现代有轨电车无接触网牵引供电方式分析
现代有轨电车无接触网牵引供电方式分析
摘要：现代有轨电车的牵引供电方式一般采用DC 750V架空接触网供电制式。该供电方式系统成熟，结构简单，投资成本低，具有丰富的设计、建设和运营维护经验。但是，架空接触网在非封闭式的营运环境中所带来的景观和安全问题也不容忽视，特别是在交叉路口和对景观特别敏感的区域。为了适应现代城市对景观和安全的要求，阿尔斯通、庞巴迪、西门子、卡佛、安萨尔多等主要的有轨电车系统供应商都在积极进行无架空接触网系统的研究与实践。本文从牵引供电的基本功能出发，系统分析现代有轨电车无架空接触网解决方案，旨在促进现代有轨电车的快速发展。
关键词：现代有轨电车；无接触网；牵引供电方式；分析
1 无接触网供电系统简介
1.1 分段地面供电系统
（1）Tramwave 供电系统
Tramwave 地面供电技术是安萨尔多STS 公司的先进专利技术，是一种创新的供电方法，模块化设计理念，适合于各种不同的结构及管理规划需求。意大利安塞尔多公司的Tramwave 技术是从其运用于公交车的Stream 系统转化而来。意大利人从1994 年开始研发Stream 系统，1998 年在意大利的里雅斯（Trieste）一条3.3km 的公交车上得到了商业运营。系统由车载受流器与埋于轨道中的供电装置构成，两者通过磁相互作用，使车辆通过一段轨道，轨道和电源接通。当车离开轨道时，轨道连接到安全负极，以确保没有车时的供电安全。Tramwave 在公交车中得到了应用，但在有轨电车的运用成熟度仍有待实际情况进一步的检验。安萨尔多Tramwave 系统在意大利那不勒斯有轨电车得到了应用。
（2）APS 供电系统
APS 系统是由阿尔斯通开发的无接触网供电方案，其基本原理是在走道中间铺设两个电源轨来替代架空接触线供电，同时车辆在底部带有接收靴，当接收靴通过汽车信号与导电轨接触触摸打开机柜时，开始与导电轨道部分的电源接触，车辆在断电后，始终将车辆保持在导电部分，其余部分由绝缘轨道隔开，以确保电源的安全。此外，车上配备了9kW·h 蓄电池组，以保证车辆通过绝缘地段时车辆仍可以持续供电。现代有轨电车属于路面交通，且部分地段与行人共享路权，分段第三轨供电保证了供电的安全性。这种供电方式在开通初期曾受到雨水的影响，此外，集电靴与导电轨之间的磨耗问题也较为严重，阿尔斯通后来采用了一系列措施来改善这两个问题，从目前的运营来看，除造价和运营成本较高之外，技术已较为成熟。阿尔斯通APS 系统在法国奥尔良、波尔多、兰斯等城市得到了应用。
（3）PRIMOVE 电磁感应供电技术
庞巴迪公司推出的Primove 技术采用无线感应供电方式，在轨道中分段铺设逆变器，将轨道供电电缆750V 的直流电逆变为400V/20Hz 的交流电；轨道中铺设的初级感应线圈通过不超过70mm 的气隙在次级感应交流约400V，然后转换成直流600V，供电牵引系统。尽管无线传输的效率能做到90% 以上，但由于能量经过了DC/AC、交流感应、AC/DC 等多个环节，因此其系统效率较一般牵引系统低，整个系统的效率约为50%～60% 左右。其最大的优点在于一次侧与二次侧实现了物理分离，不会有APS 和Tramwave 存在的磨耗问题。
1.2 储能装置供电系统
（1）超级电容
超级电容储能方案是以高能超级电容作为储能元件，为牵引及辅助系统提供
电力供应，满足无接触网运营要求，制动的能量全部反馈到储能设备。车辆利用
站停时间充电，采用调压恒流充电。超级电容容量及性能须满足全线最大站间距、最大坡度及各区段爬坡要求，满足本线6 个交路的正常运营。超级电容容量设计
应具有足够的续航能力。当线路上任一充电桩出现故障时，不影响列车正常运行。中车长客轨道车辆有限公司生产的“光谷量子号”超级电容有轨电车，全线均不设
接触网，以高能超级电容作为储能元件，为牵引及辅助系统提供电力供应，满足
无接触网运营要求，制动的能量全部反馈到储能设备。车辆利用站停时间充电，
采用调压恒流充电。“光谷量子号”自带超能电容供电技术，即：能量型超级电容。供电技术对于有轨电车而言，就像汽车的发动机。超能电容供电强劲，就会驱使
列车行驶更加快速有力。超能电容，实质是电化学的深度开发应用，是一种介于
传统电容器与电池之间具有特殊储存电能的当代最前沿的科技产品。整车储存能
量47.6kW·h 电。以超能电容作为储能元件，为牵引及辅助系统提供电力供应，满足无接触网运营要求；车辆在超员载荷工况下，一次充电可运行10km 以上，最
高运行时速可达70km。超级电容供电示意图（见图1）。
图1 超级电容供电示意图
（2）蓄电池供电
蓄电池电源的原理基本上与超级电容器的原理相同。阿尔斯通在尼斯2007 年12 月开通了一条线路。当线路穿过两个重要的广场（每年的狂欢节），没有必要
设接触网。通过阿尔斯通公司开发的电池组储能解决方案，即在每列火车上用
540VDC，200kW SAFT 镍氢电池，至80Ah 电源27kW·h。列车在没有接触网和接
触网的情况下交替时，需停车进行动力切换，对于广场的两端都配有车辆停靠站，线路的另一端有一个电池充电柜，对电池组深度充电，以确保电池组具有足够的
容量支撑列车电池组牵引时的电源动力。
2 各无触网供电方案比较分析
通过对各种无触网供电方式技术特征的分析，得知对于整条线路设置在城市
线的市中心，为了满足城市景观的要求，牵引供电系统选择储能牵引供电方式更
为合适。关于无触网供电方式技术特征的分析（见表1）。
表1 无触网供电方式分析表
3 结束语
综上所述，实现无架空接触网牵引供电是现代有轨电车可持续发展的现实需求，是有轨电车牵引供电的发展方向。与蓄电池相比，超级电容更加适应列车频
繁牵引与制动的运行特征，是车载储能介质选择的方向。采用超级电容和蓄电池
混合式存储单元，能够发挥各自高功率密度和高能量密度的优点，是车载储能介
质进一步研究的方向之一。
参考文献：
[1] 蔡波，李鲲鹏. 现代有轨电车无接触网牵引供电方式研［J].城市轨道交通
研究，2015，（1）.
[2] 王健全，袁富卫. 城市有轨电车供电方式探讨[J]. 电力机车与城轨车辆，2015，（1）.
