关于地铁高压方面的新技术讨论

关于地铁高压方面的新技术讨论

摘要：地铁，作为现代人首选的交通方式，已经越来越重要了，虽然现在仅在北京、上海、南京等这样的大城市中开通了地铁，但是这势必成为一种发展趋势，因此，关于地铁方面新技术的探究也越来越多、越来越深刻，以下就地铁在高压方面的新技术进行简要的讨论。

关键词：地铁；高压；新技术；第三轨；变电站

中图分类号：o643.15

0 前言

地铁由于其快速、方便、安全的特性成为了很多人的首要交通方式，尤其是在现今社会中，生活节奏与工作节奏不断加快，时间显得尤为重要，选择地铁的人也日益增多，并且地铁已经呈现出向二、三线城市发展的趋势。因此，加强在地铁方面的探索也就变得很迫切了，以下主要从地铁高压方面进行介绍。

1 地铁以及高压的重要作用

地下铁道，简称地铁，亦简称为地下铁，狭义上专指在地下运行为主的城市铁路系统或捷运系统，广义上则通常为地上与地下的综合交通系统[1]。本文所说的地铁是指它的狭义概念。地铁通过电能提供动力行进，而电能往往需要高压的保障，一般来讲，地铁的电能供给方式有以下三种：第一种，如北京的地铁，是在运行铁轨边上设置另一道单轨，通过受电靴来获取能量；第二种，如上海的地铁，是由触网供电，但电压较低；第三种，如南京地铁，则采用

硬钢供电的方式[2]。因此，在现在这个地铁这一交通方式快速发展的时代，地铁高压方面新技术的探究对地铁的发展至关重要。

2 地铁的发展前景与必要性

自1863年地铁诞生于伦敦以来，在这一个半世纪的时间里，地铁这一交通方式取得了飞速的发展，现在世界上投入使用的地铁轨道总长度共计有三千九百多公里，由此便可以看出地铁广阔的发展潜力与发展前景。就我国而言，现阶段的城镇化进程进行地如火如荼，人口过百万的大城市也逐渐增多，越来越多的城市需要地铁的身影，因此，地铁的发展已经越来越迫在眉睫，我们研究有关地铁发展的技术具有非常强的实践性与必要性，本文主要从地铁高压方面的新技术进行阐述。

3 地铁在高压方面的新技术

近年来，地铁的发展受到越来越多领域相关研究人员的关注，这其中当然也包括地铁在高压方面新技术的探究，这些新技术在地铁运行或维护的许多方面或多或少地都已经取得了效果，与其他地铁方面的新技术相比，地铁在高压方面的新技术研究更要认真谨慎，这是因为现实中因为地铁高压的问题造成了多起人员伤亡事故，因此，地铁在高压方面的新技术研究不仅仅应该注重地铁运行的效率与成本，更应该注意在运行当中的安全性，以下就几项典型的技术加以讨论：

第一，将提供电能的电压再次提高。对于像北京地铁线路这样“第三轨”的供电方式，将“第三轨”提供电能的电压再次提高，由原

来的750v提高到了1500v，这样一来，变电站的数量就减少到原来的二分之一。这是因为在功率p一定的条件下，电压v越大电流i 就越小，因此，由于电压的增高，沿线由电流引起的损耗就降低，这样变电站的数量就减少了，不仅大大节约了成本，而且提高效率[3]。另外，变电站数量的减少还有另一个原因，那就是电压提高到1500v后，电压允许的变动范围由原来的400v上升到了900v，这也有助于变电站之间距离的加大，进而减少变电站数量，从而起到了更加节能的作用。除此之外，以北京地铁六号线为例，原来的接受电能的方式是由地铁底部伸出的受电靴来获取能量，而电压提高后，列车通过在列车车顶部伸出的“受电弓”与在隧道顶部的触电网的接触来获取电能，这样的方式不仅节约了地铁的建造成本与运行的成本，更提高了用电的效率。

第二，由于在高压方面的新技术，使得某些地铁线路的供电方式由“第三轨”的供电方式改为了接触网的供电方式，这样一来就很大程度上提高了地铁轨道处的安全性。往年由于地铁轨道触电而引发的惨剧屡屡发生，大多数是因为人在等车时或者拥挤时被挤下站台，掉到了轨道边，而轨道边负责提供高压电的“第三轨”上所带的高压造成了人员的触电，发生的这些惨剧也促使了在这方面的研究创新，促进了接触网供电技术的发展与成熟。相对于“第三轨”的供电方式，由于接触网位于列车的上部，因此，乘客接触到接触网的几率要小很多，这样就会大大降低触电的可能，但是乘客在候车时依然要小心，千万不要掉以轻心。

第三，钢轨电位限位装置的应用也成为一项发展较为成熟的与地铁高压有关的新技术，众所周知，地铁是由高压电能提供行进动力的，而不论是以“第三轨”的供电方式还是接触网的供电方式为地铁提供驱动力，针对于某一节车厢而言，它都相当于一个导体。如果乘客成为了这个导体的一部分，就会发生触电情况。虽然在正常情况下，乘客与大地之间并没有电压差，但是一旦地铁遇到了故障，就很有可能会使乘客在上下车时与变电所形成闭合回路，进而使高于人体承受能力的电流通过人体，造成触电危险。这种故障可能是由当回流回路电阻过大、回流系统绝缘薄弱、列车牵引取流变化等原因造成的[4]。这里的回路是指列车、铁轨与变电所形成的回路，此时，钢轨电位限位装置就起到了作用，当钢轨电位过高时，该设备就会使轨道与大地短路，降低电压值，使电压值降低到人体能够承受的范围内，进而起到保护人体的作用。

以上的几个方面不只是有地铁高压在运行时的应用，还有相关的保护措施，我认为两者相比而言，后者更为重要，因为只有在保证人身安全的前提下，才能够讨论新技术的提高与创新，才能促进地铁这一交通方式的发展与繁荣。

4 高压新技术发展的必要性

众所周知，地铁前进的动力就是由高压提供的，没有高压地铁的运行就无从谈起，因此，其他一切技术的研究与创新都是建立在高压技术的基础之上，而地铁的高压承担的责任不仅仅是驱动一列列车前进，更要研究出相应的保护措施，减少直至避免悲剧的发生。

由此，地铁在高压方面的新技术研究就显得更加必要。除此之外，高压还可以理解为高压力，比如较新的一项技术是高压细水雾灭火系统，这一消防系统被用于地铁车顶的灭火系统，效果较好[5]。虽然这并不是本文讨论的重点，但是也应该重视。

5 结束语

本文主要阐述了地铁在高压方面的新技术，这不仅是针对提供高压的技术，更针对于高压相对应的保护措施，比如钢轨电位限位装置的应用等，地铁的发展具有广阔的发展潜力，这不仅仅包括地铁铁轨运行的总长度，也包括地铁以及地铁运行本身所包括的各种新技术，本文所提到的高压方面的新技术虽然只是众多方面的一个，但是也是至关重要的，相信有关人员在今后的研究中可以取得更加辉煌的成就。

参考文献：

[1]刘志义.地铁设计实践与探索 [m].中国铁道出版社.2009.

[2]陈海军.地铁供电系统的供电方式及其选择 [j].现代城市轨道交通.2005（04）.

[3]陈萌.新技术弥补北京地铁旧有遗憾 [n].科技日报.2013（01）.

[4]肖伟强，苏维杰，黄耀敏.广州地铁钢轨电位装置电压偏高原因的分析 [j].城市轨道交通.2011（05）.

[5]祁帆，于海，庞山.地铁高压细水雾系统与相关专业接口分析[j].山西建筑.2012（32）.