中文      English
 
 
世界轨道交通资讯网

中低速磁悬浮技术及其应用

发布时间:2014-07-21 17:24:34 编辑:wwxianlong
本文摘要: ——北控磁悬浮有限公司副总经理王永宁
 ——北控磁悬浮有限公司副总经理王永宁
 

  中低速磁浮交通的特点
 
  一是噪声低环保性能好。这个主要是没有车轮,车体和轨道不接触,运行噪声低,距离10米处小于64db,无磨耗和污染,因为是票轻视的。噪声地环保性能好,这里边就是电磁辐射低。现在采用的标准是世界卫生组织推荐的,国际非电力辐射的标准,这个标准在运行十七年之后,由世界卫生组织进行推荐,这个标准执行,我们这里头执行什么东西。我们测试规范,测试标准在车上是对安装心脏起磨期的人要适应这个。另外我在介绍一下,主要是测量数值是这样,一般一百维特是普通的,就是过去的高压电厂一个标准。但是世界非电力就ICNIRP标准。另外还有一个概念上的问题,一般来说因为电磁辐射的强度是非常复杂的问题。一般来说频率越高,允许承受的强度越低。就是数值就越小,一般来说就像在这个电磁辐射里头,六千赫兹一下对人体危害是比较小。我们悬浮部分和其他部分是一样,他悬浮部分使用的频率是两千到三千赫兹。
 
  像我们使用家用电器什么的,辐射都是挺高。在车外的测量值,靠近轨道下方是6.1维特,轨道是0.2,这个低于和地球围磁场,当地是一样。0.5米高的地方是3.8维特。6.8维特是心脏起微器的人,躺最近了,也不会对他产生影响。
 
  北京检测报告这里面,刚才里边数值很多从这里面出来,这个是通过了这个检测,还有一个直流磁场强度,实际上是在车辆里头,小于过去29寸电视台彩电正常收看的时候对人的影响。距人体的距离有一个要求,三米处是7高斯、8高斯。还有一个交流磁场在车里头,车厢内乘客座位4.8维特,电动剃须刀距3厘米处10-到160维特。所有的手机都是超标。我提建议,大家可以下载一个手机的振动软件,接通的时候震动一下,实际上手机电磁是很高的。另外这个噪声标准,刚才我介绍的10米的地方是64,北京检测中心来做,环境检测中心来做的。这个做完是这个情况。另外在电磁辐射当中,很多人不太理解这个情况。总拿这方面做文章,这里面有些是不明白,有些是明白的,或是有点装糊涂的样子。我们这个里头一个是原始东西请中科院电工所,咱们国家最高权威机构,做了非常基础的研究。然后又从官方请了北京电磁中心做了测试。北京市有一个国务院的参事沈先生,他带领群众,带着沿线的居民又到这进行了三次测量,测完了觉得是满足要求。磁悬浮列车对人没有危害。
 
  二是线路适应性强。他半径达R75M,我们这个扩道是在实验现场,今天大家可以看到,左边是列车通过100米这样一个镜头。我们今天讲在推荐正线上用一百米,有指标要求。磁悬浮列车通过100米的时候,可以用40公里速度通过,一般有轨列车100米。如果达到150米半径可以用60米速度。第三个是乘坐舒适。今天下午大家可以上车感受一下,因为是两系弹簧,还有一系是悬浮状态,脱离了轨道,没有振动。
 
  三是安全可靠性高。这是非常突出的特点,列车是包在上面运行,永远不会有脱轨的危险。一般常规的轮轨列车多了制动,我们有一个落车的振动方式。这个对运行安全有充分的保证。辅助方式,我们在一般情况下在意线路比较复杂的地区,我们机械达到最高是1。3,如果在深圳如果有泥石流或者是树倒了,这个时候保证列车全车安全。对其他的要保证少一些。因此采用落车制动,他制动达到1.8到2.0,就非常高了。
 
  四是列车运行控制系统采用地铁相同和类似的技术,安全可靠性高。中低速磁悬浮列车,基本上和轮轨列车不同的地方有三处。第二个就是轨道结构不一样,不是过去的的,我们用F型的钢。除了这个以外其他系统和过去的轮轨系统基本类似和接近。这都是一样的。有个别的地方进行改动。像运控系统了。现在这个传输方式在轮轨列车上也开始用了。
 
