我國地鐵電氣技術的現狀及未來發展

摘 要：隨著社會和科技的迅速發展，地鐵已經成為了人們日常生活中主要的出行方式之一，地鐵網絡也在處于不斷地發展壯大過程中，而在地鐵的發展進程中，地鐵電氣技術也起著至關重要的作用，從而也得到了飛速的進步。文章就從地鐵的發展，地鐵電氣設備的特殊性，地鐵電氣技術的現狀及未來的發展趨勢等方面做了簡單的介紹，希望為同工程或者是同行的人帶來一些價值和借鑒。

引言

隨著我國進入改革開放的這股熱潮后，不僅快速的提高了我國的經濟發展，也提高了人民的生活水平，更使得我國的科技水平在該階段發生了翻天覆地的變化。從完成第一條地鐵的修筑到現在，已經在我國的很多個地區都修建了地鐵，如北京、西安、上海、廣州、武漢、青島等。地鐵的出現給人們的出行帶來了很大的便捷，特別是在生活上和工作上，所以深受人們的喜歡。隨著時代的不斷進步和科技水平的不斷提高，更是使電氣技術在修建地鐵的過程中得到不斷的發展。

1 我國地鐵的發展歷史

我國修建完成的第一條地鐵是于1965年7月1日在北京進行動工建造的，從北京站到蘋果園，全程23.6千米。這條線在1969年9月底才開始通車。1971年北京地鐵線2號又開始施工建設，但是這條地鐵線修建進程緩慢，全程19.9千米，到1984年來開始運營通車。在此之后，北京的地鐵又處于了停滯狀態。而在此時，1971年才開始修建地鐵的韓國，到1999年的6月底已經建成了7條線路，總共的行程已經達到了217.1千米，而我國只有90千米。所以我國的地鐵進程明顯處于落后的狀態，所以地鐵的電氣技術水平自然而然也處于比較落后的狀態。

到了2000年以后，中國的地鐵才開始得到了真正的發展。許多省市例如青島、深圳、大連等都準備修建地鐵。并且龐巴迪、西門子、東洋、阿爾斯通等地鐵車輛廠商紛紛注入中國，從而帶動了我國地鐵技術（電器、牽引電機、控制、車輛）的進步。但是，同發達國家相比，中國的地鐵仍處于起步的階段。在許多方面還不是很成熟，從而導致了很多問題的出現。所以怎么樣來建設安全健康的地鐵網絡，已經成為了我國在規劃和建設地鐵時需要著重考慮的問題。并且，通過國外各大企業的入駐，我們也應該將他們的設計理念，技能技巧轉換為自己的東西，從中悟道獨特的理念，從而得到新的發現、新的突破、新的創新，促進我國電氣技術水平的提高。

2 地鐵電氣設備的特殊性

（1）被控制的設備種類繁多，自動化的程度高：地鐵中被控設備種類很多，包括各種風閥、風機、傳感器、供配電設備、電梯、導向標識等，所以要保持地鐵的安全運營，對電氣設備的控制智能化和自動化的程度就要越來越高。（2）地鐵功能的特殊性：因為地鐵屬于公共交通行業，對于乘客是否進行優質服務，將反映地鐵的先進程度。這種優質服務，處了人的因素外，設備的可靠、安全、節能、高效和地鐵的安全性等也非常的重要。所以地鐵監控系統更傾向于變化客流環境調節、安全行車的管理、相關設備的有效運行、災害情況下疏散導引等。（3）設計、施工、制造的單位有很多：因為地鐵的施工往往要分為很多段，所以需要不同的商家來承擔工作，也就造成了電氣設備制造單位的多樣性。（4）地鐵相關的系統有很多，并且專業性都很強：地鐵工程主要配備有供配電、車輛、信號、電梯、防火裝置、綜合信息管理、監控、安全等系統。

