我國(guó)地鐵電氣技術(shù)的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展

摘 要：隨著社會(huì)和科技的迅速發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪兄饕某鲂蟹绞街?，地鐵網(wǎng)絡(luò)也在處于不斷地發(fā)展壯大過(guò)程中，而在地鐵的發(fā)展進(jìn)程中，地鐵電氣技術(shù)也起著至關(guān)重要的作用，從而也得到了飛速的進(jìn)步。文章就從地鐵的發(fā)展，地鐵電氣設(shè)備的特殊性，地鐵電氣技術(shù)的現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等方面做了簡(jiǎn)單的介紹，希望為同工程或者是同行的人帶來(lái)一些價(jià)值和借鑒。

引言

隨著我國(guó)進(jìn)入改革開(kāi)放的這股熱潮后，不僅快速的提高了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也提高了人民的生活水平，更使得我國(guó)的科技水平在該階段發(fā)生了翻天覆地的變化。從完成第一條地鐵的修筑到現(xiàn)在，已經(jīng)在我國(guó)的很多個(gè)地區(qū)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(xiàn)給人們的出行帶來(lái)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(shí)代的不斷進(jìn)步和科技水平的不斷提高，更是使電氣技術(shù)在修建地鐵的過(guò)程中得到不斷的發(fā)展。

1 我國(guó)地鐵的發(fā)展歷史

我國(guó)修建完成的第一條地鐵是于1965年7月1日在北京進(jìn)行動(dòng)工建造的，從北京站到蘋(píng)果園，全程23.6千米。這條線在1969年9月底才開(kāi)始通車(chē)。1971年北京地鐵線2號(hào)又開(kāi)始施工建設(shè)，但是這條地鐵線修建進(jìn)程緩慢，全程19.9千米，到1984年來(lái)開(kāi)始運(yùn)營(yíng)通車(chē)。在此之后，北京的地鐵又處于了停滯狀態(tài)。而在此時(shí)，1971年才開(kāi)始修建地鐵的韓國(guó)，到1999年的6月底已經(jīng)建成了7條線路，總共的行程已經(jīng)達(dá)到了217.1千米，而我國(guó)只有90千米。所以我國(guó)的地鐵進(jìn)程明顯處于落后的狀態(tài)，所以地鐵的電氣技術(shù)水平自然而然也處于比較落后的狀態(tài)。

到了2000年以后，中國(guó)的地鐵才開(kāi)始得到了真正的發(fā)展。許多省市例如青島、深圳、大連等都準(zhǔn)備修建地鐵。并且龐巴迪、西門(mén)子、東洋、阿爾斯通等地鐵車(chē)輛廠商紛紛注入中國(guó)，從而帶動(dòng)了我國(guó)地鐵技術(shù)（電器、牽引電機(jī)、控制、車(chē)輛）的進(jìn)步。但是，同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)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(dǎo)致了很多問(wèn)題的出現(xiàn)。所以怎么樣來(lái)建設(shè)安全健康的地鐵網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)成為了我國(guó)在規(guī)劃和建設(shè)地鐵時(shí)需要著重考慮的問(wèn)題。并且，通過(guò)國(guó)外各大企業(yè)的入駐，我們也應(yīng)該將他們的設(shè)計(jì)理念，技能技巧轉(zhuǎn)換為自己的東西，從中悟道獨(dú)特的理念，從而得到新的發(fā)現(xiàn)、新的突破、新的創(chuàng)新，促進(jìn)我國(guó)電氣技術(shù)水平的提高。

2 地鐵電氣設(shè)備的特殊性

（1）被控制的設(shè)備種類(lèi)繁多，自動(dòng)化的程度高：地鐵中被控設(shè)備種類(lèi)很多，包括各種風(fēng)閥、風(fēng)機(jī)、傳感器、供配電設(shè)備、電梯、導(dǎo)向標(biāo)識(shí)等，所以要保持地鐵的安全運(yùn)營(yíng)，對(duì)電氣設(shè)備的控制智能化和自動(dòng)化的程度就要越來(lái)越高。（2）地鐵功能的特殊性：因?yàn)榈罔F屬于公共交通行業(yè)，對(duì)于乘客是否進(jìn)行優(yōu)質(zhì)服務(wù)，將反映地鐵的先進(jìn)程度。這種優(yōu)質(zhì)服務(wù)，處了人的因素外，設(shè)備的可靠、安全、節(jié)能、高效和地鐵的安全性等也非常的重要。所以地鐵監(jiān)控系統(tǒng)更傾向于變化客流環(huán)境調(diào)節(jié)、安全行車(chē)的管理、相關(guān)設(shè)備的有效運(yùn)行、災(zāi)害情況下疏散導(dǎo)引等。（3）設(shè)計(jì)、施工、制造的單位有很多：因?yàn)榈罔F的施工往往要分為很多段，所以需要不同的商家來(lái)承擔(dān)工作，也就造成了電氣設(shè)備制造單位的多樣性。（4）地鐵相關(guān)的系統(tǒng)有很多，并且專(zhuān)業(yè)性都很強(qiáng)：地鐵工程主要配備有供配電、車(chē)輛、信號(hào)、電梯、防火裝置、綜合信息管理、監(jiān)控、安全等系統(tǒng)。

3 我國(guó)地鐵電氣技術(shù)的現(xiàn)狀

3.1 電流的變化：從直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換到交流發(fā)電機(jī)

