現代有軌電車供電方式的選擇探討

趙志恒

摘 ? ?要：自改革開放以來生活水平不斷的提高，我國的經濟發展飛快，不管是農村還是城市都發生了翻天覆地的變化。越來越多的建筑不斷大規模發展，購車量也越來越大，城市化的飛速發展給居民也帶來了不便。比如住房越來越緊張，道路也越來越擁堵等問題。隨著科學技術的不斷發展，研發了一種新型的代步工具有軌電車。有軌電車通俗點就是必須通過電力運行，所以最重要的裝置就是供電系統。

關鍵詞： 現代有軌電車;供電方式;選擇

引 言

隨著國家經濟的飛速發展國民的經濟基礎也進一步得到提升，對于小康家庭來說私家車是代步工具的標配，私家車也是隨處可見了。數量也在不斷的上升導致街道的擁堵。汽車尾氣的排放對環境造成了嚴重污染，而能源也逐漸消耗。新型代步車有軌電車的誕生恰到時機。不僅減輕了城市的擁擠，對環境也不會產生較大的影響。而且有軌電車的載客數量以及速度都遠遠超過了城市公交車。對此有軌電車是未來重要的交通工具之一。

一、現代有軌電車方式

經濟發展的強國中，科學技術當然也不會落后。電力本身對于國家而言就是重要的能源之一，電力的研究也是在不斷的創新。此前經過不斷嘗試，現已研發出兩大供電方式。一種是無架空線地面供電，另一種則是儲能供電方式。以下是我們將這兩大種中細分出來的多種供電方式進行詳細分析，以便大家更加清楚的了解供電系統[1]。

（一）無架空線地面供電方式

1. TramWave 地面供電

Tramwave 譯電車波，是安薩爾集團研發的最新供電系統。相對于其他的供電系統，Tramwave 地面供電可算是結構比較簡單的供電系統了。Tramwave 地面供電系統主要是由一個五米或者三米的內嵌模塊組合而成的。這種處理組件起到了一定的電力保護隔離以及穩壓的作用。運作時Tramwave 地面供電系統使其與有軌電車的連接線利用嵌入式安裝在2個鋼軌之間的導管內，這種方式既不會影響行人的正常行走，也不會影響車輛的安全運行。并且專家對設備做出了相應的隔離措施，在其表面安裝了多個接觸板，每個接觸板相互之間存在著絕緣體。當有軌電車行駛到接觸線地區時就會自動開啟充電模式，然后那些沒有和電車接觸到的地方是不會進行充電工作的，且Tramwave 地面供電系統可以溶于其他的供電系統共同使用。

2.APS 地面供電方式

APS供電系統供它是獨立軌道供電的，這種供電方式與其他供電系統相比顯然有些不同了。它是將供電軌道放入到電車的兩個軌道中間，其供電軌道的表面高度必須達到與電車軌道的高度互相平行，挑選幾個三米的導線來組接成九米的長導電軌道，導線必須是絕緣材料。構成后的導電軌道的長度都要比有軌電車的長度小。APS 地面供電系統也利用到了新科技的感應功能，將其感應電路放入到導電軌道的下面，一旦有電車經過有壓力的沖擊，感應器觸發，供電系統開始給經過的電車進行充電。當電車離開感應路段，壓力消失，感應功能暫停，充電也就停止了。

3.非接觸供電方式

隨著時代的不斷飛速發展，電磁感應系統也有了新的研究發現。這種電磁感應系統原理也陸續供以非接觸供電系統的使用當中去。電磁理論和供電系統相結合后最具有代表性的就是Primove 電磁感應供電系統。其后在有軌電車行駛的軌跡途中設置好每段區域在其埋入逆變裝置。此設定便是Primove 電磁感應供電系統的主要設置方式。埋線過程中必須將線路埋得深度厚實一點不然線路很容易被損壞。此供電系統和APS 供電系統相比它既不會收到天氣變化的影響也不會造成供電系統的磨損，這一優點還是值得采納的。

（二）局部架空線和能源供電

1.超級電容

超級電容供電運行方式是利用剎車時觸發大容量的電力具有再生性電能。所以當有軌電車駛入到站點的時候，利用剎車時產生的再生電能進行超級電容供電，有軌電車進站停車時有一個架空的接觸網，而超級電容就是利用再生能量使有軌電車在此接觸網上面開啟充電模式。這種利用架空的接觸網充電也有一則節省能源的優點，如果有軌電車沒有進站這種架空的接觸網是不用安置的。而且超級電容的儲電容量相當大，充電速度極快相對節省了不少時間。當然有利也有弊，其弊端就是超級電容由于要儲蓄的電容量大則所占空間比例也就相應的增大了，使有軌電車的其他空間相應的減小，這種超級電容還有待改進。

2.蓄電池裝備

蓄電池是有軌電車主要的儲能裝置，它不僅在同體積的情況下的單體電壓比超級電容高而且其蓄電池的能量密度也是很高的。而超級電容占據了有軌電車的大部分空間，使其空間嚴重的受到了限制，但是相比之下蓄電池就更能有效的幫助有軌電車供電。其中蓄電池的弊端就是充電耗時太長，如果由蓄電池單獨為有軌電車供電的話，這會嚴重導致有軌電車的正常運行。所以暫時都是不實行單獨使其為有軌電車供電的。也有研究人員利用超級電容供電系統與蓄電池供電系統相互結合進行供電工作，利用超級電容中運用到的架空式接觸網進行供電。有軌電車進站后就采用超級電容架空接觸網進行供電，而沒有進入站點的有軌電車則先用蓄電池進行供電。兩者相結合達到高效率的供電模式[2]。

二、如何選擇供電方式

針對有軌電車的運行要求考慮的話架空式供電系統是比較適合的，但是由于架空式對于有軌電車的使用不太相符，易受天氣變化的影響給供電的運行帶來阻礙。地面供電系統和架空式供電方式相比的話在投資設備這方面經濟的損耗不會太大。也不會收到天氣的影響導致需要修為而產生不必要的修理資金。在這一方面又節省了一筆經濟投資。以上我們還提及到Tramwave、APS以及Primove等供電系統，這幾類供電系統都比較先進，但我們需要從國外購買，這樣一來對核心技術方面我們無法掌控。這也就加大了資金的投入。所以這幾種供電方式在我國是并不提倡使用的。所以對于供電方式的選擇我們就更偏向于地面供電系統[3]。

三、結 論

現代有軌電車已經成為了城市的重要交通工具，它有效的緩解了城市的交通擁堵等問題。它不僅行駛速度快，載客量也是比較大的。對于環境的污染幅度比較小。有軌電車它是有電才運行的，所以有軌電車想要更好的在城市中使用那對于供電系統方式的選擇就必須嚴謹了。供電系統對于有軌電車為之重要，那么其供電系統選擇的方式也尤為重要。以上提及的供電方式都有自己的特色，利弊要權衡，使城市建設得以更好的發展。

參考文獻：

[1]蘇國強，鄭 磊.新型有軌電車供電方式分析[J].鐵路技術創新，2013，6：46～49.

[2]吳泳江.現代有軌電車新型供電方式發展及運用現狀[J].電力機車與城軌車輛，2014，5：5～9.

[3]何治新.現代有軌電車牽引供電方式選擇[J].城市軌道交通研究，2013，7：105～108+113.