现代有轨电车无接触网牵引供电方式分析
现代有轨电车无接触网牵引供电方式分析 摘要：现代有轨电车的牵引供电方式一般采用DC 750V架空接触网供电制式。该供电方式系统成熟，结构简单，投资成本低，具有丰富的设计、建设和运营维护经验。但是，架空接触网在非封闭式的营运环境中所带来的景观和安全问题也不容忽视，特别是在交叉路口和对景观特别敏感的区域。为了适应现代城市对景观和安全的要求，阿尔斯通、庞巴迪、西门子、卡佛、安萨尔多等主要的有轨电车系统供应商都在积极进行无架空接触网系统的研究与实践。本文从牵引供电的基本功能出发，系统分析现代有轨电车无架空接触网解决方案，旨在促进现代有轨电车的快速发展。 关键词：现代有轨电车；无接触网；牵引供电方式；分析 1 无接触网供电系统简介 1.1 分段地面供电系统 （1）Tramwave 供电系统 Tramwave 地面供电技术是安萨尔多STS 公司的先进专利技术，是一种创新的供电方法，模块化设计理念，适合于各种不同的结构及管理规划需求。意大利安塞尔多公司的Tramwave 技术是从其运用于公交车的Stream 系统转化而来。意大利人从1994 年开始研发Stream 系统，1998 年在意大利的里雅斯（Trieste）一条3.3km 的公交车上得到了商业运营。系统由车载受流器与埋于轨道中的供电装置构成，两者通过磁相互作用，使车辆通过一段轨道，轨道和电源接通。当车离开轨道时，轨道连接到安全负极，以确保没有车时的供电安全。Tramwave 在公交车中得到了应用，但在有轨电车的运用成熟度仍有待实际情况进一步的检验。安萨尔多Tramwave 系统在意大利那不勒斯有轨电车得到了应用。 （2）APS 供电系统 APS 系统是由阿尔斯通开发的无接触网供电方案，其基本原理是在走道中间铺设两个电源轨来替代架空接触线供电，同时车辆在底部带有接收靴，当接收靴通过汽车信号与导电轨接触触摸打开机柜时，开始与导电轨道部分的电源接触，车辆在断电后，始终将车辆保持在导电部分，其余部分由绝缘轨道隔开，以确保电源的安全。此外，车上配备了9kW·h 蓄电池组，以保证车辆通过绝缘地段时车辆仍可以持续供电。现代有轨电车属于路面交通，且部分地段与行人共享路权，分段第三轨供电保证了供电的安全性。这种供电方式在开通初期曾受到雨水的影响，此外，集电靴与导电轨之间的磨耗问题也较为严重，阿尔斯通后来采用了一系列措施来改善这两个问题，从目前的运营来看，除造价和运营成本较高之外，技术已较为成熟。阿尔斯通APS 系统在法国奥尔良、波尔多、兰斯等城市得到了应用。 （3）PRIMOVE 电磁感应供电技术 庞巴迪公司推出的Primove 技术采用无线感应供电方式，在轨道中分段铺设逆变器，将轨道供电电缆750V 的直流电逆变为400V/20Hz 的交流电；轨道中铺设的初级感应线圈通过不超过70mm 的气隙在次级感应交流约400V，然后转换成直流600V，供电牵引系统。尽管无线传输的效率能做到90% 以上，但由于能量经过了DC/AC、交流感应、AC/DC 等多个环节，因此其系统效率较一般牵引系统低，整个系统的效率约为50%～60% 左右。其最大的优点在于一次侧与二次侧实现了物理分离，不会有APS 和Tramwave 存在的磨耗问题。
有轨电车供电方式发展研究
有轨电车供电方式发展研究 摘要：近年来，现代化有轨电车快速发展，为人们的交通出行提供了极大地便利。有轨 电车具有运量大、速度快、污染小等优点，供电系统是现代有轨电车的重要组成部分，对于 有轨电车的日常运营有着直接的影响，因此结合当前现代有轨电车各种供电方式，选择高效、合适的供电方式，确保现代有轨电车安全、稳定运行。本文分析了现代有轨电车供电方式， 对各供电方式做出了简要的分析比较。 关键词：有轨电车；供电方式；发展 前言：当前，城市私家车数量大幅上涨，交通堵塞严重，并且还存在着大气污染、能源 危机等问题，现代有轨电车作为新一代交通工具，其比轻轨和地铁，运营费用低、建设速度快、使用寿命长，在很多中小型城市应用广泛。由于现代有轨电车耗能较大，因此必须采用 合适的供电方式，满足现代有轨电车的运营要求。 1有轨电车供电方式的发展 接触网供电是传统的有轨电车供电方式。目前大多数城市的有轨电车仍采用这种供电方式。该供电方式中最常见的是：架空接触网供电和钢轨回流方式供电（传统接触轨供电）。 虽然这种方法的应用有成熟的经验，但其对城市景观的影响不容忽视，存在着线网的架设、 维护工作量大等问题。为解决有轨电车可靠供电与城市景观之间的矛盾，近年来开始对有轨 电车无接触网供电技术进行研究，并取得了不错成果。 现代有轨电车越来越受国内各级城市青睐，其供电方式逐步由接触网向无架空接触网发展，以适应城市发展需求。目前，世界上有轨电车无架空接触网供电方式主要分为两大类： 一类为地面供电，其将供电设施沿地面敷设，并分段供电以保证安全；另一类为车载储能供电，代替实时受流，无需外部供电设施。 2新型无接触网供电方式的介绍 2.1Alston的APS地面供电系统 APS系统是地面接触供电的典型代表，采用地面接触轨供电、钢轨回流制式。保留传统 第三轨供电的优势，同时提高了安全性。
现代有轨电车供电方式的研究与对比
现代有轨电车供电方式的研究与对比 针对超级电容有轨电车的用电特性，研究在不同牵引网络下有轨电车充电装置的主电路，分析其在DC1500V 供电电压、AC10kV 供电电压以及AC380V 供电电压下的充电状况及控制策略。分别从架设专有线路、城市电力需求、供电质量和供电可靠性方面进行对比。研究可知，储能式充电装置能良好适应各种充电环境，对电网容量需求低、具有实用、经济、可靠等优点，能有效促进储能式有轨电车的建设发展。 标签：有轨电车；储能式；供电网络；充电装置；对比 0 引言 以汽车为主体的城市交通造成大气污染、不可再生能源危机和道路堵塞等情况频繁发生，发展城市公共交通是良好的解决方式。城市公共交通包括地铁、轻轨、电动公交车、有轨电车。其中地铁在我国大城市建设趋于完善，而有轨电车凭借其中运量、运行可靠、成本低、节能环保等特性，更适用于大城市城区之间的联系和中小城市的交通运行需求。 有轨电车的供电方式有：①沿途架设架空线路，有轨电车通过受电弓连接架空线通电运行；②第三轨供电，在钢轨旁侧铺设一条特殊的轻型钢条，输入直流电作为牵引动力；③感应式地面供电系统，分别在电车行走轨下方和电车底部安装线圈，能量通过 2 个线圈的电磁感应从下方的线圈传给电车[2]；④采用储能装置，以列车车载储能装置为动力，各站点安装充电装置，列车到站后经充电装置接入供电网络充电。 