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城市軌道交通供電方式的特點分析

作者:中國儲能網新聞中心 來源:智見能源 發布時間:2019-12-30 瀏覽:次
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球探篮球比分皇冠 www.622627.live 城市軌道交通有高密度、高可靠性、高安全要求的特點。下面先從軌道交通的常見的方式入手,再通以北京與上海的城市軌道交通為例,對架空剛性供電與第三接觸軌的供電方式深度的探討與分析。

目前軌道交通采用的供電方式主要有三種:(1)架空柔性接觸網;(2)架空剛性接觸網;(3)第三接觸軌。

1、架空柔性。優點:彈性好、服貼、所以弓網關系好,支持高速運行,運行速度快的線路基本都是架空柔性網。缺點:結構復雜,磨損及拉力容易斷線,接觸網短線會中斷行車,維護工作量大。所以現在柔性網在地鐵新建線路上已經不用了,目前大鐵路特別是高鐵上是采用此種供電方式。

2、架空剛性。優點:穩定性好不容易斷,維護也簡單一些。缺點:彈性不好,告訴運行時弓網關系不良,容易出現拉弧等問題,還有就是由于比較硬所以接觸線磨損比較快,一兩年就要更換,由于比較硬絕緣子故障也較多。剛性網比較適應地鐵的低速、大密度、穩定性高的要求,目前在地鐵里是主流。

3、第三接觸軌。優點:穩定性好、對地絕緣性能好、電導率高、對隧道的限界要求小,對工程的隧道土建投資節省、穩定耐磨,維護工程量少,露天線路的環境友好。缺點:由于是在低位供電做檢修人員的威脅較大,所以每次有人進入線路都需要停電接地、斷口太多導致正極電纜太多且都在地上帶來很大風險。

城市軌道交通有高密度、高可靠性、高安全要求的特點。下面以北京與上海的城市軌道交通為例,對架空剛性供電與第三接觸軌的供電方式深度的探討與分析:

1、從建設成本角度看,由于北京從上世紀60年代便開始建設地鐵,采用明挖隧道的方式建造,限于當時的政治經濟環境,采用鋪設第三軌的方案,其建設成本更加低廉,施工難度較小,對隧道高度的要求較低。而觸網零部件較多,架設也比較復雜,成本較高。上海由于多為軟土、粉土的地質條件,采用盾構挖掘隧道,隧道高度對成本影響不大。如今,隨著鋼鋁復合軌的使用,電阻率更低,牽引網損耗較小,供電距離更長,需要建設牽引變電所的數目減少,建設成本也就愈發低廉。

2、從維護成本角度看,由于第三軌就鋪設在軌道上,不需要高架觸網的軌道車便可方便地檢修和維護。另外,從實際運營情況來看,第三軌的磨損也較小,壽命更長,維護次數少,因此第三軌的維護成本較低。而架空接觸網零部件較多,導致可靠性較低,需要頻繁維護,且維護時需要軌道車,維護成本較高。有了先前的運營經驗,北京繼續采用第三軌的格局便逐漸成型了。

3、從行車角度看,由于集電靴在高速行駛時難以抓緊第三軌,因此采用第三軌供電的地鐵最高速度較低。此外,在遇到岔路時,第三軌不可避免的中斷,若集電裝置無法和第三軌接觸,則會出現失電的狀況。觸網供電則不存在以上兩種問題。此外,帶電軌道的電壓不能太高,否則電流會在路軌間形成電弧,需要每隔一段距離建設一個電站。北京第三軌的電壓為750V,而上海的架空接觸網為1500V,因此第三軌不易牽引載重較大的列車。上海從1號線開始,考慮到客流較大,延續了功率較大的1500V架空線方案。

4、從安全角度看,由于第三軌直接暴露在軌道上,存在觸電致死的危險。若有導電物質墜落,造成金屬短路會影響車輛運行和人身安全,因此必須在站臺安裝屏蔽門。北京地鐵為第三軌安裝了防護罩。在維護檢修時,必須切斷第三軌供電。架空觸網則不存在這個問題,上海地鐵早期,站臺甚至沒有屏蔽門。

5、從環境角度看,由于上海氣候常年潮濕,若采用第三軌供電,容易因雨水等出現金屬短路、腐蝕軌道等情況。北京也有雪天,但主要影響的是地面/高架線路。架空接觸網也有缺點,地面/高架線路在大風天氣下,容易因異物纏繞線網導致停運,因此上海的16號線采用了第三軌的方案。這些是環境對供電軌的影響,反過來,供電軌也會對環境造成影響。

6、從雜散電流看,第三軌供電方式由于走行軌與大地之間的過渡電阻產生的電流迷失較觸網更大,對地下管道或建筑物的腐蝕會更強一些。

7、 從視覺效果看,第三軌低位布置,要比架空線美觀了。

關鍵字:城市軌道交通供電

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