淺談我國地鐵電氣技術的發展

邵小輝

摘 要：近年來，我國的地鐵網絡處于不斷發展壯大的狀態，而地鐵的電氣技術也在快速的發展中。文章通過介紹我國地鐵的發展歷史和地鐵電氣技術的發展現狀，來分析地鐵電氣技術今后的發展方針。

關鍵詞：地鐵；電氣技術；網絡技術

改革開放以來，隨著我國經濟的迅猛發展，科技水平也在日新月異的變化，從第一條地鐵線路在我國建造到現在，中國已經在北京、上海、天津、廣州等多個城市建有多條地鐵線路，為市民的生活和工作均帶來了極大的便利，而地鐵建設過程中相關的電氣技術，也隨著科技水平的發展而不斷進步。

1 我國地鐵的發展歷史

北京地鐵是我國的第一條地鐵，于1965年7月開始建設，1969年9月通車，全長23.6公里。[1]而1971年北京的2號線地鐵開工，由于建設速度緩慢，歷時三年，到1984才開始投入運營。到1999年之前，我國投入運營的地鐵里程數才打到90公里，而只有北京、天津、上海、廣東四個城市擁有了地鐵站。

2000年之前，中國地鐵一直處于緩慢甚至停滯的發展狀態，到2000年后，中國的地鐵才開始真正進入快速發展，截止到2013年初，我國開通地鐵營運線路的城市已經達到15個，而正在建設中或計劃內的城市包括大部分的發達城市、大部分省會城市、直轄市等35個城市。許多城市紛紛將地鐵建設納入城市規劃、交通規劃的軌道中。

事實上，雖然中國已經在一些城市擁有了地鐵線路，但同其他發達國家相比，我國的城市地鐵建設還處于起步階段。[2]在很多方面還不成熟，關于地鐵故障、地鐵造成的地面塌陷等問題頻發，如何建設健康可持續的地鐵交通網絡，方便人民生活，促進社會有序發展，成為我國政府在地鐵規劃和建設時需要考慮的重要問題。

2 電氣技術的發展現狀

科技是第一生產力。我國在進行地鐵的建設過程中，也在地鐵的驅動技術上下了很大功夫，從近年來地鐵的電氣技術的發展現狀來看，可以發現很多變化。

2.1 接觸網的升級

接觸網系統是為地鐵的車輛提供動力的裝置，從前為接觸網系統提供的電壓等級是DC750V，這個等級電壓在為接觸網供電時，牽引變電站的供電范圍較小[3]，為兩到三個地鐵站。而如今的電壓等級提升到DC1500V，不僅可以擴大供電范圍，節約電能，減少因建造變電站而耗費的人力財力，也可以使車輛在運行中更加安全穩定。九十年代以后，除了武漢市以外建有地鐵的城市，都采用的是DC1500V電壓，由此可以看出地鐵建設關于電氣技術方面的升級。

2.2 電流的變化

眾所周知，直流電動機的換向器和電刷在負載發生巨大變化或急速運轉時，容易出現火花，甚至發生環火事故，引起火災，所以以往為了維護直流電動機，往往耗費很大的成本和人力物力。而交流電動機的結構簡單、不容易損壞，因為其在地鐵牽引時不需要電刷滑環的輔助，所以運行速度較直流電動機快，也更加安全。在2000年后，我國所建造的地鐵幾乎全部使用了交流電的驅動系統，這與世界同期的技術水平也是不相上下的，在未來的三到五年內，交流電動機會逐步取代使用直流電動機驅動的地鐵車輛。

2.3 牽引器件的提升

在20世紀70年代，我國地鐵因為技術限制，地鐵車輛還無法做出容量大的電磁接觸器，而且地鐵因其電流大、電壓高的特點，需要分段、熄弧能力強的電磁接觸器，這都是當時的技術無法達成的，所以當時使用的主要是電空型元器件，而電磁型元器件只有在車輛上氣源缺乏或氣源不符合使用條件的時候才會采用，主要起到的是輔助運營的作用。進入21世紀以來，制造容量大的電磁接觸器已經成為可能，并日趨成熟。

2.4 電氣材料更加環保

在日益提倡環保的今天，政府在投入地鐵建設時也愈發注意使用更加環保的材料，建造綠色地鐵，實現可持續發展。例如電纜的接頭以前使用的是焊錫連接，這種材料在加熱時會產生有害氣體，對人體和環境產生危害，而如今則改為不需要焊料的冷壓連接；而接觸器上的滅弧盒以前采用的是會污染環境的石棉材料，如今則改為清潔環保的DMC材料；觸頭材料以前為了幫助滅弧，多采用含鎘類材料，這種物質對環境污染極大，所以如今逐漸以銀氧化鋅、銀氧化錫等材料代替。

3 電氣技術的發展戰略

3.1 樹立目標，階段性發展

不同的城市有不同的發展策略，在提高地鐵建設的電氣技術時，應該因地制宜，依照當地的實際情況，以交通、環境、經濟等方面作為參照標準進行目標的制定。在未來發展時既不要停滯不前，也不要急于求成，樹立正確合理的目標，實現階段性的發展。

3.2 研發先進技術

在科學技術日新月異的今天，國際上的地鐵電氣技術也在不斷進步，日漸成熟，在進行本國技術發展的同時也不要閉門造車，而應開跨眼界，學習和借鑒其他地鐵發達的國家的相關技術，揚長避短，讓我國的地鐵電氣技術更上一層。例如利用線性電機來牽引車輛的技術手段，因其節約成本、節約空間的優點，如今已經在國外使用的越來越多。我國相關部門也應該通過學習和研發，讓中國地鐵的電氣技術能夠有能力與之抗衡，為人民生活和出行提供更多便捷。

3.3 電氣技術與節能技術相融合

如今節能環保成為各大企業需要實現的重要目標之一。政府在進行地鐵電氣技術的發展過程中，也應注意將電氣技術和節能技術相融合，避免不必要的浪費。如將高阻電纜換成低阻電纜、使用節能變壓器和高壓變頻來調控速度的技術等，都是很有效的節能手段。這不僅可以減少對電力系統的壓力，也可以使電氣器材更加經久耐用，提高工作效率。

4 結束語

綜上所述，進入21世紀以來，我國地鐵的相關電氣技術進入快速發展的階段，但同時也應看到同國際的先進技術水平相比，但還有許多不足，如在環保節能技術方面一些城市還比較落后，有些器材還需要依托國外的公司生產等，所以應正視自己的不足，時刻關注和學習國際上和地鐵相關的先進技術，為使我國能成為地鐵發達國家而不斷努力。

參考文獻

[1]錢明華.我國地鐵電氣技術的發展[J].電工文摘，2009（3）.1.

[2]梁寧慧，劉新榮.中國城市地鐵建設的現狀和發展戰略[N].重慶建筑大學學報，2008（6）：81.

[3]梁寧慧，劉新榮.中國城市地鐵建設的現狀和發展戰略[N].重慶建筑大學學報，2008，（6）：82.