架空线路有轨电车存在影响城市景观的问题，第三轨供电和感应式地面供电都存在成本较大、维护困难等问题。而随着对储能元件的研究开发，其能量密度和功率密度得到大幅提升，储能元件主要有锂电池和超级电容组。如今，3 V/9 500 F 超级电容在城市交通中得到商业应用，将多个超级电容串并联组成的超级电容组作为储能单元能满足有轨电车的站间能量需求，其快速充放电的特性也适用于频繁启停的城市轨道交通。 有轨电车在充电期间频繁短时大容量的脉冲功率需求对城市配电网的安全稳定运行提出了很高的要求，需要对其充电方式进行研究。本文将对 3 种不同供电网络下的充电方式在充电效率、对供电网和配电网的影响方面进行综合比较。 1 超级电容有轨电车供电方式 有轨电车站间充电装置结构主要由其供电系统决定，分为直流供电网络、中压供电网络、低压供电网络。
城市轨道交通供电接触网类型的比较
城市轨道交通供电接触网类型的比较 摘要分析了城市轨道交通两大类牵引供电接触网的基本要求、不同类型与特点,提出 不同城市选择接触网形式时应注意处理的关系和建议。架空接触网及第三轨授电都是可行 的形式,并在各自的应用领域中仍不断发展进步。从城市发展以及技术经济上分析比较,采 用dc1500v供电及架空接触网形式确有一定的优越性。关键词城市轨道交通,供电,接触网 世界城市轨道交通的供电电压大多在DC600~1500V之间。IEC制定的电压标准为600V、750V和1500V。中国的标准是DC750V和DC1500V。目前，中国许多大城市都在考虑建设快速轨道交通。第一个问题是采用哪种供电系统。涉及供电系统的技术经济指标、城市交通 网络规划站距、供电半径、供电质量、运输规模、旅行速度、车辆形态等，必须根据各城 市的具体情况和要求进行综合分析论证。以下是从不同的运营要求、特点、规模和条件进 行的分析和比较。1.城市轨道交通供电接触网类型 牵引供电系统是由电网输入线路、牵引变电站、馈电线、牵引接触网和回流线等构成 的供电网络。接触网分为架空式接触网和第三轨(接触轨,以下简称三轨)式接触网。三轨 式接触网仅用于地铁与封闭的城市铁路和轻轨,架空式接触网除此还可用于铁路干线、城 市地面和工矿电机车电力牵引线路。为了保证对电动车组良好的供电,接触网应顺直平滑, 高度一致,在高速行车中能始终保持正常稳定的接触授流;接触网应具有足够的耐磨性与良 好的导电性,寿命尽量长,并力求结构简单,易于施工、维修。1.1架空式接触网 架空接触网有三种悬挂形式：简单悬挂、链式悬挂和刚体悬挂。不同类型的钢丝的厚度、数量和张力不同。架空线路的悬挂方式应根据架线区域内的列车速度、电流能力等传 输条件和架设环境，综合调查确定。1.1.1简单悬挂 简单悬挂方式结构简单,支柱高度低,支持装置承受的负荷较轻,但是弛度大、弹性不 均匀。为改善这一状况,一般在悬挂点处增加一个倒y形的弹性吊索,称为弹性简单悬挂 (见 图1），相应地提高了悬挂点的弹性和操作性。由于弹性简单、造价低、施工方便、 维护简单，这种悬挂方式常被城市有轨电车或轻轨采用。为了减小隧道净空，地铁采用简 单的弹性悬挂，以弹性支撑或拱形悬臂作为支撑件。2.1.1.2链条悬挂 接触线通过吊弦悬挂到承力索上的悬挂称为链形悬挂。链形悬挂承力索悬挂于支柱的 支持装置上接触线通过吊弦悬挂在承力索上,使接触线增加了悬挂点,调节吊弦可以使整个 跨距内接触线对轨面保持一致高度。由于接触线是悬挂在承力索上的,因而基本上消除了 悬挂点处的硬点,使悬挂线的弹性在整个跨度内都比较均匀。显然,链形悬挂比简单悬挂性 能好得多,但结构复杂、投资大、施工维修调整较为困难。 链式悬架有很多种类型，根据悬挂链的数量可分为单链悬架、双链悬架和多链悬架。 根据线索相对于直线中心的位置，可分为直链接触悬挂、半斜链接触悬挂和斜链接触悬挂。
城市轨道交通牵引供电系统分析
城市轨道交通牵引供电系统分析 摘要：近年来，轨道交通的运输规模不断增加，给人们的出行带来更加便捷 体验的同时，也引起了很多人的担忧。因为交通运输规模的增加必然会导致车辆 流动量的增加，这也给城市轨道交通牵引供电系统带来了全新的挑战。这需要不 断引进新的技术，不断消化吸收，努力进行创新和再创新，同时对轨道交通建设 的标准与质量的认识也不断提高，所以对于其关键技术进行研究是有必要的。 关键词：城市；轨道交通；牵引供电系统 1地铁车辆供电系统构成 为了保证地铁的顺利运营，我们必须做好地铁供电系统的运行工作。其关键 作用是为地铁及其电气设备供电。在地铁供电系统中，关键可分为高压电源供电 和地铁内部结构供电。高压电源可以立即应用于市政工程的用电。在供电的情况下，一般采用混合供电方式、分散供电方式和集中供电方式。地铁内部结构的供 电分为照明供电和牵引供电。牵引供电的目的是将高压交流电源转换为地铁运营 所需的直流稳压电源。然后根据同轴电缆将其发送到地铁-轨道交通接触网，地 铁在用电过程中会立即从轨道交通接触网获得必要的用电。在地铁照明灯具供电 系统中，不仅需要给照明灯具供电，还需要给离心泵和离心风机供电。该供电系 统主要由电源线及其降压配电设备组成。 2牵引供电系统的关键技术 2.1 双向变流装置 双向变流装置通常由交流开关柜、变压器柜、双向变流器柜、直流开关柜和 负极柜组成，整体接线方案与现有二极管整流机组的相一致。其交流侧通过35 kV开关柜被接于牵引变电所内的35 kV母线段；直流侧正极通过1500V直流开关 柜被接于牵引变电所内的直流母线段正极，负极仍保留直流控制柜内的隔离开关，且被接于牵引变电所内的直流母线段负极。
牵引供电系统分析
