浅谈我国地铁电气技术的发展

邵小辉

摘 要：近年来，我国的地铁网络处于不断发展壮大的状态，而地铁的电气技术也在快速的发展中。文章通过介绍我国地铁的发展历史和地铁电气技术的发展现状，来分析地铁电气技术今后的发展方针。

关键词：地铁；电气技术；网络技术

改革开放以来，随着我国经济的迅猛发展，科技水平也在日新月异的变化，从第一条地铁线路在我国建造到现在，中国已经在北京、上海、天津、广州等多个城市建有多条地铁线路，为市民的生活和工作均带来了极大的便利，而地铁建设过程中相关的电气技术，也随着科技水平的发展而不断进步。

1 我国地铁的发展历史

北京地铁是我国的第一条地铁，于1965年7月开始建设，1969年9月通车，全长23.6公里。[1]而1971年北京的2号线地铁开工，由于建设速度缓慢，历时三年，到1984才开始投入运营。到1999年之前，我国投入运营的地铁里程数才打到90公里，而只有北京、天津、上海、广东四个城市拥有了地铁站。

2000年之前，中国地铁一直处于缓慢甚至停滞的发展状态，到2000年后，中国的地铁才开始真正进入快速发展，截止到2013年初，我国开通地铁营运线路的城市已经达到15个，而正在建设中或计划内的城市包括大部分的发达城市、大部分省会城市、直辖市等35个城市。许多城市纷纷将地铁建设纳入城市规划、交通规划的轨道中。

事实上，虽然中国已经在一些城市拥有了地铁线路，但同其他发达国家相比，我国的城市地铁建设还处于起步阶段。[2]在很多方面还不成熟，关于地铁故障、地铁造成的地面塌陷等问题频发，如何建设健康可持续的地铁交通网络，方便人民生活，促进社会有序发展，成为我国政府在地铁规划和建设时需要考虑的重要问题。

2 电气技术的发展现状

科技是第一生产力。我国在进行地铁的建设过程中，也在地铁的驱动技术上下了很大功夫，从近年来地铁的电气技术的发展现状来看，可以发现很多变化。

2.1 接触网的升级

接触网系统是为地铁的车辆提供动力的装置，从前为接触网系统提供的电压等级是DC750V，这个等级电压在为接触网供电时，牵引变电站的供电范围较小[3]，为两到三个地铁站。而如今的电压等级提升到DC1500V，不仅可以扩大供电范围，节约电能，减少因建造变电站而耗费的人力财力，也可以使车辆在运行中更加安全稳定。九十年代以后，除了武汉市以外建有地铁的城市，都采用的是DC1500V电压，由此可以看出地铁建设关于电气技术方面的升级。

2.2 电流的变化

众所周知，直流电动机的换向器和电刷在负载发生巨大变化或急速运转时，容易出现火花，甚至发生环火事故，引起火灾，所以以往为了维护直流电动机，往往耗费很大的成本和人力物力。而交流电动机的结构简单、不容易损坏，因为其在地铁牵引时不需要电刷滑环的辅助，所以运行速度较直流电动机快，也更加安全。在2000年后，我国所建造的地铁几乎全部使用了交流电的驱动系统，这与世界同期的技术水平也是不相上下的，在未来的三到五年内，交流电动机会逐步取代使用直流电动机驱动的地铁车辆。

2.3 牵引器件的提升

在20世纪70年代，我国地铁因为技术限制，地铁车辆还无法做出容量大的电磁接触器，而且地铁因其电流大、电压高的特点，需要分段、熄弧能力强的电磁接触器，这都是当时的技术无法达成的，所以当时使用的主要是电空型元器件，而电磁型元器件只有在车辆上气源缺乏或气源不符合使用条件的时候才会采用，主要起到的是辅助运营的作用。进入21世纪以来，制造容量大的电磁接触器已经成为可能，并日趋成熟。

2.4 电气材料更加环保

在日益提倡环保的今天，政府在投入地铁建设时也愈发注意使用更加环保的材料，建造绿色地铁，实现可持续发展。例如电缆的接头以前使用的是焊锡连接，这种材料在加热时会产生有害气体，对人体和环境产生危害，而如今则改为不需要焊料的冷压连接；而接触器上的灭弧盒以前采用的是会污染环境的石棉材料，如今则改为清洁环保的DMC材料；触头材料以前为了帮助灭弧，多采用含镉类材料，这种物质对环境污染极大，所以如今逐渐以银氧化锌、银氧化锡等材料代替。

3 电气技术的发展战略

3.1 树立目标，阶段性发展

不同的城市有不同的发展策略，在提高地铁建设的电气技术时，应该因地制宜，依照当地的实际情况，以交通、环境、经济等方面作为参照标准进行目标的制定。在未来发展时既不要停滞不前，也不要急于求成，树立正确合理的目标，实现阶段性的发展。

3.2 研发先进技术

在科学技术日新月异的今天，国际上的地铁电气技术也在不断进步，日渐成熟，在进行本国技术发展的同时也不要闭门造车，而应开跨眼界，学习和借鉴其他地铁发达的国家的相关技术，扬长避短，让我国的地铁电气技术更上一层。例如利用线性电机来牵引车辆的技术手段，因其节约成本、节约空间的优点，如今已经在国外使用的越来越多。我国相关部门也应该通过学习和研发，让中国地铁的电气技术能够有能力与之抗衡，为人民生活和出行提供更多便捷。

3.3 电气技术与节能技术相融合

如今节能环保成为各大企业需要实现的重要目标之一。政府在进行地铁电气技术的发展过程中，也应注意将电气技术和节能技术相融合，避免不必要的浪费。如将高阻电缆换成低阻电缆、使用节能变压器和高压变频来调控速度的技术等，都是很有效的节能手段。这不仅可以减少对电力系统的压力，也可以使电气器材更加经久耐用，提高工作效率。

4 结束语

综上所述，进入21世纪以来，我国地铁的相关电气技术进入快速发展的阶段，但同时也应看到同国际的先进技术水平相比，但还有许多不足，如在环保节能技术方面一些城市还比较落后，有些器材还需要依托国外的公司生产等，所以应正视自己的不足，时刻关注和学习国际上和地铁相关的先进技术，为使我国能成为地铁发达国家而不断努力。

参考文献

[1]钱明华.我国地铁电气技术的发展[J].电工文摘，2009（3）.1.

[2]梁宁慧，刘新荣.中国城市地铁建设的现状和发展战略[N].重庆建筑大学学报，2008（6）：81.

[3]梁宁慧，刘新荣.中国城市地铁建设的现状和发展战略[N].重庆建筑大学学报，2008，（6）：82.