  五是建设维护成本低。线路适应性强、噪声低、征地、拆迁。过去可以拆现在采用绕过去的办法。利用自主知识产权、国产化生产可大幅度降低车辆造价。第三个就是桥梁和技术造价低,我们现在桥梁,唐山县的桥梁每沿米重量3点半就到了。第四个方面是车辆和轨道无接触,无机械传动,机械维修量小。另外其他方面维修是电路板。另外还有一个,因为咱们国家我们只是在做实验,没有运营线路的经验。
 
  日本从2005年3月份开通到现在他们给我们介绍过,他们工程维护费用是零,没有维护,检查费用是有,维护费是没有,因为没有磨损所以不用更换。
 
  六是运营效益好。我们在深圳做的方案,从楼顶上穿过去。第七个方面实施方面,地面高架建设,在特殊需要的地区也可以地下敷设,我们桥梁基本上是标准梁。
 
  国外研发应用情况
 
  日本名古屋东部丘陵线,其中1。4为地下线,其余为高架线。爱知线比较有特点,离线路距离就是隔了一条马路,就是七米远,车在上边跑,下面没有车,一点声音听不见,就过去了。没有振动和噪声,这是很有特点的一个。韩国已经在建设完成的穿机场线现在还是调试,它这个是前一期工程师1。3公里,从仁川到首尔穿过去可能是30公里长。这个也是比较早,美国也做磁悬浮实验,他们做技术实验,他们技术目前落在咱们国家的后边。
 
  国内研发的情况
 
  国内研发情况一个是我们分公司,国防科大和唐山厂一块做了,在85年的基础上,从99年开始做工程化的研发。另外我们主要是建设了两条实验线。另外在唐山建了1。54公里的实验线,现在车已经完成了四代车的设计和建设和制造已经运行,今天下午看的是四代车,准备供应给S1的。右下角。
 
  这个是关于南车搞的一个车,准备在长沙线用这个车。另外国内现在应用情况就是我们S1线正在建设,现在这个建设也是本来我们在2011年2月份已经开工了,开工以后后来受到723事故的影响,后来一直压着不动了,去年北京市发了一个批复,10月份全部开始了,预计2014年底开始上车了。这个是我们做的深圳轨道交通8号线,它是从罗湖到小梅沙,线路全长约27。58千米,我结合这个多说一点,深圳8号线最能体现磁悬浮列车一个特征,像周部长讲的一个情况。因为这有一个地方要过山,过梧桐山,原来从山上穿,同时和轮轨系统做了一个比较,就说如果采用轮轨系统它的隧道占90%多这一段线路,原来轮轨系统隧道是11公里长还是10公里长。一座600米,两座不到400米。因为爬坡力很强,另外一个这条线采用非常特殊的结构,大家可以看到。就是我们在车站两端,这两头采用了回转线折返模式。磁悬浮介绍,它的效率低一些。现在我们按照规范标准可以到两分钟。
 
  我们的车属于中运量轨道交通系统,我们想和轨道的轻轨系统,结合它噪声低爬坡力强的特点。这是长沙机场线,今天介绍发展的情况,大概说一下周主任报告也说了,另外我们在住建部领导下。一个是九项行业标准,目前完成了五项,还就几项在编制。还有就是关于一些企业标准,现在编制十八项验收标准。结合这我说一线,磁悬浮列车我说了很多优点,目前来讲最大一个缺点就是能耗,牵引能耗问题,单从我们原来做研究,深圳8号线做了能耗的研究,他的牵引采用了直线,但是从能耗本身角度来考虑。我们从深圳地铁跟它的研究过以后,我们地铁里头整个能耗,牵引能耗占地铁能耗的三分之一,大部分是照明、空调这些能耗。磁悬浮列车还有它一个情况,围绕这个项目,深圳8号线我们专门合计,这个算下来以后,必须经地下等等。我们进入测算,研究报告也出来了。他深圳8号线这样的地区,磁浮列车他的能耗整体线路的能耗,要比轮轨的还要低一些。当然关于能耗最后说几句话。唐山试验线正线长度1。547千米,道岔有一处,轨道是F型。每米轨重是127千米。组装调试检修库一处。检查调试平台梁处,供电制式DC750V,列车试验编组辆数是3辆。
 