1.1电力系统：由发电机、变（配）电所、输配电线路以及用电设备按照一定规律连接而成的系统。 1.2在我国，矿山电力牵引，城市电车和地下铁道或轻轨交通都采用直流制，电压从450V到3000V不等，电气化铁道都采用工频（50Hz），额定电压为27.5kV或2×27.5kV的单相交流制。 1.3牵引供电系统由发电厂或地方变电所、输电线路、牵引变电所、馈电线路、接触网、轨道、回流线组成。牵引网由馈（电）线、接触网、轨（地）、回流线等组成。 1.4外部电源的供电方式：环形供电、双侧供电、单侧供电、放射供电。 1.5牵引网的供电方式：按分区运行状态的分类：单边供电、双边供电。按牵引网设备类型的分类：直接供电方式、BT（吸流变压器）供电方式、AT（自耦变压器）供电方式、CC（同轴电缆）供电方式。 1.6双边供电时应满足两个条件：1、两相邻牵引变电所需由同一电力系统供电，以确保有相同的频率；2、两相邻牵引变电所的牵引端口应相同，否则将造成异相或异相位短路。 1.7 25KV接触网（中国牵引供电系统额定电压）、低额单相交流制16+2/3HZ(减轻牵引电机的换向负担) 2.1牵引过程包括了启动、加速、减速、惰性、制动等多种工况。2.2牵引计算要求提供的主 要结果有：1.区间运行时分 及带电运行时分；2.区间上、 下行能耗；3.列车运行曲线 (速度-距离、时间-距离、取 流-距离等）。 2.3馈线电流计算方法：1. 负荷过程法2.同型列车法3. 概率统计法。 2.4规定：干线电力牵引变 电所牵引侧母线上的额定 电压为27.5kV；自耦变压器 供电方式为2×27.5kV；电 力机车、电动车组受电弓和 接触网的额定电压为 25kV，最高电压为29kV； 电力机车、电动车组受电弓 上最低电压为20kV;电力机 车、电动车组在供电系统非 正常情况下（检修或事故） 运行时，受电弓上的电压不 得低于19kV。 3.1画展开图约定：(1)为施 工和运行安全起见，统一规 定次边绕组的（c）端 子接钢轨和地；(2)原、次边 对应绕组相互平行；(3) 原、 次边每套（相）绕组的同名 端放在同一侧。 3.2电压、电流相量的规格 化定向：(1)原边绕组电压、 电流采用电动机惯例定向， 即牵引变压器从电力系统 吸收电能；(2)次边绕组电 压、电流采用发电机惯例定 向，即牵引变压器是次边负 荷的电源；(3)负荷吸收正功 率。 3.3平衡——对应“0序”，无 “0序”称平衡，否则为不平 衡。对称——对应“负序”， 无负序（只有正序）为对称， 否则为不对称。电气化铁道 牵引负荷通过特定接线的 牵引变压器不会在电力系 统中产生零序分量，但通常 造成负序分量。 3.4三相对称系统成立的条 件：三相电气相量大小相 等，相位误差120度，均匀 分布在变平面上。两相对称 是指电气相量大小相等，相 位互差90度。 4.1变压器容量计算三个步 骤：1、根据铁道部任务书 中规定的年运量大小和行 车组织的要求确定计算容 量，这是为供应牵引负荷所 必须的容量。2、根据列车 紧密运行时供电臂的有效 电流和充分利用牵引变压 器的过载能力，计算校核容 量，这是为确保变压器安全 运行所必须的容量。3、根 据计算容量和校核容量，在 考虑其他因素（如备用方式 等），并按实际变压器系列 产品的规格选定变压器的 数量和容量称为安装容量。 4.2安装容量的确定：选择 两者中较大者，并按实际变 压器系列产品的规格和备 用方式选定变压器的数量 和容量。 4.3牵引变压器备用方式： 1.移动备用，采用移动变压 器作为备用的方式，可用于 沿线无公路区段和单线区 段，正常时两台并联运行。 2.固定备用，采用加大牵引 变压器容量和增加台数作 为备用的方式，目前，我国 牵引变电所大都采用固定 备用方式。 固定备用：一台运行，一台 备用。优点：其投入快速方 便，可确保铁路正常运输， 又可不修建铁路专用岔线，
铁路交通牵引供电及电力技术分析
铁路交通牵引供电及电力技术分析 摘要：铁路交通的建设在缓解交通压、满足人们出行上发挥着重要的作用，在铁路交通广泛普及的当前，必须要重视起其牵引供电以及电力技术的研究与分析，以便可以保障铁路交通运行的安全与稳定。 关键词：铁路交通；牵引供电；电力技术 引言随着现代社会的进步发展以及人们生活水平的不断提升，我国的交通网络也在不断完善中，其中铁路交通已经成为当下人们出行的重要交通工具。面对越来越多的人流量，铁路交通的安全、稳定运行也开始受到社会各界的高度关注。铁路交通的牵引供电系统是保障其正常运行的关键系统，同时该系统还会根据普速铁路、高速铁路以及地铁的不同特点而采取不同的供电方式以及相应的电力技术，基于此，本文就铁路交通牵引供电进行了分析，并以地铁为例分析了其电力技术的应用。 一.牵引供电系统概述 随着现代社会的进步发展以及人们生活水平的不断提升,我国的交通网络也在不断完善中,其中铁路交通已经成为当下人们出行的重要交通工具.面对越来越多的人流量,铁路交通的安全,稳定运行也开始受到社会各界的高度关注.铁路交通的牵引供电系统是保障其正常运行的关键系统,同时该系统还会根据普速铁路,高速铁路以及地铁的不同特点而采取不同的供电方式以及相应的电力技术,基于此,本文就铁路交通牵引供电进行了分析,并以地铁为例分析了其电力技术的应用。 1.牵引供电设备 牵引供电设备主要是由分区所、牵引变电所、AT所内的测控保护系统、智能高压设备等组成，并在供电调度系统、供电运行检修系统的支持下实现稳定运行，其中供电调度系统以SCADA供电系统基础，结合了智能牵引供电设备，系统的全过程运行实现全景化的检测，还能够及时发出报警信号，实现作业的自动化调度;电运行检修系统中，主要是结合系统的基础数据、设备运行的日常检修、设备状态的有效评估以及设备未来运行风险的预测，检修工作需要对牵引供电设备进行全寿命的周期管理。 2.牵引供电系统 电力牵引供电系统指的是电气化铁路向电力机车供给牵引用电能的系统。其主要由牵引变电所和接触网组成。牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和变流后输送给接触网，以供给沿线路行驶的电力机车。在铁路交通的建设过程中，针对牵引供电系统的研究也提高了重视，可以说牵引供电系统的稳定、可靠也直接关系到铁路交通的运行安全。 二.铁路交通牵引供电方式 1.地铁供电方式
城市轨道交通供电系统的供电方式分析
