成套技术，在轨道交通电气化设计领域拥有丰富的经验。
地铁是怎么供电的？
地铁的供电方式主要有架空接触网供电和第三轨供电两种方式。
架空接触网供电
架空接触网供电，是靠列车上方的受电弓和接触网接触供电。列车运行过程中，通过顶部“之”字形的接触网与受电弓接触取电，接触网采用绝缘子安装在立柱上，配合架空地线进行架设，保证电气安全。上海、深圳等地以及武汉地铁6号线列车就属于这种供电方式。
接触网造价较为便宜，在高空架设较为安全，但日常维护检修困难不太方便，地面及高架敷设的线路接触网对城市景观存在一定程度的影响。
第三轨供电
第三轨供电，是指安装在地铁线路旁边单独用来供电的一条接触轨。列车通过自身集电装置在带电接触轨的表面接触并滑行，把电力传导到列车上，这种集电装置英语称为“shoe”，中译为“集电靴”。由于在轨旁，为防止人员意外触电，通常接触轨周围安装有绝缘防护罩。国内最早的北京地铁1号线就是采用的这种供电方式。
接触轨构造相对简单，稳定性较好，日常维护和事故抢修方便，运行可靠性较高，对城市景观基本无影响，但是造价相对较高，列车运行速度和机械适应性不如接触网。
不论哪种供电方式，钢轨作为列车电流回流的导体都是带电的，绝对不能随意触摸。如果物品不慎掉入站台缝隙，可千万别擅自拾取。
电从哪里来？又到哪里去？
引自《地铁是怎样运营的》
和我们的小家庭一样，地铁本身也要从电网公司购买电力能源，只不过我们平时经常接触到的是交流220V的低压电。
地铁这么一个庞然大物，常规的220V如同小马拉大车，因此通常从电力部门引入110kV高压电源，通过系统内的牵引变电所和降压变电所将高压电能转换给乘坐的列车、使用的电扶梯、空调等上百种用电设备使用。
地铁每年耗电多少？电费贵不贵？
地铁的电费支出一项占地铁整个人工、耗材等各项成本总和的10%左右，据统计，仅2022年，全国城轨交通总电能耗227.92亿度，是电力耗能大户。
响应低碳，我们如何节电？
基于节能降碳的目标，响应国家双碳战略，铁四院对症下药，牵头研发了一套“专家系统”对地铁能源综合诊断，可以将地铁内部的客流、列车运行、站内空气质量、站内外温湿度、照度等能耗变量因素纳入整体监测，依托强大的算法与精准的控制系统，根据环境变化动态调整，实现供电系统深度节能降耗。
不久的将来，全国地铁总里程将达到1.4万公里，涉及80个城市。全国地铁未来预计年耗电将达400亿度。通过能管技术，远期每年将节约电能40亿度，减少碳排放244万吨。
未来地铁供电将更加智能，也更加低碳。
原标题：《科普看四院丨地铁如何供电？》
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