地铁动力是什么,地铁是什么动力驱动的

先说结论:地铁供电的主流方式是接触网供电,还有部分老地铁采用第三轨供电 。

地铁动力是什么,地铁是什么动力驱动的

地铁是大城市中重要的交通工具,虽然在交通高峰期可能会比较拥挤,但乘客没有堵车之忧,可以比较快捷的到达目的地 。地铁的动力供给,经历了一下几个阶段:
1、从蒸汽机到电气化
世界上第一条地铁是在1863年开通的伦敦大都会地铁 。这个时间比爱迪生给电灯申请专利要早17年,电能尚未普及,内燃机车也还未发明 。因此,即便是在地下的封闭空间,也不得不采用了乌烟瘴气的蒸汽机车 。为了释放机车排出的废气,避免乘客被毒害到,当时的地铁隧道每隔一段距离便要修建通风槽与地面联通 。下图是伦敦地铁为了纪念开通运营150周年而特意修复的一台蒸汽机车,再现了当年蒸汽机车在地下行驶的场景 。
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1893年,在英国利物浦的高架铁路上诞生了第一列电动列车组(下图是利物浦博物馆里展示的一节车厢),他使用电能作为动力,将电机分散安装到各节列车上,从而不需要单独的机车,且能获得更高的动力 。集众多优点的电动列车组很快开始替代伦敦地铁中冒烟的蒸汽机车,也为巴黎、莫斯科等新建地铁系统所采用 。目前,全世界所有的地铁线路上,行驶的都是电动列车组 。
2、地铁机车供电:脚底下来或头顶上来
电动列车组要能在轨道上奔驰,就需要时时获得电力 。目前,列车供电主要有两种方式:“脚底下”的第三轨供电或“头顶上”的接触网供电 。
早期修建地铁时,因为技术水平的限制,只能采用明挖法,即从地面向下挖掘到地铁的设计深度,修建好隧道结构后再将土方回填 。用这种方法修建的地铁线路,土方施工量非常大 。为了尽量减少工作量,这类线路一般采用不需额外占用空间的第三轨供电,即在列车行驶的两条轨道旁边再铺设一条轨道,利用这条轨道来供电 。列车在转向架上会安装受电靴,用来从第三轨中取电 。北京地铁最早的苹果园-北京站段(今1号线苹果园-南礼士路与2号线长椿街-北京站)用明挖法施工,从而采用了第三轨供电,供电电压为750V 。同时,后续线路尽管没有使用明挖法,有些甚至是地上区段,但为了各线路间的互联互通和降低维护成本,也采用了第三轨供电 。如果不幸跌进地铁线路内,在确认断电前一定要远离第三轨,因为触碰或靠近都可能发生触电 。
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(第三轨取电装置)
随着地铁施工技术的发展,盾构法逐渐成为修建地铁的主流方法 。它使用盾构机直接在地下工作,像钻头一样在地下钻出隧道 。这样修建的地铁隧道空间比较宽裕,且截面为圆形,为在隧道顶部安装架空接触网提供了条件 。相比于第三轨供电,接触网供电不但触电的风险比较小,还能承载更高的供电电压,对列车的运行速度也没有限制,可以用来为高速、高运力线路供电 。上海地铁为了满足其较大的设计载客量,从一号线开始就使用了较大的A型车(北京地铁为B型),同时选择了1500V的架空接触网的供电方式 。北京地铁的一些新建线路,如6号线、14号线等也采用了接触网供电 。目前,这种供电方式正成为主流 。
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3、能用电,也能发电
【地铁动力是什么,地铁是什么动力驱动的】地铁列车不但能用电,还能发电 。汽车在减速时,其动能只能转化成刹车片与车轮摩擦所产生的热能,白白浪费 。而地铁列车减速时,则可以将之前用电能驱动的电动机变成发电机 。他们可以将列车的动能转化成电能,回送到供电线路中去,同时为列车提供阻力,使列车减速、停车 。回送的电能,可以供临近区段内正在加速的列车使用,也可以供给车站机电设备的负载,必要时还可以储存起来 。

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