城市軌道交通的供電制式及饋電方式
(2)彈性懸掛。這種懸掛方式僅適用于隧道,需要采用一種懸掛專用的彈性定位器,接觸網張力約1 5 kN,半補償。在國內,上海地鐵1號線就在隧道中采用了彈性懸掛方式。
采用這種方式需要約450 mm左右的安裝空間。圖7是西門子實驗室內的單導線簡單彈性懸掛,對于城市軌道交通,這種懸掛方式通常采用雙導線簡單彈性懸掛。
(3)剛性懸掛。這種懸掛方式同樣僅適用于隧道。剛性懸掛實際上就是把第三軌放置在了隧道的頂部(是一種由每段長約8~10 m的鋁合金匯流排連接,和接觸導線組成特殊的“第三軌”,又稱作“Π”型結構。國外還有直接將第三軌或特制第三軌安裝在隧道頂部的報道,即“T”型結構),安裝高度約400 mm,但需要借助特殊的安裝工具。見圖8.
在國內,廣州地鐵2號線中的地下線路將采用這種方式。
第三軌和接觸網饋電方式的經濟、技術綜合性能比較見表8。
4.3第三軌和接觸網饋電方式的電磁干擾
無論是采用何種供、饋電方式,城市軌道交通在運行時都會產生對外界的電磁干擾。相同電流下采用DC750V第三軌(集電靴受流)和DC1500V接觸網(受電弓受流)饋電方式時的電磁干擾場強分布見圖9.
由圖9可以看出,在相同電流下采用DC750V第三軌(集電靴受流)和DC1500V接觸網(受電弓受流)饋電方式時接觸網饋電方式所產生的電磁干擾要高于第三軌饋電方式。但是,由于相同功率下采用DC750V第三軌(集電靴受流)方式時的電流遠大于DC1500V接觸網(受電弓受流)饋電方式,并且接觸網——受電弓受流模式的離線率又低于第三軌——集電靴受流模式,而電流和離線率又是影響電磁干擾強度和持續時間的重要因素,因此籠統地說采用DC750V第三軌(集電靴受流)饋電方式所產生的干擾要小于采用DC1500V接觸網(受電弓受流)饋電方式是不正確的、
5結論
(1)我國的城市軌道交通牽引電壓制式無論是選用DC750V,還是選用DC1500V,均符合國家和國際標準的規定。同時,由于DC750V和DC1500V、第三軌和接觸網供(饋)電方式各有利弊,在選型時應結合城市各自的特點進行選擇。對于輕軌系統,由于其在選擇車輛形式上的靈活性,建議輕軌系統的供電制式應允許在兩個電壓制式中選用。
(2)隨著城市人口的增加,人們對出行時間要求以及機電設備制造水平的提高,城市軌道交通所采用的供電電壓水平正在逐漸提高。因此,在旅客客流量較大的城市(高峰小時客流斷面達到或超過6萬人次),或是在對出行時間有要求的特大型,或國際大都市型的城市,在要求旅行速度≥45 km/h時,建議選用DC1500V供(饋)電方式。
(3)DC1500V供電制式具有牽引變電所間距大,牽引變電所數量和設備維護工作量減少,電壓損耗和迷流小,可適應的客運量大等優點,其所對應的接觸網饋電方式具有安全性好,車輛運行速度高等優點,適用于客流量大,或是旅行速度要求高(有出行時間要求,或是有一定距離的衛星城與主城區間的快速交通),軌道對地泄漏電阻不易提高,或是有較高安全性要求的城市,但是也要考慮到接觸網結構相對復雜,維護工作量大,對城市景觀存在一定影響,造價相對較高的問題。
(4)各城市的軌道交通的供電制式應相對統一,避免由于供電制式的不同給車輛運營、維護等管理上帶來的不便。同時,也應注意到城市軌道交通線路的相對獨立性,根據城市軌道交通各線路的客流量、出行時間要求,以及其他因素等,科學、綜合和合理地選擇城市軌道交通各線路的供電電壓制式,并且以合理的運營、維護等來解決由于供電制式的不同給車輛運營、維護等帶來的不便。
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