城市轨道交通供电系统的供电方式分析 摘要：随着城市建设的不断深入，城市轨道交通系统所要承载的运营负荷也越 来越大，因此轨道交通系统自身的供电能力应当不断加强，为交通运行提供保障。本文将结合城市轨道交通供电概念，讨论常见供电方式、供电方式选择、杂散电 流防护、系统无功补偿等具体应用方式，为城市轨道交通系统建设提供参考。 关键词：城市轨道；交通供电；供电系统 引言 与高铁不同，城市轨道交通系统所采用的供电方式为直流供电，需要依赖变 电设备来实现高压电与低压电之间的转换。通常来说，轨道交通系统需要经过城 市电网来获取电力，然后经过变电降压处理，由原有的220KV等级降到35KV， 从而匹配直流牵引供电系统。一般城市轨道交通系统都建设在市内或城郊。 一、城市轨道交通供电系统概述 轨道交通列车需要依靠牵引供电系统来确保运行动力，牵引供电系统能够为 列车和各类运营设备提供必须的电能支持，所以电力系统的稳定性对整体城市轨 道交通系统的运营状态有至关重要的影响。供电牵引系统的作用有电力分配、降 压整流、直流电传输、系统监控等。组成系统有牵引变电站、架空电网线、轨道、车辆等。首先由变电所传出，然后通过馈电线、接触网最终到达车组，经过行车 轨道，最终返回到牵引变电所。与传统的交流供电模式相比较来说，直流供电优 势更加明显，例如：调速范围更大、使用更加方便、控制起来更加简单、牵引结 构清楚、供电质量更高、投资成本更加节省。但是城市轨道交通系统运行过程中 仍存在一些问题有待解决，例如：存在较大的杂散电流腐蚀线路附近建筑、牵引 供电系统在谐波、无功功率等方面对电网的影响等。为保证轨道交通具有良好的 社会总体效益，有必要采取相对应的改善措施[1]。 二、城市轨道交通供电系统的应用 （一）常见供电方式 目前城市轨道交通系统的常见供电方式有三种，分别是：集中供电方式；分 散供电方式；混合供电方式；首先是集中供电方式，该供电方式是在城市轨道的 运行沿线周边建立多个变电所，然后统一给所有沿线的牵引变压器与降压变电所 进行供电，牵引变电所用来供电，降压变电提供动力照明服务，集中供电方式从 主变电所的一次测电源从上一级高压区域变电所110kV引入独立电源，独立的供 电体系只供电给沿线的牵引变电所和降压变电所，不提供居民生活用电，基本不 会受到其他负荷影响，稳定性较强，维护管理更容易。但是这种方式需要花费较 高的经济成本来进行维护，同时还要配合使用变压器来保证供电稳定性，整体成 本造价比较高昂，我国广州、上海等经济发展，且经济实力较强的城市有所应用。其次是分散供电方式，相比较于集中供电方式来说，分散供电能从城市电网引入，不能额外建立单独的变电所，除了要给周边居民提供生活用电外，还要给城市轨 道提供降压变电，可影响供电质量的外界因素比较多，稳定性和可靠性都比较差，但这种供电方式的使用成本相对较低，例如：长春轻轨就采用了这种供电方式。 最后是混合供电模式，该供电模式结合了以上两种供电方式的优势，以集中式供 电为主，分散式供电为辅，使用这种方式后，末端电压的损耗率得到降低，且系 统维护成本较低，供电质量也相对比较稳定。使用范围比较广泛，例如：北京、 武汉等地都采用了这种供电模式。 （二）供电方式选择
现代有轨电车系统特点及应用展望
现代有轨电车系统特点及应用展望 【摘要】在城市交通拥堵形势的不断加剧下，优先发展公共交通已经成为世界各国解决城市交通运输问题的关键。现代有轨电车是城市交通发展中受到广泛关注的运载工具，作为新型绿色环保交通工具，较好的适应了城市网络交通的建设，具有良好的经济性和适用性。本文探讨了现代有轨电车的发展历程和特点，从现代有轨电车系统的技术和应用来阐述，论证现代有轨电车系统在城市交通发展中的重要性，并描述了有轨电车在未来的应用前景。 【关键词】现代；有轨电车系统；经济性；应用前景 前言 随着世界经济全球化进程的加快，城市交通也得到了广阔的发展空间，使得有轨电车成为了城市交通发展中的较为成熟的轨道交通运输方式，其经济性、适用性和环保特点，得到了世界各城市的普遍认可。我国早在天津和上海等城市建成有轨电车，运行状况良好，并在向各大城市进行推广，在我国城镇化进程的不断向前推进，使得有轨电车得到了快速的发展，有些技术工艺已经达到世界领先水平。下面我们将从有轨电车的发展和特点来着手，并着重探讨现代有轨电车的系统的特点，提出未来发展有轨电车的前景和展望。 1 现代有轨电车的发展和特点 有轨电车起源于1881年德国西门子公司开发的第一辆有轨电车，截止2011年，有近50个国家400多个城市在运营现代有轨电车系统，主要分布在欧洲、北美等地区，澳大利亚、日本等国也广泛运用现代有轨电车系统。从发展趋势来看，以欧洲为例，欧洲已建有现代有轨电车900多条线路，运营线路超过8000公里，规划线路约有1500公里，在建工程700多公里。预计未来欧洲现代有轨电车运营线路将达到上万公里。我国在20世纪初已经在上海、长春、鞍山、天津等地开通运行了有轨电车，但受到公共汽车的冲击，发展受到了一定的影响，但随着城市拥堵现象的恶化，使得有轨电车在此得到关注。如今，各大城市都已经开始积极规划和建设现代有轨电车系统，使得我国有轨电车得到了很好的发展，但离发达国家的发展水平还有一段距离。 现代有轨电车有以下几个特点： （1）节能环保，舒适度高，且对环境影响较小，现代有轨电车不需要燃烧化学燃料，无废气排放，噪音较汽车小，运载量大，是一种较为清洁的交通运输工具，符合当前世界节能减排、绿色环保的主题。 （2）适应性强，基建费用少，现代有轨电车系统轻巧，灵便，地板低，适合所有人群乘坐。能够满足大中小城市的需要，能够和道路交通进行完美契合，建设周期较短，在相比其他交通运输方式具有着突出的优点[1]。
有轨电车线无接触网路口处接触网设计探讨
有轨电车线无接触网路口处接触网设计探讨 摘要：作为一种新兴轨道交通方式，有轨电车具有快速便捷、安全舒适、节能 降噪、投资较小的特点。欧洲和北美有100多个城市运营有轨电车，有轨电车在 澳大利亚和日本等国也得到了较为广泛的应用。随着我国城市轨道交通的多元化 发展，有轨电车已经成为城市轨道交通的重要补充。根据供电的方式不同，有轨 电车一般通过接触网或者车载储能装置获得电能，前者简单可靠，后者景观化效 果较好。在有轨电车线路口处采用无接触网设计，有轨电车采用储能装置供电通 过路口，可以兼具2种供电模式的优点。 关键词：有轨电车线；无接触网路口处；接触网设计 引言 针对国内现代有轨电车越来越高的景观化要求，将现代有轨电车沿线的部分 路口设置为无接触网路口可以有效提升接触网与沿线景观的协调性，以达到景观 化的设计目的。以实际工程设计为背景，论述有轨电车无接触网路口处的接触网 平面及导高设计要点，进而提出无接触网路口处具体的接触网设计方案，可以为 类似工程提供参考。 1无接触网供电系统分析 1.1分段地面供电系统 1.1.1Tramwave供电系统 安萨尔多STS公司的先进专利技术就是Tramwave地面供电技术，对用电方 式进行了创新，设计理念模块化，适用于多种结构和不同管理规划需求。