王小飛(重慶市軌道交通(集團)有限公司,重慶 401120)
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重慶軌道交通供電制式及授流方式研究
王小飛
(重慶市軌道交通(集團)有限公司,重慶401120)
摘要:本文研究了目前城市軌道交通常用的DC750V和DC1500V的供電制式,以及架空接觸網(wǎng)與第三軌接觸網(wǎng)授流方式的特點,進行綜合比較,提出了重慶軌道交通供電制式及授流方式的選擇建議。
關(guān)鍵詞:供電制式;授流方式;架空接觸網(wǎng);第三軌
目前,我國各地城市軌道交通供電制式及授流方式主要包括:DC750V接觸軌、DC1500V接觸軌及DC1500V架空接觸網(wǎng)等。
從地區(qū)來看,采用DC750V接觸軌方式的有北京、天津、武漢;采用DC1500V接觸軌方式的有廣州、深圳及青島;采用DC1500V架空接觸網(wǎng)方式的有廣州、上海、深圳、南京、杭州、沈陽。其中在廣州、深圳,接觸軌和架空接觸網(wǎng)兩種方式并存;北京大部分線路采用DC750V接觸軌,但在建的6號線、14號線采用DC1500V架空接觸網(wǎng);天津早期建設(shè)開通的1號線及在建的2、3號線采用了DC750V接觸軌,已開通的津濱線則采用了DC1500V架空接觸網(wǎng)??梢钥闯?,無論是架空接觸網(wǎng)還是第三軌在我國城市軌道交通領(lǐng)域都有很多應(yīng)用,已經(jīng)形成了成熟的建設(shè)和運營模式,均可成為重慶軌道交通供電系統(tǒng)授流方式的選擇方案。
為了規(guī)范世界各國城市軌道交通的電壓標(biāo)準(zhǔn),國際電工委員會(IEC)、國際鐵路聯(lián)盟(UIC)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(EN)規(guī)定了與城市軌道交通牽引電壓(直流系統(tǒng))有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。為了規(guī)范我國的軌道交通供電電壓標(biāo)準(zhǔn),我國也據(jù)此提出了相關(guān)規(guī)定、制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),分別見表1,表2。
表1地鐵直流牽引供電系統(tǒng)(GB10411)
表2城市無軌電車和有軌電車供電系統(tǒng)(GB5951)
在早期的城市軌道交通中,主要采用DC750V供電電壓等級,這主要受制于早期的工業(yè)技術(shù)水平。我國九十年代以后修建的城市軌道交通線路多采用了DC1500V架空接觸網(wǎng)的供電方式。近期,隨著廣州地鐵四號線DC1500V第三軌供電方式的成功應(yīng)用,DC1500V第三軌的供電方式也得到了一定應(yīng)用及推廣。
表3架空接觸網(wǎng)和第三軌授流方式的比較
相比于DC750V供電制式,在相同功率下,DC1500V供電距離更長,通過計算可知,采用750V供電一般在1.5km~2km范圍內(nèi)設(shè)置一座牽引變電所,而采用1500V供電一般在2km~3km范圍內(nèi)設(shè)置一座。牽引變電所間距加大,數(shù)量減少,不僅節(jié)省工程投資,而且可減少后期運營中的能耗。據(jù)資料顯示,我國以及日本等發(fā)達國家近年新修建的城市軌道交通所采用的牽引供電制式基本都是DC1500V,究其原因,主要是隨著城市客流量的增大,需要更大功率的車輛,同時要求降低運營能耗,而采用較高供電電壓供電可滿足此要求。故DC1500V供電制式發(fā)展較快,已逐漸成為城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
通過國內(nèi)外現(xiàn)有軌道交通供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀調(diào)查以及各種授流方式的特點分析來看,無論是DC1500V接觸軌(第三軌)還是DC1500V架空接觸網(wǎng)在國內(nèi)均已有成熟應(yīng)用的先例。針對重慶軌道交通的實際情況,將DC1500V接觸軌(第三軌)和DC1500V架空接觸網(wǎng)作為供電系統(tǒng)授流方式的候選方案進行較為全面的技術(shù)、經(jīng)濟綜合比較分析,見表3。
(1)我國的城市軌道交通供電制式無論是選用DC750V還是DC1500V,都符合我國及國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。同時,無論是DC750V和DC1500V、還是架空接觸網(wǎng)和第三軌的授流方式都各有利弊,重慶軌道交通在選擇采用何種供電制式及授流方式時均應(yīng)結(jié)合重慶市自身的特點來進行選擇。
(2)隨著城市化建設(shè)的加強及城市人口的增加,市區(qū)居民對出行時間要求以及機電設(shè)備的制造水平的提高,城市軌道交通供電所采用的供電電壓水平正在逐步提高。相對特大型城市來說,旅客客流量較大或?qū)Τ鲂袝r間有一定的要求,在要求旅行速度≥45km/h時,建議選用DCl500V供電方式。
(3)對于重慶軌道交通而言,具體采用何種授流方式還需要結(jié)合重慶市城市軌道交通的總體規(guī)劃以及線路土建條件、車輛負荷等方面的工程條件等統(tǒng)籌考慮而定。
參考文獻
[1]李秀娥.軌道交通供電系統(tǒng)綜述[J].電氣傳動自動化,2007(1):5-7+16.
[2]汪松滋,何其光.城市軌道交通供電系統(tǒng)運行與維修[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.
[3]徐安.城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)[M].北京:中國鐵道出版社,2000.
[4]關(guān)于北京、上海、廣州三城市地鐵牽引供電系統(tǒng)的調(diào)研報告[R].鐵道部科學(xué)研究院,1998.
[5]東莞市城市快速軌道交通R2線工程供電系統(tǒng)授流方式專題研究[R].中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院,2010.
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