现代有轨电车的定义

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现代有轨电车供电方式的研究与对比

作者：田炜 常鹏飞 林婵娟

来源：《现代城市轨道交通》2018年第08期

摘 要：针对超级电容有轨电车的用电特性，研究在不同牵引网络下有轨电车充电装置的主电路，分析其在 DC1500V 供电电压、AC10kV 供电电压以及 AC380V 供电电压下的充电状况及控制策略。分别从架设专有线路、城市电力需求、供电质量和供电可靠性方面进行对比。研究可知，储能式充电装置能良好适应各种充电环境，对电网容量需求低、具有实用、经济、可靠等优点，能有效促进储能式有轨电车的建设发展。

关键词：有轨电车；储能式；供电网络；充电装置；对比

中图分类号：U223.5

0 引言

以汽车为主体的城市交通造成大气污染、不可再生能源危机和道路堵塞等情况频繁发生，发展城市公共交通是良好的解决方式。城市公共交通包括地铁、轻轨、电动公交车、有轨电车。其中地铁在我国大城市建设趋于完善，而有轨电车凭借其中运量、运行可靠、成本低、节能环保等特性，更适用于大城市城区之间的联系和中小城市的交通运行需求。

有轨电车的供电方式有：①沿途架设架空线路，有轨电车通过受电弓连接架空线通电运行；②第三轨供电，在钢轨旁侧铺设一条特殊的轻型钢条，输入直流电作为牵引动力；③感应式地面供电系统，分别在电车行走轨下方和电车底部安装线圈，能量通过 2 个线圈的电磁感应从下方的线圈传给电车[2]；④采用储能装置，以列车车载储能装置为动力，各站点安装充电装置，列车到站后经充电装置接入供电网络充电。

架空线路有轨电车存在影响城市景观的问题，第三轨供电和感应式地面供电都存在成本较大、维护困难等问题。而随着对储能元件的研究开发，其能量密度和功率密度得到大幅提升，储能元件主要有锂电池和超级电容组。如今，3 V/9 500 F 超级电容在城市交通中得到商业应用，将多个超级电容串并联组成的超级电容组作为储能单元能满足有轨电车的站间能量需求，其快速充放电的特性也适用于频繁启停的城市轨道交通。

・１　８４・２０１４年５月刊　科技创新　印禺地产号刊　

现代有轨电车在国内发展的研究　

夏　曦　

（中交第二公路勘察设计研究院有限公司　湖北武汉４３００５６）　

【摘要】现代有轨电车在车辆结构上　

取得了很大的突破，采用交流电传动的牵　

引系统、电控制动系统，优化了轮轨间作　

用，低地板结构等，所以现代有轨电车具有　

转弯半径小、噪音小、节能环保、造价低廉　

等特点，很好的弥补了城市交通运输方式　

中公交车与地铁的不足之处，对改善城市　交通将发挥很大作用。同时，如果城市投入　

“现代有轨电车”的产业，除了能够带给城　

区的便捷外，更能够因为新产业与高科技　

的技术引进而提升城市本身的竞争力。　【关键词】现代有轨电车；国内；发展　

引言：作为一个新型的交通工具，现代　

有轨电车符合人们的需求：效率高、绿色低　

碳。在当今世界，众多的城市已经具备了一　定的成熟度和推广型。因此，有必要对现代　

有轨电车的特征、和技术性能做出一定的　

归纳和总结，对现代有轨电车在国内的发　

展情况有一定的展望。　１．现代有轨电车的特点　

１．１节能环保　

现代有轨电车采用电力牵引，不产生　

燃烧废气，零排放、低污染，符合当前节能　

减排、生态城市的建设需求，满足现代人绿　

色同行的要求。它人均耗能约为０．０７千瓦　

时／坐席乘客，仅相当于公交车的　；噪声　

较汽车低５一ｌ０分贝，是一种节约能源的清　

洁交通工具。　

１．２客运量达　传统有轨电车车厢长度一般不足　２０ｍ，按定额标准４人／ｍ　计算，列车载客量　

一般不到ｌ　００人。现代有轨电车的主流产　品，车厢长度一般为２０－４０ｍ，列车载客量　

达１５０－３００人，单向设计客运能力为０．５－０．　

８万人次／ｈ；如果将两列列车串连起来，单　

向客运能力可达ｌ一１．２万人次／ｈ。　

１．３速度高　传统有轨电车最高设计速度一般为　

３ｏ　左右，实际运行速度为ｌ０　左右。　

而现代有轨电车的设计速度可达７　０—　

８０　，在城市中心地区的运行速度一般　

无轨电车、有轨电车和电动客车概念区分

无轨电车、有轨电车和电动客车概念区分

第一部分 经常出现的认知错误

一、车辆类型混淆

1. 把“无轨电车”当成“有轨电车”

