城市轨道交通第三轨供电与悬挂网供电应用的优缺点比较

             

 

悬挂网与受电弓(弓网)供电                刚性供电轨(第三轨)与受流器供电

                                                 

轨道交通列车接触授流的供电方式有:

通过车顶的受电弓与空中悬挂网接接触触授流供电:包括高铁在内的大铁路都是采用这、部分轮轨地铁采用。

通过列车转向架上的受流器与地面刚性供电轨接触授流供电:部分轮轨地铁、磁浮列车、跨坐式单轨、悬挂式空铁、APM捷运系统等城市轨道交通采用

 

为什么高铁等大铁路以及部分地铁采用悬挂网+受电弓的供电方式(简称:弓网配合供电),地面刚性供电轨+受流器(简称:靴轨配合供电)的供电方式有什么优缺点?

 

弓网配合供电的优点:

就速度适应性而言,弓网配合供电要比靴轨配合供电的适应速度高:弓网配合供电高铁运营速度已达350km/h以上,而靴轨配合供电的列车最高运营速度世界纪录是174km/h,我司受流器的试验速度最高的有效数据是181.2km/h悬挂网架在高空中,相比安装在地面的供电轨而言,电气安全性要好。

 

靴轨配合供电的优点:

地面刚性供电轨的使用寿命长(设计寿命50年到100年,而悬挂式接触网的设计寿命为15年),地面刚性接触轨相比悬挂网易于维护(悬挂网维护需要专用的工程车),长期运营维护成本低;

供电轨的截面比悬挂网线大很多,能通过更大的电流;高铁等大铁路为满足列车的供电需求,供电电压为交流AC 2.5万伏,为了安全,城市轨道交通的供电电压要低,一般为直流DC1500V 或者DC750V,为满足列车供电需求,悬挂网沿线要加馈电电缆,悬挂网配电站的间距也短,所以采用地面供电轨的供电系统比悬挂网供电系统的工程造价低;

靴轨配合供电的系统限界与列车自身的限界尺寸相当,而弓网配合供电的系统限界顶部尺寸要大很多,隧道空间尺寸大,靴轨配合供电的系统相比弓网配合供电的系统的土木施工建造成本要低很多;

地面供电轨系统比悬挂网系统抗台风、冰雪等自然灾害的能力强;

悬挂网系统的供电回路都是通过轮对及钢轨回流,钢轨向地面扩散电流电子,对周边建筑及地下管网金属构件造成非常严重的迷流腐蚀(电化学腐蚀),潜在危害很大,近年来我国也开始重视起来,而如果采用正极轨+负极轨的三、四轨供电方式可避免这个潜在风险。

城市轨道交通,地铁的设计速度最高为80km/h,目前部分城郊线路设计速度最高为120km/h,中速磁浮列车目前最高设计速度为160km/h,今后城域间的设计速度最高200km/h就满足旅行速度需求,地面刚性轨供电系统的速度最高能适应200km/h就满足列车的需求。

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