  中低速磁悬浮唐山工程化实验示范线
 
  这是唐山试验线平纵断面简图,这个是总装调试部在这,这个线正在建设,我们从平面出来以后,千米45度下坡,然后2000米。这是整个一个线路的结构图。这个是列车通过100米曲线半径一个照片,大家可以看到,轨道超高比较厉害,我们超高高度是6度,是230多毫米。就是超高,一般轮轨性是做不到的。这个是在坡道上运行,大家注意一下这有一个喜鹊什么意思,车振动很小,鸟都不害怕。你这贴上去,照完以后发上去的,发现有一个喜鹊。这是我们第三代车,中间车是第四再车,一直试验到现在,这是十一五规划用的一个车。这是通过100米曲线半径。这个是下坡,坡道看起来很陡。



 
 
  中低速磁悬浮交通车辆系统
 
  我再介绍一下中低速磁浮的构成,有牵引系统、制动系统、车载供电系统、车体、牵引缓冲装置、转向架等八个部分组成。这是刚才那个图在唐山厂生产第三车一个照片。在车间里头。这个我介绍一下核心技术,他是悬浮导向、牵引,这个可以看到这是整个车一个角,这应该是有效侧一个角。下面这块是悬浮磁铁,这里边抠的这块东西是轨道,F型的轨道。这是轨枕,轨枕和桥梁在上面,轨道下面贴的是感应板,我们叫短定结构,他这个线圈在下面,我们定制在下面。它悬浮就是在通电以后把它抬起来,这两个之间的距离控制在8毫米,标准距离。有一定的圈差,那么车整个被端起来了,对面一样车被抬起来,抬起以后。牵引线一供电,往前往后进行供电。
 
  另外在运行当悬浮控制器不断的调整它的间隙,因为你运行比较复杂,有测向力、过道了,非常复杂的结构。这是咱们总核心的记录,这个东西目前世界上掌握的国家也只有德国和日本,包括咱们这边。别的地方不好说,据说他们现在也碰到一个问题,我说你们五六年前已经解决的问题。现在韩国磁悬浮,为什么调试时间比较长,调试一年了。他悬浮还有点问题,所以这个是核心技术。咱们国家已经掌握了,导向是怎么回事儿车在跑的过程中大家可以看一下。中低速磁悬浮的导向和高速不一样。他导向力是这样,形成两个分力,一个是浮力一个是分力,这个力经过我们目前的测试已经达到悬浮力82%,最小的转弯半径,最大超过的情况下,只有12%到13结构,现在可以到28%。所以这是很安全的,不会掉下来的。这是悬浮和牵引系统。
 
  另外导向系统,刚才说间隙的调整分三种,一个是悬浮控制器、电磁铁、传感器。那么通过悬浮系统控制电磁铁与轨道之间的间隙,保持间隙在8毫米左右。车的转弯架包在轨道上,从道理上讲就不会发生脱轨的现象。从这个方面来讲是很安全的。牵引系统就是采用便民车载交流牵引系统,这个牵引系统它感应板在轨道上,牵引效益比较低,由于电极和转组之间的间隙比较大。我们现在是15毫米左右,这个情况效益很低,这是它一个区位。我们为了这个解决这个问题怎么做。正在研究这个事儿。
 
  另外制动系统大家可以看一下,牵引系统里头有点制动,机械制动系统是加钱的形式,这个制动系统一般是不用,正常是靠电牵引来解决。一个是停车定位的时候加一下。把位置对准,第二个就是在紧急制动的时候,他本身要达到1。3的制动力,保证形成安全。制动系统保持保持70到90。还有一个问题就是说讲一下我们车刚才说的停车,我们停车的时候不像一般轮轨,因为相当一个支腿在那支着,他摩擦力是足够的,停车比较安全。
 
