地铁用多电压?

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北京轨道交通目前使用的是直流1500V接触网供电,采用集中供电的方式,即一个变电所馈电给多条线路使用; 此外还有少量试验线,如地铁7号线、通州线等采用了1.6kW/3.2kV交流牵引供电方式,和常规的地铁建设思路不同,这种尝试也是为了解决传统地铁重载车辆牵引功率不足的问题。

广州地铁14号线使用了世界上首个“超高压复合绝缘地下电缆”作为电源补给线,解决了传统供电方式对周边环境干扰大的问题。

成都地铁5号线二期的西南交大站~西北桥站区间使用了33kV中压直接供给列车的方式,取代了传统的降压变压器方式,节约了空间,同时使得该区间内实现了完全无砟轨道,对于降低噪音,保护环境也有积极的作用。

从已运营的线路来看,我国目前的地铁供电方式以直流为主,交流为辅,而未来随着技术的进步以及需求的升级,各种供电方式的比重也会发生相应的变化。 除了传统的电力机车牵引外,未来的地铁还可能通过电磁辐射来进行牵引,这一技术借鉴的是有轨电车技术,只是将钢轨换成了地板下的集电杆。

当车辆行驶经过集电杆时,通过线圈感应使电动机运转,实现驱动功能。这项技术可以大大降低地铁的建设成本,因为不需要修建专门的接触轨道,也不需要进行接触网的维护,减少了设备投资的同时降低了运营成本,更为重要的是减少了地铁建设所带来的土地资源的消耗。 但这种方法也存在一定的弊端,例如电磁辐射会对附近居民的生活带来一定影响,另外在火灾等突发状况下也可能存在一定的安全隐患。

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地铁运行电压一般是1500伏特或750伏特直流,平常我们使用的都是220伏以及380伏的交流电,因为变电所的电量很大,采用交流的形式更方便于变压输送。但架空触网是高压电,采用直流可以减小电流,降低导电损耗。

地铁高压牵引供电系统一般采用27.5kV及以上电压等级的中压交流电,然后通过牵引变电所向直流牵引供电系统转换,转换后的电压等级一般有1500V(巴黎等城市)和750V(北京、莫斯科等城市)DC。直流电源通过接触网传输到电动列车驱动牵引电机,最后通过传动齿轮驱动车轮。

牵引变电所是将上级高压输电线路电压由110kV 或者220kV降到27.5kV的电压,并送至牵引网,为电力机车或者电动车组提供持续足够能量的场所,以保证列车安全、高速、舒适地运行。

同时,牵引变电所设置有遥控终端,并入到铁路供电调度系统,受铁路局牵引供电调度中心的集中控制。在牵引变电所内,通过牵引变压器将接触网电压从27.5kV降到25kV。降压后的25kV电压经馈电线送到接触网导线,并通过接触网导线传输电力机车或电动车组的受电弓,再通过钢轨和回流线流回牵引变电所。

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