浅谈地铁受流方式的选择

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表:2007-06-29 人气:1

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近几年来，由于城市公共交通事业日益发展，全国已有十多个城市在进行地铁与轻轨交通工程的筹建、设计、施工。其中在牵引供电系统的方案设计中，几乎每个城市都会遇到如何选择受流方式这一问题，而对此的观点众说不一。下面就我们所了解的情况谈谈看法。

一、国内外地铁受流方式的概况

所谓受流方式，这里是指牵引电流馈送到电动车辆上去的方式。一般分为接触轨（又称第三轨）方式和架空接触悬挂方式。接触轨方式又分为上磨式、下磨式和侧磨式；架空接触悬挂方式又分为柔性架空接触网方式和刚性架空接触悬挂方式。

自1863年—1989年全世界共有34个国家79个城市修建了地铁，线路总长度达5000公里。从城市数量来看，采用三轨方式的有56个，采用架空方式的有16个，两种形式都采用的有6个，有一个城市是缆索地铁。从线路长度来看，采用三轨方式的线路长度约3319公里，占线路总长度的66.3%；采用架空方式的线路长度约590公里，占线路总长度的11.8%；其中1095公里资料不详。在已经注明采用三轨方式的3319公里线路中，地下线路长度约1515公里，占45.6%；地上线路长度约1320公里，占39.7%；其中488公里资料不详。在已经注明采用架空方式的590公里线路中，地下线路长度约203公里，占34.4%；地上线路长度约131公里，占22.2%；其中256公里资料不详。

由此可见，两种受流方式在不同的城市、不同的线路条件下，都得到了广泛的应用。

由于地铁的发展历史比较长，因而不同国家、不同时期采用的电压等级也多种多样。三轨方式采用的电压等级有直流600伏、630伏、700伏、750伏、825伏、900伏、1000伏、1200伏等；架空方式采用的电压等级有直流600伏、750伏、1000伏、1100伏、1500伏、3000伏等。近期修建的地铁，为便于和国际电工委员会（IEC）的标准相一致，三轨方式大多采用直流750伏，架空方式大多采用直流1500伏。

刚性架空接触悬挂方式目前主要在日本使用，下面着重谈谈直流750伏三轨方式和直流1500伏柔性架空接触网方式（简称架空网方式）。

二、决定受流方式的因素

从受流理论上说，由于地铁电动车组的运行速度不是很高，三轨方式及架空网方式的离线率等技术数据都在规定的范围内，二者都能满足受流稳定性的要求。而且多年的实际运行经验也充分证明：两者都是切实可行的。但在具体工程中，二者又各有利弊，对每个城市而言，各城市应根据自身地铁工程的特点，选择适合于本城市的受流方式。

三轨方式适合于具有下列特点的城市：

1、投资紧缺，资金主要来源于国内，因为我国对于三轨方式的设计、施工及运营管理已积累了一套成熟而完备的经验技术，所有三轨方式下的设备已完全具备国产化能力。而目前国内对设计像西门子那样小结构高度的柔性架空网还有一定困难。假如要采用架空网方式，势必需从国外引进。而这比采用三轨方式要花费更多的资金。例如上海地铁，根据目前情况初步估算，采用德国西门子技术，架空网约为1817.3万马克（约合5800万人民币），牵引变电所（7座）约为1768.4马克（约合5700万人民币）；而采用国内的技术与设备（受流方式采用直流750伏三轨，牵引变电所用国产设备）三轨约需2000万人民币，牵引变电所（11座）约需4500万人民币。

2、地铁线路以地下或高架为主，地面线亦均为专用道。这样完全可以避免三轨与其它道路平交而带来的不便，以及对人畜的触电威胁。

3、当时已有三轨方式的地铁线路在运营时，新建线路采用三轨可以使新旧线路的受流方式一致，方便行车交路的变换及运营管理。

而架空网方式则适合于具有下列特点的城市：

1、投资主要来源于国外货款。因为国外某些国家的架空网技术已基本成熟（如德国西门子的柔性架空网，日本的刚性架空接触悬挂）。现正在设计施工中的上海地铁，之所以采用了德国西门子的柔性架空网，其中一个重要的因素是受德国货款的影响。

2、已有架空网方式的地铁线路在运营，或地铁系由郊区地面电气化铁路改建，并向市内延伸，便于新旧线路的衔接。

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