2. 把“电动客车”当成“无轨电车”

3. 只知道“电车”而不晓得“无轨电车”这一称谓

二、车辆组件概念不清

不清楚所谓无轨电车“大辫子”的正式名称

三、车辆外设概念不清

把“架空接触网”当成“电车轨道”

如果你也犯过上述错误或者对电车的概念还存在疑问，那么请你能够静下心来阅读下面的内容……

第二部分 外观特点描述

一、无轨电车

1. 车顶具一对需同时使用构成电流通路的“集电杆”（trolley poles 或 power receiving poles，新称“受电杆”，可类比电气化铁路的“受电弓 (pantograph)”）；

2. 需要敷设架空“接触网 (catenary)”，一对触线 (touching wires) 分为正负两根，需同时使用构成电流通路（可类比电气化铁路的“接触网”）；

3. 行驶道路路面不铺设轨道（rail，区别于轨道交通的“轨道”），其行驶位置称为“行驶轨迹”；

4. 车轮同一般汽车，使用橡胶轮胎 (tyres)，车门处需加挂接地链 (grounding chain，无轨电车车体与大地相接触的金属链条) 以释放车体静电或漏电；

5. 双动源无轨电车需车载动力蓄电池 (power battery)、超级电容 (ultracapacitor) 或/和柴油发电机 (diesel generators)等辅助动源，一般无轨电车则不需要；

6. 车辆在线运行时，需要按照固定路线行驶，在偏线距内有一定的活动弹性（一般车辆脱线则失去动力，双动源车辆则能够依靠辅助动源行驶较短时间）。

二、有轨电车

1. 车顶具一架“集电弓”或一根“集电杆”（新称“受电杆/弓”，类比电气化铁路的“受电弓”。具两根“集电杆”者只使用一根）；

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新型有轨电车系统简介

有轨电车是一种沿轨道行走，采用电能的公共交通工具，属于轨道交通的一种。

有轨电车系统历史

1881年德国人冯·西门子在柏林铺设了第一条电车轨道，采用电能牵引，出现传统定义 的有轨电车。1890 年至1920 年，有轨电车在全球开展广泛。但在20 世纪50 年代，由于机动性差、噪声污染等原因，有轨电车线路被陆续撤除。

20 世纪50 年代开场，各国大力开展小汽车，但现代的大城市已无法维持小汽车的开展， 道路阻塞、空气污染、步行困难、市容杂乱。

20 世纪70 年代末，有轨电车凭借其新技术带来的噪音低、振动小、节省能源、与城市 景观协调的优势重新回到人们的视线。

据不完全统计，目前在欧洲有30 个国家及城市超过40 条线路，在美国有至少十个城市 600km 以上的有轨电车线路，成为城市交通新的解决方案。

有轨电车分类

目前，国内外的有轨电车可分为钢轮钢轨有轨电车系统与胶轮电车系统。其中，钢轮钢轨有轨电车系统分为传统有轨电车系统与新型有轨电车。

新型有轨电车系统特点

运量适中

现代有轨电车系统是一种中低运量的地面轨道交通系统，采用电力牵引及轮轨走行模 式，考虑到运能效率及国外实际运营客流情况，单线每小时单向的运能最多可达14000人次，如果采用专用路权或者专用走廊通道的组合线路模式，运能可达2 万人次。

舒适性高

常规公交额定载客量是以车内站立面积8 人/平米的标准确定，但国内外有轨电车是以 站内站立面积4 或5 人/平米标准确定，因此车辆设计的舒适性更高。

其次，新型有轨电车有多套刹车装置，可以电气制动、磁轨制动、液压制动，在轨道上 行驶，通常不会像公交车产生急转弯或急刹车等现象，其平稳性和舒适性明显优于公交汽车，并且新型有轨电车启动、刹车都比拟快，所以更加安全；同时，新型有轨电车车辆采用了宽 大的门窗，视觉效果比拟好，有效的提高了居民出行舒适度。