用交流電來(lái)代替直流電的原因主要是出在直流的電動(dòng)機(jī)上，如果在急速運(yùn)轉(zhuǎn)或者負(fù)載時(shí)直流電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器出現(xiàn)了很大的變化，那么就很容易產(chǎn)生火花，甚至可能發(fā)生環(huán)火的事件，間接的造成了事故，從而導(dǎo)致了火災(zāi)現(xiàn)象的發(fā)生。直流電動(dòng)機(jī)的維護(hù)是需要花費(fèi)很多的人力、物力以及成本，并且在生產(chǎn)直流電動(dòng)機(jī)的時(shí)候?qū)τ诩庸さ木纫蠓浅８?，工藝也很?fù)雜，所以和直流發(fā)電機(jī)相比交流電動(dòng)機(jī)更不容易損壞、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它的運(yùn)行速度不僅在直流電動(dòng)機(jī)之上，更比直流電動(dòng)機(jī)安全，而且發(fā)生事故的概率也很小。因此，我國(guó)在2000年以后，在修建地鐵時(shí)都會(huì)使用交流電的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，與世界同一時(shí)期的技術(shù)水平相比較，也是相差無(wú)幾的。并且在以后的3至5年左右，直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的地鐵可能會(huì)被交流電動(dòng)機(jī)逐漸的取代。

3.2 接觸網(wǎng)的升級(jí)：DC750V直流接觸網(wǎng)有可能會(huì)被DC1500V等級(jí)的接觸網(wǎng)所代替

接觸網(wǎng)系統(tǒng)的作用是為地鐵提供動(dòng)力的，在之前的電壓等級(jí)都是DC750V然后提供給接觸網(wǎng)系統(tǒng)的，這種等級(jí)電壓在供電時(shí)所牽引的變電站的供電范圍比較小，只有2至3個(gè)地鐵站。所以到了現(xiàn)在的就提高了電壓的等級(jí)，使它達(dá)到了DC1500V，減少了能耗，擴(kuò)大了供電范圍，縮減了人力物力財(cái)力，增加車(chē)輛運(yùn)行的安全性。

3.3 電氣使用環(huán)保材料

現(xiàn)在，人人都在提倡環(huán)保，所以一定要注意使用環(huán)保材料來(lái)修建地鐵，讓地鐵成為綠色地鐵，從而使能源變成可持續(xù)的發(fā)展。比如：（1）以前是用石棉來(lái)制造接觸器上的滅弧盒，它是一種會(huì)污染環(huán)境的材料，而現(xiàn)在所使用的材料換成了DMC材料，它是清潔環(huán)保的。（2）現(xiàn)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(lái)連接電纜的接頭，在對(duì)這種材料進(jìn)行加熱的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)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(shí)候都是使用對(duì)環(huán)境污染非常嚴(yán)重的含鎘類(lèi)的材料，所以現(xiàn)在都漸漸使用銀氧化錫、銀氧化鋅等來(lái)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(guó)的地鐵在20世紀(jì)70年代時(shí)因?yàn)槭艿搅思夹g(shù)的限制，所以沒(méi)有辦法做出含大容量的電磁接觸器，并且地鐵在運(yùn)行時(shí)它所需的電壓很高、電流也很大，以當(dāng)時(shí)的技術(shù)根本無(wú)法做出熄弧能力強(qiáng)及分段的電磁接觸器，所以當(dāng)時(shí)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(yùn)營(yíng)。到了21世紀(jì)，生產(chǎn)出大容量的電磁接觸器已經(jīng)慢慢的從不可能變成可能。

4 我國(guó)地鐵電氣技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

4.1 開(kāi)發(fā)先進(jìn)的電氣技術(shù)

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，國(guó)際上的地鐵電氣技術(shù)也在不停進(jìn)步，我們應(yīng)多借鑒和學(xué)習(xí)地鐵發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)技術(shù)，使我國(guó)地鐵電氣技術(shù)更上一層樓。如用線性電機(jī)來(lái)牽引車(chē)輛，可以節(jié)約空間、節(jié)約成本，已在國(guó)外使用的很頻繁。為此我國(guó)相關(guān)部門(mén)也應(yīng)該加大對(duì)電氣技術(shù)研發(fā)的力度，不斷地學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)。從而讓我國(guó)地鐵的電氣技術(shù)達(dá)到一定的技術(shù)水平并與之均衡，給人們的出行和生活都帶來(lái)了更大便利。

4.2 節(jié)能和電氣技術(shù)的結(jié)合

現(xiàn)在環(huán)保已經(jīng)成為了一個(gè)主流話題，所以我們可以把電氣技術(shù)和節(jié)能技術(shù)相結(jié)合以適應(yīng)電氣技術(shù)在地鐵上的快速發(fā)展，減少浪費(fèi)。使用節(jié)能材料，在提高電氣設(shè)備耐用性的同時(shí)也使得電力系統(tǒng)的壓力得到緩解，進(jìn)而使工作效率得到提高。

4.3 要樹(shù)立新的目標(biāo)，進(jìn)行階段性的發(fā)展

對(duì)于不同的城市應(yīng)該因地制宜，參考經(jīng)濟(jì)、交通、環(huán)境等方面來(lái)制定目標(biāo)。在以后的發(fā)展過(guò)程中要制定合理的目標(biāo)，不能停滯不前、也不能急于求成，要實(shí)現(xiàn)階段性的發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，目前，我國(guó)的地鐵技術(shù)已經(jīng)步入了快速發(fā)展階段。但與國(guó)外的一些先進(jìn)技術(shù)相比仍存在很大的差距。我們應(yīng)該正視自己的不足，不斷學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)際上先進(jìn)的地鐵電氣技術(shù)，為我國(guó)地鐵的發(fā)展不斷做出自己的努力。

參考文獻(xiàn)

[1]邵小輝.淺談我國(guó)地鐵電氣技術(shù)的發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，

2014，16：271.

[2]錢(qián)明華.我國(guó)地鐵電氣技術(shù)的發(fā)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(shè)計(jì)[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2009，5：124-126.