鄭州無軌電車規(guī)劃方案探析

李長軍

摘 要：通過介紹國家倡導生態(tài)文明建設政策，推動相關行業(yè)為生態(tài)文明建設獻計獻策，作為公交行業(yè)，大力宣傳推進環(huán)保節(jié)能的新能源無軌電車在鄭州的規(guī)劃建設方案落實，為鄭州的大氣污染防治和生態(tài)文明建設作貢獻。

關鍵詞：生態(tài)文明建設 環(huán)保節(jié)能 新能源電車 無軌電車供電系統(tǒng) 規(guī)劃建設方案

中圖分類號：F127 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2018）02（c）-147-03

2017年10月中國共產(chǎn)黨第十九次全國代表大會在北京召開，這次大會是在全面建成小康社會決勝階段，中國特色社會主義進入新時代的關鍵時期召開的一次十分重要的大會。大會提出加快生態(tài)文明體制改革，建設美麗中國。人與自然是生命共同體，人類必須尊重自然、順應自然、保護自然。我們要建設的現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化，既要創(chuàng)造更多物質財富和精神財富以滿足人民日益增長的美好生活需要，也要提供更多優(yōu)質生態(tài)產(chǎn)品以滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要。必須堅持節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先、自然恢復為主的方針，形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結構、生產(chǎn)方式、生活方式，還自然以寧靜、和諧、美麗。加快建立綠色生產(chǎn)和消費的法律制度和政策導向，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系，構造市場方向的綠色技術創(chuàng)新體系，壯大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，清潔能源產(chǎn)業(yè)，推進能源生產(chǎn)和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系。堅持全民共治、源頭防治、持續(xù)實施大氣污染防治行動，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。生態(tài)文明建設功在當代、利在千秋、要樹立社會主義生態(tài)文明觀，推動形成人與自然和諧發(fā)展的現(xiàn)代化新格局，為保護生態(tài)環(huán)境作出我們這代人的努力。

鄭州市政府在2013年就發(fā)布了《藍天工程白皮書》，向各種污染大氣的元兇開戰(zhàn)，讓極端氣象條件造成的霧霾不再覆蓋鄭州的藍天。不忘初心、牢記使命，作為公共交通行業(yè)一分子，要積極響應黨和政府的號召，大力發(fā)展使用綠色環(huán)保節(jié)能的新能源公交車，減少污染物排放，綠色低碳出行，為鄭州有天藍、地綠、水清的優(yōu)美環(huán)境，作出我們公交人的一份貢獻。無軌電車屬于新能源公交車，素有“綠色公交”之稱，它具有高效、節(jié)能、環(huán)保、低碳、低噪等優(yōu)點，使用無軌電車不但符合國家當前環(huán)保政策，還符合國家能源消費政策和產(chǎn)業(yè)轉型政策，并且建設成本低，建設周期短，不用專門再建設充電站等，采用在線受電運行運營模式，適合城市建成區(qū)規(guī)模道路及高架橋下建設。

鑒于以上原因及鄭州建設國家中心城市總體規(guī)劃需要，需大力發(fā)展綠色環(huán)保公共交通行業(yè)，建議鄭州規(guī)劃建設無軌電車系統(tǒng)，使用清潔能源，減少尾氣排放，倡導綠色環(huán)保出行，給廣大市民創(chuàng)造一個健康優(yōu)美的工作生活環(huán)境，還鄭州藍天白云。無軌電車系統(tǒng)主要有：集控監(jiān)控管理系統(tǒng)、高壓進線、電車整流站、直流連接饋線、架空觸線網(wǎng)、及無軌電車組成。建立集控監(jiān)控管理中心，采用電氣管理系統(tǒng)集中管理系統(tǒng)中多座整流站。智能化直流牽引電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)，如圖1所示。

電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)由站控層、通訊管理層、間隔層組成。系統(tǒng)特點：完成對電車整流變電站實施自動化集中監(jiān)控管理。

系統(tǒng)功能：（1）監(jiān)控管理通過窗口元素對設備進行遙信、遙測、遙控、遙調操作。（2）數(shù)據(jù)信息管理實時記錄測量數(shù)據(jù)、操作控制、事件動作、故障報警、故障錄波數(shù)據(jù)等原始數(shù)據(jù)信息，并保存之。（3）設備維護。（4）系統(tǒng)管理。（5）離線運行管理維護。（6）故障自恢復。（7）系統(tǒng)節(jié)能。