意大利 安塞尔多公司通过对其公交车使用的Stream系统研究创新研发出了Tramwave技术，早于1994年开始，意大利就对Stream系统进行了研发，意大利里雅斯特（Trieste）一辆3.3km的公交车在1998年开始正式运行。车载受流器和建设在轨道中的供电装置形成了初始系统，通过磁相互作用，车辆通过轨道时，轨道就能 接通电源。在车辆脱离轨道时，轨道就会被设定成安全负极，进一步保障供电安全。在公交车中应用Tramwave技术，但在有轨电车的应用情况方面还有待考证，其次，安萨尔多的Tramwave系统被应用于到意大利那不勒斯有轨电车中。 1.1.2阿尔斯通APS系统 APS地面供电设备的基础架构，通过采取标准埋地式供电轨结构，是用工形 绝缘轨、接地电缆、接触轨、检测回路和DC750V电缆等组合而成。在经过交叉 路口时，供电模块的结构还需要进行相应调整。工形绝缘轨都是玻璃纤维，通常 情况下的高度在17cm，有2根金属板条装置在工形轨的表面上用做连接电缆， 工形轨的中心是4条狭槽，用于装置DC750V电缆、通信和辅助设备以及绝缘节 回线，接触轨长8m，电轨间是用3m长的绝缘节进行隔离，绝缘节上有装置平行塑料接触板条。像法国的奥尔良、波尔多、兰斯等城市都在积极应用阿尔斯通APS系统。 1.1.3 PRIMOVE系统 PRIMOVE（地面感应线圈非接触供电）通过在沿线路段装置供电设备，通过 用非接触方法给列车传输实时牵引电能。用过进行实时通信，完成紧跟车辆运行 的分区供电，保障沿线人员和车辆的安全问题。PRIMOVE系统需沿线路设置 DC750V供电和回流电缆，有间隔地在轨道附近埋设一套逆变装备；变压器一次
铁路牵引网的供电方式与接触网结构
铁路牵引网的供电方式与接触网结构 1 牵引网的供电方式 铁路牵引供电系统的主要功能是将地方电力系统的电能引入牵引变电所，通过牵引变电所和接触网等，向电力机车提供持续电能。牵引网主要由馈电线、接触网、钢轨、回流线组成。馈电线(Feeder)是指从牵引变电所母线连接出来连接到接触网之间的传输导线。接触网(Catenary)悬挂在铁道钢轨线正上方，对地标称电压27.5kV，是沿电气化铁路架空敷设的供电网，通过受电弓向电力机车或动车组提供电能。接触网主要由承力索、吊弦、接触线组成，接触线与路轨轨面的高度通常为 6.5m。牵引网供电方式主要有：直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、CC供电方式。目前我国高速铁路和客运专线普遍采用带回流线的AT 供电方式。 1.1 AT供电方式 AT(Auto-Transformer)供电方式的即自耦变压器供电方式，AT 供电方式具有更好的防干扰效果和更大的牵引能力，目前我国高速铁路和载重铁路基本使用AT 供电模式，牵引变电所的进线电源为交流110kv或220 kV，出线电压为交流2×27.5 kV。牵引变电所主变压器输出二次侧分别接于牵引馈线(T)相和(F)相，每隔10~15km 设立一个自耦变压器所，并联接入牵引网中，变压器的首端和尾端与接触网的(T)相和(F)相相连，绕组的中点与钢轨相连接。接触网和正馈线中的电流大小相等，方向相反，且电流大小仅为电力机车电力的一半，减少了电弧对接触网烧伤和受电弓滑板等问题，对邻近通信线路的干扰大大降低。与其它供电方式相比，线路上的电压降可以减少一半，因此供电臂可延长一倍，达到50km—60km。采用AT 供电方式无需加强绝缘就能使供电回路的电压提高一倍，在AT 区段电力机车是由前后两个AT 所同时并联供电，因此适宜与高速铁路和重载铁路等大负载电流运行。 图1 A T供电方式 2 接触网结构 高速铁路接触网功能是从牵引变电所引入电能，并将电能输送到沿铁路钢轨运行的电力机车的受电弓上。接触网主要包括支柱和导线，导线包括传输线(T 线)、承力索、正馈线(F
有轨电车的牵引供电方式探讨
有轨电车的牵引供电方式探讨 现在很多城市均采用了有轨电车交通方式，此种交通方式与传统交通相比，不但提高了市民乘车的便利性，并且美化了市容。有轨电车施工与安装都比较简单灵活，工程建设成本与周期都比较低，与汽车等交通工具相比，其在能耗与运输效率上都更具优势。供电系统是影响有轨电车运行效率的主要因素，为提高其运行稳定性与安全性，必须要做好对其供电方式的研究。文章对有轨电车的供电方式进行了概述，并重点研究了牵引供电方式。 标签：有轨电车；牵引供电；供电系统 有轨电车具有能耗低、安全性高以及外观优美等优点，现在已经有更多的城市将其投入使用。对有轨电车的运行来说，供电方式是影响其运行稳定性与安全性的主要因素，传统的轨道交通供电方式为第三轨供电与架空接触网供电两种，其中架空接触网供电将供电网路架设在车体上方，通过受电弓将电能传输到车辆供电，具有比较高的安全性。但是对于现代有轨电车运行现状来看，储能式牵引供电系统已经替代架空接触网供电方式，可以更好的满足城市对节能环保与改善城市景观的需求。 1 有轨电车牵引供电概述 对于有轨电车来说，其作为一种传统的公共交通工具，建设在地面上，并且其供电线路多为地面线路，而传统的牵引供电方式基本上均是采用的架空接触网供电或者钢轨回流供电的方式。与第三轨供电方式相比，架空接触网供电具有结构简单与技术成熟等优点，但是在城市发展进程不断加快的背景下，其在一定程度上会对城市美观度造成影响，还需要对其做更进一步的研究分析。针对此，为解决有轨电车供电与城市美观之间的矛盾，经过研究确定出三种优化方案：第一，针对架空接触网本身进行景观设计，降低其对城市美观造成的不良影响，减少其与周围环境支架的差异。第二，采用车载储能装置来完成供电需求，直接取消沿线架设的供电所设施。第三，将有轨电车沿线供电设施设置于地面，并采用地面敷设供电设施的方式，对有轨电车进行分段供电，解决供电存在的安全问题。 2 有轨电车地面牵引供电方式研究 2.1 APS系统 APS地面供电系统主要采用了标准埋地式供电轨结构，由工形绝缘轨、DC750V电缆、接触轨、基础电缆以及检测回路等部分组成，如果需要安装在道岔区与交叉道口，必须要结合实际情况来对供电模块结构进行适当的调整。对于APS系统来说，其工形绝缘轨多为玻璃纤维，并且高度在17cm左右，并将于电缆相互连接的2根金属板条安装在其表面。另外，弓形轨中心为4条狭槽，用来敷设绝缘节回线、DC750v电缆以及通信与辅助设备，其中接触轨长度为8m左右，利用3m长左右的绝缘节对两导电轨进行隔离[1]。为保证系统功能的正常运
