现代有轨电车新型地面供电方式分析

李荣吉

（中车大连机车车辆有限公司，辽宁 大连 116000）

由于地铁、轻轨这种交通工具需要投入很大的资金，在一些小型的地方还不能很好的普及。所以，高效的廉价的新型有轨电车进入到人们的生活中。这种新型的交通运输方式在很多中小型的城市被广泛的接受。供电系统是新型的有轨电车运行的重要基础，从实际的运行角度出发，这种新型的有轨电车还存在着一些问题需要解决，怎样更合理的选择供应电能的方法来满足当前的电车运行的要求，是当前需要解决的重要问题。

1 新型有轨电车的特点

（1）整体景观要求高。受到景观的影响，对于有轨电车的设计要求非常的高，更加注重它的整体造型，色彩的配比，以及有轨电车的整个外形。并且还要注重这个城市的文化，也要与这个城市的历史背景相结合。还要考虑到供电系统对于城市景观的影响，以及在设施的建设过程中保障人们的安全和地面交通的畅通，并且不会对这个城市的景观造成破坏。

（2）新型的有轨电车线路站之间的距离非常的小，平均两个站之间的距离不超过1000m。

（3）这种设备非常的小，并且质量非常的轻，在运行的过程中，它的运行速度是非常快的。

（4）这种有轨电车与地铁存在着很大的不同，它不具有专门的路权。路权将会直接影响到电车运行的效率和安全，也决定了电车运行的方式。这种系统，它广泛应用的是A类路权，但是对于这种电车来说，它的形式有很多的种类。之前运行的电车通常采用的是B类或者C类的路权，这种形式在很大的程度上节约了运行的成本。为了适应当前城市的发展，这也在很大的程度上提高了电车的运行速度，保证了它在运行过程中的安全，一些有轨电车也会采用A类的路权。目前来看我国的一些大城市，有轨电车的运行过程都属于C类路权，而沈阳、苏州等一些城市属于B类的路权，并且路口会非常的多，也会存在与机动车混行的情况。

2 现代有轨电车供电方式

2.1 Tram Wave地面供电

这种供电系统是由内部镶嵌的模块组成，它的构成包括了整个供电系统，并且这个系统的接触线放置在相邻两个轨道之间的导槽内，这样对车辆正常行驶以及人们出行没有影响。在模块组件表面安装了多个具有绝缘性质的隔板，其间也具有一定的距离。所有的模块共同组成了一个地面供电系统的接触线。在车辆的运行过程中，当电车处于区域上方开始点时，当这个路段有电车，并且电车处于运行的状态，内部的供电部分才开始运行，进行电流的传送，这个时候有轨电车相接触的几个区域处于激活的状态，这几个区域是处于通电的情况，其他的区域是没有电的，这也保证了供电的安全性，也能够满足有轨电车在运行时所需要的电能。采用这种地面供电方式有轨电车可以利用车载蓄能设备实现回收制动电能，并且这种供电方式可以保证电能的持续供应，不需要安装其他的系统，这种供电方式就可以正常的运行，并且能够直接与有轨电车进行连接，并且可以和架空网供电方式形成一个混合的供电方式。

2.2 APS地面供电系统

这个系统在两个轨道之间埋有供电的轨道，这也要保证供用电能的轨道的表面和轨道是平行的，由多个具有绝缘材料组成的，并且每个段的长度小于或者等于电车的长度。导电部位的下方也放置了感应的电路，当电车通过这一路段时，开关会接到提供的信号，开始对电车进行供应电能，等到电车通过以后，这个轨道不再提供电。在有轨的电车上也安装了能够储存电能的电池，能够储存一部分电能，如果这个供应的系统出现问题时，能够保证电车的正常行驶，绝缘的地方也能够保证车辆的正常行驶，避免了电车停在一些危险的地方。但是这个供应电量的系统在长期的使用过程中，对于没有电的地方的摩擦和损坏是非常大的，并且绝缘段和导电轨之间也会出现差异，在一些复杂的天气下，这个整体系统就难以正常的运行。