無軌電車整流站是城市無軌電車動力的源泉，是保證無軌電車運行不可缺少的重要環(huán)節(jié)。因此，無軌電車整流站能否保持正常運行，對無軌電車能否正常運行起著決定性的作用。城市客運無軌電車要安全正點地把廣大旅客運送到目的地，這就必須使車輛、線路、整流站始終處于完好運行狀態(tài)，無軌電車整流站的主要作用是保證不間斷地把優(yōu)質電能供給到饋、觸線網(wǎng)路上。在一般情況下，為了防止電業(yè)部門因維修或故障停電而影響無軌電車運行，電車整流站都采用兩路進線電源，一路為常用進線，一路為備用進線。一旦常用電源因故障停電時，備用電源可馬上投入運行，不會中斷供電，從而保證無軌電車供電系統(tǒng)的正常運行。城市客運無軌電車一般采用直流供電系統(tǒng)，因為直流牽引電動機具有調速方便、牽引特性好、運行可靠的優(yōu)點，城市無軌電車直流供電系統(tǒng)的額定電壓，一般為直流600伏或750伏，新建系統(tǒng)建議采用直流750伏。無軌電車整流站的任務主要是將交流電變?yōu)橹绷麟?。其過程是將電業(yè)系統(tǒng)的10千伏高壓交流電引入無軌電車整流站內，經(jīng)高壓配電裝置→變壓器→硅整流器→直流600伏或直流750伏配電裝置→輸出并饋到電車接觸線網(wǎng)上。無軌電車整流站容量的大小與觸線網(wǎng)的長短以及車輛的多少有關。要保證車輛的正常運行必須使電車供電系統(tǒng)網(wǎng)絡的末端電壓，保持在一定的范圍內，否則就會影響車輛的行駛速度及供電網(wǎng)絡的安全，因而必須重視無軌電車整流站的供電質量。所以說整流站是無軌電車供電系統(tǒng)的重要組成部分，應根據(jù)每條線網(wǎng)的特點、高峰小時負荷、供電設備的性能等因素，確定整流站的位置及數(shù)量，以達到供電可靠、經(jīng)濟合理、維護方便、節(jié)省投資的目的。由于科技進步城市土地供應緊張及無軌電車供電市場需求等，智能型箱式直流牽引變電站應運而生。

智能型箱式直流牽引變電站具有以下優(yōu)點：（1）占地面較少、成本費用低、可放置線路道路綠化帶內，與城市環(huán)境面貌相匹配協(xié)調。（2）現(xiàn)場建設周期短、可工廠化預生產(chǎn)、可在工廠內進行總體系統(tǒng)調試。（3）變電站建設接口關系少、需協(xié)調部門少，產(chǎn)品質量和后期運行維護可由一個廠家協(xié)調服務，容易溝通避免相互推諉。

電車供電系統(tǒng)架空觸線網(wǎng)采用分段供電運行方式（如圖4所示），車輛使用雙源在線智能充電純電動車。建議鄭州無軌電車規(guī)劃建設方案如下。

1 農(nóng)業(yè)路無軌電車項目（圖2）

（1）線路規(guī)劃從西三環(huán)到鄭州東站，約20公里。

（2）電車觸線網(wǎng)架設在農(nóng)業(yè)路高架段橋下及西三環(huán)和鄭州東站場站內。

（3）整流站對應架空觸線網(wǎng)為每三公里設置一座，設置在農(nóng)業(yè)路道路中央綠化帶中，在首末站西三環(huán)、鄭州東站公交場站各設置一座整流站，建設建議使用智能型箱式直流牽引變電站，為無人值守遠程監(jiān)控操控集中管理。

2 隴海路無軌電車項目（圖2）

（1）線路規(guī)劃從西三環(huán)農(nóng)業(yè)路到隴海路到鄭州東站，約24公里。

（2）電車觸線網(wǎng)架設在隴海路高架段橋下。

（3）整流站對應架空觸線網(wǎng)每三公里設置一座，設置在隴海路道路中央綠化帶中，建設建議使用智能型箱式直流牽引變電站，為無人值守遠程監(jiān)控操控集中管理。農(nóng)業(yè)路無軌電車項目西三環(huán)、鄭州東站已有電車供電設施，這樣就構成了一個環(huán)形無軌電車供電運行運營網(wǎng)絡。

3 鄭州四環(huán)無軌電車項目（圖2）

（1）線路規(guī)劃從東四環(huán)—南四環(huán)—西四環(huán)—北四環(huán)形成環(huán)形運行運營線路，約93公里。

（2）電車觸線網(wǎng)架設在四環(huán)高架段橋下。

（3）整流站對應架空觸線網(wǎng)每三公里設置一座，設置在四環(huán)道路中央綠化帶中。建設建議使用智能型箱式直流牽引變電站。

4 恢復原電車供電系統(tǒng)（圖3）

（1）線路規(guī)劃：重新啟用原電車101路、102路、108路、104路無軌電車線路，約24公里。

（2）原有電車架空線網(wǎng)電車電桿和單臂可以使用，金具構件需要更換。電車觸線換為截面100mm2銅銀車線，因地鐵施工和市政建設已拆除部分需要重新建設。

（3）整流站：原無軌電車供電系統(tǒng)整流變電站是1978年建成投入使用的兩座整流站，分別位于中原區(qū)嵩山南路9號的西電車整流站，和位于金水區(qū)人民路金水路橋東側的東電車整流站，兩座電車整流變電站相距8.5千米，總裝機容量為4040千伏安，主體供電設備46臺（柜），年平均直流供電運行時為6679小時/臺，年平均交流供電量約500余萬千瓦時，每站建筑面積256平方米，站房高6.8米的單層混合結構，高壓間與直流間設有地下室進出線纜。原有供電局的東29、牛17、西26電源點對電車供電系統(tǒng)供電。

方案1：利用原電車東、西整流站基礎設施，更新整流站內電氣設備，改為無人值守，遠程監(jiān)控操控集中管理。

方案2：在原電車線路上，設置智能型箱式直流牽引變電站，原電源點對其供電，每三公里設置一座。

（4）電纜：高低壓電纜都需要重新鋪設。

參考文獻

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