  另外供电系统和咱们整个轮轨供电系统也是一样,用其他的方式来分别给悬浮辅助还有牵引电源来供电。车钩缓冲装置。那么它这个还有一个好处。我们可以采取动态编组的模式,一个形成固定,控制大小。深圳提出来要求实现两辆、四辆、八辆的动态编组和灵活编组。能够更加适应这个节能,这是他提的要求,现在这个方案也做了。
 
  这个车辆车体这个结构不说了。相当于轨道交通的A型车。他长度短一些。其他得救不说了,载客标准超员状态是9个人,这是按超员状态做。我们经过测算在八辆编组情况下,每小时按照六个人的载客面,每平米六个人载客标准,每小时3700多。这是最大的客流量。另外就是转向架,就是采用铝合金材料。进行一个偶合。这是他转向架结构,每个转向架安装两台电机,安装四个电磁铁。这是它液压支撑轮,大家肯定会问将来没有悬浮力怎么办,一般情况下有悬浮控制点出问题,可以卸载以后摩擦也可以走,是这种情况。这是设计原则掌握的。另外这是转向架下面一个结构,这个比较复杂一些。转弯是什么情况,如果转弯是靠一些连杆机构。第一个转换机如果是朝下边,第一个转向架朝这边跑了,中心转向架朝这边跑。第三个转向机要合位,第三个转换家要朝里,这是结构原理。
 
  中低速磁悬浮车轨道结构
 
  另外介绍一下轨道结构,轨排、轨下基础等等。磁悬浮两边是单桥的话,这个限界是这样做的。这将来起来有一个逃生平台,画低了要升高,在任何状态下如果出现任何紧急事故,开门旅客就从这出来,保证一个衔接。这个就是一个,如果是单线这是一个桥墩,上边有梁,这个地方是城台,城台上面是轨枕。整个这一块,轨枕加导轨。这个特点是什么?等于工厂化生产。因为曲线不像铁路这个能铺出来。曲线只能是用工厂加工把它加工成弯的。上边组装。把它装出来。这是轨道的结构,还看一下这种情况。它是分几种,有的是双线梁,双线地段结构跟这个差不多,类似于这种结构的。
 
 
  这个结构图更大一些,两边的供电,这是城台,我再查一句话,采用这种供电机构,一侧是受流一侧是回流,解决了轨道交通非常麻烦的问题,防护和麻烦。是不是预测回流,那么他没有杂项电流。这是加工出来的结构。这是轨排,导轨反应板还有一个具体的结构。这是轨枕,轨枕和跪倒在一块的结构。这是轨道接头,这个地方一共有四行轨道接头。这是轨道,这是轨下基础,还有一个是倒插,采用是已知代取,原理都是这样的。这个是下午要看的道岔,做一下转向的动作。这个就是日本的一个图,这是车场线的道岔。交叉渡线道岔,这个是S的道岔。这个轨道标准。这个是轨排结构,这个是车上轨道端头的车道,这个是固定的车道。在车场线,还有一个在轨道当中有检修步道,方便检修和行走。我的介绍就到这里。
 
 
  关于能源问题,磁悬浮列车有很多优点能耗比较大,我们现在开始在做一些更深入的研究。一个方面是我们采用了永磁和电磁混磁研究,这个车已经装车了在我们二号车厂,已经运行两年了。这个混合悬浮达到悬浮节能,我们测试达到70%以上,节能节70%,悬浮一吨就是700到900瓦。我们对外说50%是没有问题,悬浮阶段。第二个结合牵引最大的问题,我们在做深入的研究,我们已经完成实验和测算,我们搞同步牵引的中低速。中低速磁浮列车,速度只能是低速,从现在研究速度可以到二百公里,这个方面牵引效率由过去0。6到0。7,现在测算到0。85到0。92,这样实现以后,我们做深入的工作。将来我个人讲中低速磁浮交通系统,就是一个完美的交通系统了,我就讲这里,谢谢大家!
专  题
 
 
 
封面人物
市场周刊
2021-02
出刊日期:2021-02
出刊周期:每月
总481期
出刊日期:(2014 07 08)
出刊周期:每周