2.3 非接触供电

Prim ove电磁感应系统是一种非常重要的、没有接触的供电形式，它使用了电的传输这一原理，在两个轨道之间埋设有直流供电的电缆，并且根据电车运行过程中的各种要求，在每个区队都设置了一台逆变装置，这个系统有直流的电流通过，它是由两个完全不带电的，并且相互不影响的电缆组成的，并且与轨道之间设置的逆变器进行连接，通过电缆进行供电。逆变器的主要作用是使运行轨中的直流的电转化为交流电，在轨道中间设置几个电缆组成的地面电路，这个电路设置在它的底部，这样做能够确保供电的效果。线圈根据电磁感应的原理，将交流电转变成直流电，供应给电车的电池，相关的牵引电机和一些辅助的设备。这种电磁感应供电系统的运行的速度它主要受到电路和各种线圈之间存在空隙大小而受到影响的，在电车的运行过程中，间隙的大小会不断的发生变化。这种电磁感应供电系统，它是依据电磁感应的原理，这种方式不会出现设备的磨损情况，并且外界环境对其影响非常的小，为了避免电缆出现损坏的现象，用水泥铺设电缆时，要加强它的深度。

3 局部架空线和储能装置供电方式

3.1 超级电容

这种供电的形式指的是电车的超级电容能够对于电源供应电量，在电车进站时，超级电容在制动时产生很大的能量，利用这种能量产生电能进行供电。电车在停的过程中，可以使用空中的接触网完成非常迅速的获得电量，有轨的电车在站台停之前不需要设置高空电线网。通过事实可以得知，超级电容可以设置在有轨电车的上面，能够为电车保留一定的能量，并且能够在非常短的时间内将电充满，但是它的形状和重量是非常大的，这需要占用有轨电车很大的空间，这种方式也受到了一定的空间限制，如果有轨电车的空间受到一定的限制，那么就不适合这种供电的方法。

3.2 蓄电池

蓄电池是能够储存一些电能的装置，和超级电容进行比较，它具有的能量密度非常高，单体电压也很高。与超级电容相比较，两个完全相同装置能够输送出非常大的能量，避免了电车在行驶的过程中受地方的限制，但是蓄电池需要补充电量的时间会非常的长。例如，在南京第一个使用蓄电池的电车，结合蓄电池储存电量的方式，有轨电车停靠在车站的旁边时，采用架空方式接触网进行充电，在两个站之间不设有接触网，这就需要蓄电池来提供动力。在站台的区域安装车站接触网，当电车进站时，停电的一段时间，可以对蓄电池进行补充电量，并且利用蓄电池可以独立的供应电量这一特点，当电车在下一个站点儿进行停放时再进行充电。

4 现在有轨电车供电方式的比较

我国社会不断的发展，人们的生活水平也在不断的提高，对于现代的电车的运行要求也在逐渐的提高。架空的供电方式虽然整体来看非常经济，投资使用的成本也会相对较小，但是从电车的使用过程和整个系统的特点来看，有轨电车采用地面的供电的方式有很多优点。首先，地面的供电方式在很大的程度上减少了使用各种杆，减少了架设电线等产生的视觉方面的影响，并且这种供电方式不需要对沿线的树木进行破坏，也不需要破坏部分的建筑物。另外，架空线路会受到外界环境的影响，而地面供电方式可以避免外界复杂环境的影响，并且这种供电方式维护和运行的成本比架空线路的供电方式低一些，更加的符合当前社会发展的情况，给人们提供更方便的出行方式。

5 结语

现代的有轨电车供电系统是整个城市轨道交通的重要组成部分。传统接触网供电系统，它的成本非常的低，并且前期投入成本非常的少，但在后期的维护过程不是非常的简便，比较适合应用在郊外或者地面低洼容易产生积水的地方。对于路况比较好的城市中心群应采用Tramwave地面供电系统，这个供电系统在很大的程度上可以保护城市的景观，并且具有很高的安全性和可靠性。现在有轨电车具有建设的时间非常短，需要使用的成本相对较低，换乘非常方便等特点。电动系统为电车的正常运行提供了良好的动力，应选择一个适合的供应电能的形式，根据当前发展的实际情况，保证供应的形式更适合实际的发展和电车的运行，这有利于推动有轨的电车的发展，也能够不断地满足人们当前发展的要求，让人们的生活变得更加的便利，也会给人们的正常出行带来很大的便利。