最新现代有轨电车车辆关键技术
现代有轨电车车辆关 键技术
现代有轨电车车辆关键技术 杨珂 李猛 郭泽阔 肖瑞金 (1.北京城建设计研究总院有限责任公司 北京 100037) 摘 要：欧美发达国家已拥有成熟的现代有轨电车车辆的关键技术，我国目前正处于技术的引进和消化吸收阶段。本文对现代有轨电车车辆的关键技术，包括无网供电、转向架、铰接式模块化技术等进行了详细的介绍和探讨，并对我国新建现代有轨电车线路采用这些技术时提出了看法和建议。最后对技术的国产化提出了建议。 关键词：现代有轨电车 无网供电 独立轮对 模块化 Key Vehicle Technologies of Modern Trams (1．Beijing Urban Engineering Design & Research Institute Co. LTD, Beijing 100037；） Abstract: European countries had maturely predominated key technologies of modern trams, while China is still under introduction, digestion and absorption. The key technologies of modern trams, including wireless power supply, bogie and articulated modular vehicle, are introduced and investigated in detail in this paper. Suggestions about key technologies adopted during new tram lines is proposed, and some advice are suggested to the technologies localization in China. Key Words: modern trams; wireless power supply; independent wheel; modular vehicle. 1.绪论 有轨电车诞生于1881年的德国，距今已有130多年的历史，其发展经历了诞生、发展、衰退再到复兴的四个阶段。现代有轨电车的复兴始于上世纪80年代的欧美发达国家，目前欧美多个城市已有多条线路开通运营，部分城市有轨电车线网长度如表1所示。我国目前已有天津滨海、上海张江开通了两条胶轮自导向式现代有轨电车线路，沈阳浑南新区有轨电车一期工程已进入最后的调试阶段，其有望在2013年8月通车运营。苏州、北京、深圳、南京等多个城市也都开展了有轨电车项目。 现代有轨电车的复兴，得益于其本身技术的革新。与传统有轨电车相比，它具有高运量、快速、美观、节能、人性化等多个优点。 表1. 部分城市有轨电车线网长度[注 ] 注：表中数据包含传统有轨电车和现代有轨电车 国内已对现代有轨电车进行了多方面的研究，这些研究主要从系统入手，包括从运能、速度、编组、路权等几个方面分析了现代有轨电车系统的主要特征[1]，结合欧洲现代有轨电车的应用实例探讨了其对我国的指导意义[2]，以及结合国内部分线路设计实例对现代有轨电车的系统特点进行阐述等[3]。本文主要介绍了现代有轨电车车辆的关键技术，包括无网供电技术、现代有轨电车转向架技术、模块化技术等，阐述了其与传统有轨电车的不同之
城市轨道交通牵引供电及电力技术分析
城市轨道交通牵引供电及电力技术分析
摘要：城市轨道交通能够更好地缓解城市的交通压力，受到了更多的关注，对城市轨道交通牵引供电系统及相关技术进行探究也更加重要。基于此，阐述城市轨道牵引直流供电系统和城市轨道牵引交流供电系统，分析基于接触网、第三轨的供电网络技术和直流、交流供电系统建设时的电力系统保护技术，具有现实的意义。 关键词：城市轨道交通；牵引供电系统；电力技术 引言 城市轨道交通是一种较为新型的交通工具，目前已经被我国的多个城市所使用，成为了我国城市交通网络中的重要组成部分，有效缓解了城市的交通压力。城市轨道交通与公交车、汽车等交通方式不同，有着明显的低污染、低噪音特点。由于其自身的优势，城市轨道交通受到了更多人的关注，对城市轨道交通牵引供电系统及相关技术进行探究也更加重要。1城市轨道交通供电系统组成 城市轨道交通作为城市电网的重要用户，一般直接从城市电网获取电能，供电系统主要由电源系统、牵引供电系统和动力照明系统组成。其中外部电源可以看作是城市轨道交通供电系统与城市电网的接口，将电能从城市电网引入供电系统；牵引供电系统主要负责向全线运行的车辆提供电能，通常包括牵引变电所和牵引网两大部分；动力照明系统为除城市轨道交通车辆以外的其他所有地铁用电负荷提供电能，其中包括通信、信号、事故照明等许多一级负荷，如图1所示。
图1城市轨道交通供电系统 2城市轨道交通牵引供电系统 2.1直流制牵引供电系统 城市轨道交通直流供电系统有主变电所、牵引变电所、降压变电所、馈电线、接触网/轨、走行轨、回流线、杂散电流防护系统等部分组成。其中主变电所把城市 110kV电源引入的三相高压交流电降压配送给轨道交通沿线的牵引变电所和降压变电所。牵引变电所是将交流电经降压整流成750V/1500V直流电，直流馈电线是将牵引变电所的直流电输送到接触网/接触轨上，接触网/接触轨是沿电动列车行驶轨迹路线架设线路，电动列车通过受电器与接触网/轨的直接接触获得电能，走行轨是作为牵引供电回路的一部分和回流线一起将轨道回流引向牵引变电所。就我国城市轨道交通目前阶段的牵引供电方式来说，大部分城市主流采取的是1500V直流电的供电方式。这种供电方式能提供稳定的牵引电压和电流，从而保障了人们日常出行的稳定和不受影响。而双轨道交通牵引作为一种对用电需求更高的城市轨道交通方式，需要在实际的运行过程中采取两边都供电的模式，这一模式的采用是为了防止当一边供电系统出现故障时，另一边的供电系统能够接替进行工作，从而保障城市轨道交通正常运行，不会造成城市交通停运。此外，还会辅助以直流牵引供电网的保护，借助杂散电流的保护方法，将使用的电压、电流等均匀地分配到每一个运输网络，从而保证每一个用电器都能够保持正常的工作，而且对于长距离的运输线路来说，也具有一定的保障作用，不会由于线路过长而出现故障。