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地鐵動(dòng)力是什么,地鐵是什么動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的

先說(shuō)結(jié)論:地鐵供電的主流方式是接觸網(wǎng)供電,還有部分老地鐵采用第三軌供電 。

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地鐵是大城市中重要的交通工具,雖然在交通高峰期可能會(huì)比較擁擠,但乘客沒有堵車之憂,可以比較快捷的到達(dá)目的地 。地鐵的動(dòng)力供給,經(jīng)歷了一下幾個(gè)階段:
1、從蒸汽機(jī)到電氣化
世界上第一條地鐵是在1863年開通的倫敦大都會(huì)地鐵 。這個(gè)時(shí)間比愛迪生給電燈申請(qǐng)專利要早17年,電能尚未普及,內(nèi)燃機(jī)車也還未發(fā)明 。因此,即便是在地下的封閉空間,也不得不采用了烏煙瘴氣的蒸汽機(jī)車 。為了釋放機(jī)車排出的廢氣,避免乘客被毒害到,當(dāng)時(shí)的地鐵隧道每隔一段距離便要修建通風(fēng)槽與地面聯(lián)通 。下圖是倫敦地鐵為了紀(jì)念開通運(yùn)營(yíng)150周年而特意修復(fù)的一臺(tái)蒸汽機(jī)車,再現(xiàn)了當(dāng)年蒸汽機(jī)車在地下行駛的場(chǎng)景 。
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1893年,在英國(guó)利物浦的高架鐵路上誕生了第一列電動(dòng)列車組(下圖是利物浦博物館里展示的一節(jié)車廂),他使用電能作為動(dòng)力,將電機(jī)分散安裝到各節(jié)列車上,從而不需要單獨(dú)的機(jī)車,且能獲得更高的動(dòng)力 。集眾多優(yōu)點(diǎn)的電動(dòng)列車組很快開始替代倫敦地鐵中冒煙的蒸汽機(jī)車,也為巴黎、莫斯科等新建地鐵系統(tǒng)所采用 。目前,全世界所有的地鐵線路上,行駛的都是電動(dòng)列車組 。
2、地鐵機(jī)車供電:腳底下來(lái)或頭頂上來(lái)
電動(dòng)列車組要能在軌道上奔馳,就需要時(shí)時(shí)獲得電力 。目前,列車供電主要有兩種方式:“腳底下”的第三軌供電或“頭頂上”的接觸網(wǎng)供電 。
早期修建地鐵時(shí),因?yàn)榧夹g(shù)水平的限制,只能采用明挖法,即從地面向下挖掘到地鐵的設(shè)計(jì)深度,修建好隧道結(jié)構(gòu)后再將土方回填 。用這種方法修建的地鐵線路,土方施工量非常大 。為了盡量減少工作量,這類線路一般采用不需額外占用空間的第三軌供電,即在列車行駛的兩條軌道旁邊再鋪設(shè)一條軌道,利用這條軌道來(lái)供電 。列車在轉(zhuǎn)向架上會(huì)安裝受電靴,用來(lái)從第三軌中取電 。北京地鐵最早的蘋果園-北京站段(今1號(hào)線蘋果園-南禮士路與2號(hào)線長(zhǎng)椿街-北京站)用明挖法施工,從而采用了第三軌供電,供電電壓為750V 。同時(shí),后續(xù)線路盡管沒有使用明挖法,有些甚至是地上區(qū)段,但為了各線路間的互聯(lián)互通和降低維護(hù)成本,也采用了第三軌供電 。如果不幸跌進(jìn)地鐵線路內(nèi),在確認(rèn)斷電前一定要遠(yuǎn)離第三軌,因?yàn)橛|碰或靠近都可能發(fā)生觸電 。
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(第三軌取電裝置)
隨著地鐵施工技術(shù)的發(fā)展,盾構(gòu)法逐漸成為修建地鐵的主流方法 。它使用盾構(gòu)機(jī)直接在地下工作,像鉆頭一樣在地下鉆出隧道 。這樣修建的地鐵隧道空間比較寬裕,且截面為圓形,為在隧道頂部安裝架空接觸網(wǎng)提供了條件 。相比于第三軌供電,接觸網(wǎng)供電不但觸電的風(fēng)險(xiǎn)比較小,還能承載更高的供電電壓,對(duì)列車的運(yùn)行速度也沒有限制,可以用來(lái)為高速、高運(yùn)力線路供電 。上海地鐵為了滿足其較大的設(shè)計(jì)載客量,從一號(hào)線開始就使用了較大的A型車(北京地鐵為B型),同時(shí)選擇了1500V的架空接觸網(wǎng)的供電方式 。北京地鐵的一些新建線路,如6號(hào)線、14號(hào)線等也采用了接觸網(wǎng)供電 。目前,這種供電方式正成為主流 。
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3、能用電,也能發(fā)電
【地鐵動(dòng)力是什么,地鐵是什么動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的】地鐵列車不但能用電,還能發(fā)電 。汽車在減速時(shí),其動(dòng)能只能轉(zhuǎn)化成剎車片與車輪摩擦所產(chǎn)生的熱能,白白浪費(fèi) 。而地鐵列車減速時(shí),則可以將之前用電能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī) 。他們可以將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能,回送到供電線路中去,同時(shí)為列車提供阻力,使列車減速、停車 。回送的電能,可以供臨近區(qū)段內(nèi)正在加速的列車使用,也可以供給車站機(jī)電設(shè)備的負(fù)載,必要時(shí)還可以儲(chǔ)存起來(lái) 。

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