城市軌道交通的供電制式及饋電方式
1 國內外城市軌道交通發(fā)展概況
1.1已建成的城市軌道交通系統(tǒng)
據不完全統(tǒng)計,全世界共有近115個城市修建了城市軌道系統(tǒng),運營里程超過了7 000 km.在這些線路中,軌道和車輛主要采用鋼輪鋼軌系統(tǒng),也有少量采用橡膠輪系統(tǒng)、獨軌系統(tǒng)和其他系統(tǒng)。
1.2車輛的供電電壓制式和受流方式
城市軌道系統(tǒng)的車輛供電電壓制式主要有DC600V、DC750V、DC825V和DC1500V等幾種。DC600V制式多見于二戰(zhàn)前英、美等國家修建的一些城市軌道系統(tǒng),DC825V主要見于前蘇聯(lián)諸國,后期建成的各國城市軌道系統(tǒng)的車輛受電電壓制式多在DC750V和DC1500V兩種制式中選用。對應于這兩種供電制式,車輛的受流方式主要為集電靴式和受電弓式,因此,向車輛的饋電方式也相應為第三軌和接觸網方式(還有少量的第四軌式,為橡膠輪系統(tǒng)、獨軌系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的車輛配套使用)。根據統(tǒng)計資料,超過80%的城市軌道系統(tǒng)運營線路采用第三軌供電方式,接觸網方式則不足20%,且多為20世紀70年代以后建成的線路,客流高峰小時最大斷面流量超過了6萬人次。
有關國家的鐵道電氣技術協(xié)會在1986年對世界各國鐵道電力牽引(包括城市軌道交通)情況進行了調查,并根據當時的調查結果繪制了統(tǒng)計圖,見圖1。
從圖1中可以看出,隨著世界城市化趨勢的加劇,城市人口的增多,以及世界機電設備制造水平的提高,城市軌道交通所采用的牽引電壓水平也在逐漸提高,特別是新建城市軌道交通的城市。
2有關城市軌道交通供電電壓制式的標準規(guī)定
為了規(guī)范各國城市軌道交通的電壓制式,國際電工委員會(IEC)、國際鐵路聯(lián)盟(UIC)和歐洲標準化委員會(EN),以及各國都提出了相應的標準。
(1)IEC、UIC和EN規(guī)定的與城市軌道交通牽引電壓(直流系統(tǒng))有關的標準,分別見表1,表2和表3.
(2)我國國家標準的規(guī)定。為了規(guī)范我國的軌道交通電力牽引供電電壓,國家標準對地鐵和城市有軌、無軌電車作了如下規(guī)定,分別見表4,表5.
1991年國家建設部發(fā)文(建城[1991]785號)補充了城市輕軌的電壓等級,明確采用GB5951《城市無軌電車和有軌電車供電系統(tǒng)》所列數(shù)值。但是,由于輕軌車輛選型上的靈活性(既可以選擇小編組的地鐵車輛,也可以選擇輕軌專用的鉸接式車輛),這樣的規(guī)定顯得過于刻板。
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