因此，直流制牵引供电系统在目前的城市轨道交通工程中成为了主流的牵引供电系统。 2.2交流制牵引供电系统 城市轨道交流供电系统也是由主变电所、降压变电所、馈电线、接触网、走行轨、回流线等组成。根据牵引供电电流制，目前的交流供电模式主要有低频单相交流制、三相交流制、工频单相交流制，下面我们重点讨论工频单相交流制供电系统。工频单相交流制是目前电气化铁道发展中的一项先进供电制，采用工频单相交流电向电力机车供电，它的主要优点有：（1）供电系统结构简单。牵引变电所从电力系统获得电能，经过电压变换后直接供给牵引网，减少了整流机组；（2）供电电压增高，既可保证大功率机车的供电，提高机车牵引定数和运行速度，又可使变电所之间的距离延长，导线面积减小，建设投资和运营费用显著降低；（3）交流电力机车的粘着性和牵引性能良好，牵引电动机可在全并联状态下运行，防止轮对空转的恶性发展，从而提高了运用粘着系数；（4）和直流制比，减小了杂散
城市轨道交通牵引供电系统无触网趋势
转载城市轨道交通牵引供电系统无触 网趋势 [转载]城市轨道交通牵引供电系统无触网趋势的探讨2011年11月06日 城市轨道交通直流牵引供电系统由牵引整流机组、直流开关柜及牵引网构成，承担着向电动列车提供牵引电能的任务。牵引网的弊端显而易见。架空接触网宜出现断线、刮弓、雷击断电等电源不可靠现象，对正常运营构成潜在危害，且存在城市景观问题。接触轨则因意外触摸、区间维修以及乘客疏散等安全隐患，不受行业欢迎，且不适用于电动列车速度高于120km/h运营线路。 由于电动列车的外部电源设备没有出现技术性变革，牵引网仍以向电动列车提供牵引电能的唯一方式被世界所采用。随着超级电容、动力型蓄电池等新型大功率储能元件的研发及试验，必将影响到牵引网的存在，且带来技术与工程上的优势。 1牵引网的现状 接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电动列车使用的重要任务，因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又是随着电动列车的运行而沿接触线移动和变化的，要求接触网无论在任何条件下，都能保证良好地供给电力机车电能，保证电力机车在线路上安全，高速运行，并在符合上述要
求的情况下，尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。电动列车制动技术 电动列车的制动系统均采用动力与机械相结合的组合式制动系统，其中动力制动起主要作用。动力制动包含再生制动和电阻制动，动力制动阶段初期，正常情况下再生制动使用优先，当再生制动的条件不满足运行或继续运行条件时，电阻制动投入并以热能形式消耗掉列车再生制动能量[1]。 电动列车的动力制动系统意味着有部分再生制动能量被浪费掉。上海2号线北新泾站至威宁路站区间，平峰时段内1次电阻制动所消耗的能量约为·h，高峰时段内则为kW·h[2]。随着列车编组增加、发车时间间隔较大，在电阻制动上浪费的再生能量将越来越大。 当前，为最大限度地回收再生制动能量或避免制动电阻产生的热量散发至隧道内，国内项目对此做了很多方面的研究与对比，技术措施多为将车载制动电阻拆除后、车站内设置再生制动能量吸收装置（简称“吸收装置”），如电容储能型、电阻消耗型、电阻+逆变组合型、变流型及飞轮型等。 吸收装置特征分析 当前，国内所有线路及国外传统线路，电动列车将再生制动能量上传至牵引网，通过变电所吸收装置进行处理，处理结果呈多样化：向牵引网反馈直流牵引电能；向交流供电系统反馈；以热量形式消耗掉。吸收技术有如下特征： 1）吸收装置安装于电动列车之外，电动列车不再配置制动电阻。 2）吸收装置设置于变电所内部时，设置机械通风系统，并增加土建和自动灭火系统（地下变电所）等配套设施。
地铁列车与有轨电车的轨道电力供应系统
地铁列车与有轨电车的轨道电力供应系 统 摘要：本文主要探讨地铁列车与有轨电车的轨道电力供应系统的构成、特点及其在运行 中的关键技术问题。通过对这两种交通工具的轨道电力供应系统的比较分析，提出优化建议。同时，本文还介绍了轨道电力供应系统的最新发展趋势。 关键词：地铁列车，有轨电车，轨道电力供应系统，牵引供电，电力系统 地铁列车与有轨电车是现代城市交通的重要部分，它们的运行对于提高城市交通运输能力、改善城市交通状况、促进城市发展具有重要作用。这两种交通工具的轨道电力供应系统 是保障其正常运行的关键部分，因此，对它们的轨道电力供应系统进行深入研究具有重要的 实际意义。 一、地铁列车的轨道电力供应系统 （一）系统构成 地铁列车的轨道电力供应系统主要由牵引变电所、接触网、回流电路和车辆受电弓等部 分组成。牵引变电所将高压电转换为适合列车使用的低压电，通过接触网供给列车。列车运 行时，受电弓与接触网接触，从接触网获取电力，保障列车的正常运行。 （二）特点 地铁列车的轨道电力供应系统具有以下特点： 1.供电电压较高，一般为直流750V或1500V； 2.供电电流较大，这有利于大功率电器的使用； 3.通过采用接触网供电方式，实现列车不间断供电； 4.回流电路可确保电流从车辆流向变电所，提高效率。 （三）关键技术问题 在地铁列车的轨道电力供应系统中，需要解决的关键技术问题包括：
1.牵引变电所的合理配置及优化； 2.接触网的可靠性设计及维护； 3.回流电路的优化设计； 4.受电弓的稳定供电等。 二、有轨电车的轨道电力供应系统 （一）系统构成 有轨电车的轨道电力供应系统主要由架空接触网、地面电缆、馈电线和车辆受电弓等部分组成。架空接触网为车辆提供电力，馈电线将电力从接触网送至变电所，车辆通过受电弓从接触网获取电力。 （二）特点 有轨电车的轨道电力供应系统具有以下特点： 1.供电电压一般为直流600V或750V； 2.供电电流相对较小； 3.通过架空接触网和地面电缆相结合的方式供电； 4.车辆受电弓与接触网接触获取电力。 （三）关键技术问题 在有轨电车的轨道电力供应系统中，需要解决的关键技术问题包括： 1.架空接触网和地面电缆的合理配置及优化； 2.馈电线和车辆受电弓的可靠性设计及维护； 3.供电系统的节能与环保性能优化； 4.轨道电力供应系统的安全性设计及仿真等。 三、地铁列车与有轨电车轨道电力供应系统的比较分析 （一）供电系统基本组成