3 我國地鐵電氣技術的現狀

3.1 電流的變化：從直流發電機轉換到交流發電機

用交流電來代替直流電的原因主要是出在直流的電動機上，如果在急速運轉或者負載時直流電動機的電刷和換向器出現了很大的變化，那么就很容易產生火花，甚至可能發生環火的事件，間接的造成了事故，從而導致了火災現象的發生。直流電動機的維護是需要花費很多的人力、物力以及成本，并且在生產直流電動機的時候對于加工的精度要求非常高，工藝也很復雜，所以和直流發電機相比交流電動機更不容易損壞、結構簡單，它的運行速度不僅在直流電動機之上，更比直流電動機安全，而且發生事故的概率也很小。因此，我國在2000年以后，在修建地鐵時都會使用交流電的驅動系統，與世界同一時期的技術水平相比較，也是相差無幾的。并且在以后的3至5年左右，直流電動機驅動的地鐵可能會被交流電動機逐漸的取代。

3.2 接觸網的升級：DC750V直流接觸網有可能會被DC1500V等級的接觸網所代替

接觸網系統的作用是為地鐵提供動力的，在之前的電壓等級都是DC750V然后提供給接觸網系統的，這種等級電壓在供電時所牽引的變電站的供電范圍比較小，只有2至3個地鐵站。所以到了現在的就提高了電壓的等級，使它達到了DC1500V，減少了能耗，擴大了供電范圍，縮減了人力物力財力，增加車輛運行的安全性。

3.3 電氣使用環保材料

現在，人人都在提倡環保，所以一定要注意使用環保材料來修建地鐵，讓地鐵成為綠色地鐵，從而使能源變成可持續的發展。比如：（1）以前是用石棉來制造接觸器上的滅弧盒，它是一種會污染環境的材料，而現在所使用的材料換成了DMC材料，它是清潔環保的。（2）現在接電纜的接頭都是冷壓連接的，根本不需要焊料。而從前所使用的方法是用焊錫連接來連接電纜的接頭，在對這種材料進行加熱的時候，會產生對環境和人體有危害的氣體。（3）從前為了能夠滅弧，觸頭材料很多時候都是使用對環境污染非常嚴重的含鎘類的材料，所以現在都漸漸使用銀氧化錫、銀氧化鋅等來代替。

3.4 牽引器件的提升：從電空型元器件到電磁型元器件

中國的地鐵在20世紀70年代時因為受到了技術的限制，所以沒有辦法做出含大容量的電磁接觸器，并且地鐵在運行時它所需的電壓很高、電流也很大，以當時的技術根本無法做出熄弧能力強及分段的電磁接觸器，所以當時主要使用的器件是電空型元器件，而使用電磁型元器件的前提是地鐵上的氣源不符合使用的條件或者是氣源缺乏，它的作用是輔助運營。到了21世紀，生產出大容量的電磁接觸器已經慢慢的從不可能變成可能。

4 我國地鐵電氣技術的未來發展

4.1 開發先進的電氣技術

在科學技術迅速發展的今天，國際上的地鐵電氣技術也在不停進步，我們應多借鑒和學習地鐵發達國家的相關技術，使我國地鐵電氣技術更上一層樓。如用線性電機來牽引車輛，可以節約空間、節約成本，已在國外使用的很頻繁。為此我國相關部門也應該加大對電氣技術研發的力度，不斷地學習先進的技術。從而讓我國地鐵的電氣技術達到一定的技術水平并與之均衡，給人們的出行和生活都帶來了更大便利。

4.2 節能和電氣技術的結合

現在環保已經成為了一個主流話題，所以我們可以把電氣技術和節能技術相結合以適應電氣技術在地鐵上的快速發展，減少浪費。使用節能材料，在提高電氣設備耐用性的同時也使得電力系統的壓力得到緩解，進而使工作效率得到提高。

4.3 要樹立新的目標，進行階段性的發展

對于不同的城市應該因地制宜，參考經濟、交通、環境等方面來制定目標。在以后的發展過程中要制定合理的目標，不能停滯不前、也不能急于求成，要實現階段性的發展。

5 結束語

綜上所述，目前，我國的地鐵技術已經步入了快速發展階段。但與國外的一些先進技術相比仍存在很大的差距。我們應該正視自己的不足，不斷學習和借鑒國際上先進的地鐵電氣技術，為我國地鐵的發展不斷做出自己的努力。

參考文獻

[1]邵小輝.淺談我國地鐵電氣技術的發展[J].科技創新與應用，

2014，16：271.

[2]錢明華.我國地鐵電氣技術的發展[J].電工文摘，2009，3：1-4.

[3]臧正保，姚晉玲.南京地鐵電氣控制原理圖的設計[J].機械制造與自動化，2009，5：124-126.