磁悬浮列车与轻跪的区别是什么
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发布时间:2022-05-27 03:07
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时间:2024-10-12 03:54
轻便铁路,简称轻铁,又称轻轨,是铁路的一种,泛指所有在道路、街道上面或旁边行走的电车以至多节火车。
就是说电车也是轻轨的一种
城市轨道交通可分为地铁、轻轨两种制式。对于两者的区别,有人认为,地面下的轨道交通叫地铁,反之就是轻轨;也有人认为,钢轨轻的就是轻轨,重的就是地铁。这两种划分方式都是不科学的。那么地铁和轻轨的区别到底在哪里呢?
其实,无论是轻轨还是地铁,都可以建在地下、地面或高架桥上;虽然地铁的轨重一般要大于轻轨,但为了增强轨道的稳定性,减少养护和维修的工作量, 增大回流断面和减少杂散电流,地铁和轻轨都趋向选用重型钢轨。划分两者的依据应是单向最大高峰小时客流量的大小。地铁能适应的单向最大高峰小时客流量为3 -6万人次,轻轨能适应的单向最大高峰小时客流量为1-3万人次。由此设计的地铁和轻轨,它们的区别首先表现在地铁的轴重普遍大于13吨,而轻轨要小于 13吨,其次,一般情况下,地铁的平面曲线半径不小于300米,而轻轨一般在100米到200米之间,另外,地铁每列车的编组数也要多于轻轨,车辆定员亦 多。
国际隧道协会将地铁定义为轴重相对较重,单方向输送能力在3万人次/h以上的城市轨道交通系统。一般线路全封闭、运量大、速度快、安全、准时,但建设成本较高。
轻轨是在有轨电车基础上发展起来的城市轨道交通系统,轴重相对较轻,输送能力1.5~3.0万人次/h。必要时线路可与其他交通及行人共享。运量较大、速度快、安全、准时,建设成本比地铁低。
其实,“轻轨”与“地铁”都是电气化铁路系统的一种形式,如果要问你“轻轨”与“地铁”的区别,你一定可以不假思索的说:它们的差别不就是地上与 地下之分吗,如果这么认为,你可就是大错特错了。其实,地铁和轻轨同样都有修建于地下、地面、高架的。它们的最大区别就在于其载客量的多少,主要指标为单 向最大高峰小时客流量。轻轨铁路交通中会采用中等载客量车厢,它所能适应的远期单向最大高峰小时客流量为1.5~3.0万人次,中等载客量的轻轨铁路车 厢,一般的额定载客量是202人/辆(超员为224人/辆),编组采用每列2~4辆,而地铁则采用大载客量车厢,能适应远期单向高峰小时客流量为 3.0~6.0万人次,大载客量的地铁车厢,一般的额定载客量为3l0人/辆(超员为4l0人/辆),编组采用每列6辆,由于载重量大,所以地铁列车的宽 度也比轻轨列车大。从速度上看,地铁列车时速为30到60公里,轻轨列车时速为18到40公里。同时,从灵活性角度来考虑,地铁是无法与轻轨比拟的,对能 量消耗和维修来说,轻轨也具有一定的优势。“地铁”系统每公里线路一次性投资要比“轻轨”大的多,其程度取决于线路状况(包括坡度、隧道断面等)和所选车 辆的宽度。
轻轨运输,简称轻轨、LRT,香港称轻铁,为铁路的一种。泛指所有在道路、街道上面或旁边行走的电车以至多节铁路列车。在这个层面上说,其他通勤铁路以及所有运载货物或长途的铁路系统皆称为重铁。
轻轨运输列车比重铁列车更灵活,能行走更陡斜的坡道或一些设在路口的急弯。这些系统一般设在市区,以单节车厢或较小型的列车提供频密的班次。
现时轻轨路权主要分为三种:
C级:路轨沿著道路铺设、与一般道路混合行驶。
B级:同C级,但有优先通行权;通常利用号志先行通过。
*:拥有自身的路线,且与一般道路分离;通常利用高架或地下化。
现时不少轻轨系统都是两者的混合,但由于C、B级对交通影响较大,有减少的趋势。而部份轻轨系统采动全自动操作,毋需司机。
轻轨系统基本上皆已电气化,多数采用高架电缆,但亦有第三轨的案例。由于导电的第三轨直接建于地面,需要安全措施和警示牌防止乘客和公众误触供电轨。
轻轨的造价比重铁为低,因为它们需要的基础建设程度有差别;加上轻轨的灵活性较高,故施工规模亦较小。
最初的轻铁系统在19世纪中期出现,当时的车厢由马匹拉动。到了1880年间,才开始有电动的轻铁系统出现。当时兴建系统一般只有单节的车辆,称为电车。
其时道路网络不及现在发达,而且道路的质素不太好,所以电车非常受欢迎。在公共汽车转为由引擎发动前,电车是唯一的实用公共交通工具。
当时亦有较长途的轻铁系统,北美洲地区便有一种叫跨市线的轻铁系统。在加拿大安大略省,这种系统称为放射状铁路。
到了1950年代以后,道路交通开始普及,轻铁系统陆续被拆卸。现在虽然仍有少量的传统轻铁系统 (例如香港岛的电车系统) ,但轻铁这个名词已被用来形容一种稍为不同的系统。由1980年代开始,一些城市开始重新引入轻铁系统,但这些系统在运作上已经比较接近是在地面运行的城 市轨道交通系统。这些新系统的设备较现代化,以及使用多节的列车。这些新系统在相距数幢建筑物至约一英里的地方停站。部份路段亦会以高架的形式兴建。
现时轻铁系统再次为世界多个城市喜用。无论是传统还是新式的轻铁系统,都比公共汽车干净、安静、舒适、容量大,甚至快捷。
大多数的城市轨道交通系统在城市中心的路段都会铺在地下挖掘的隧道里。这些系统亦可称为地下铁路,简称地下铁或地铁。在台湾、曼谷和新加坡则称作 “捷运”(Mass Rapid Transit, MRT)。在中国*城市,修建于地上或高架桥上的城市轨道交通系统通常被称为“轻轨”。然而,在专业领域,“轻轨”与“地铁”的区分方式在于运量的不 同,“轻轨”指每小时单向运输量小于20000人的城市轨道交通系统,而“地铁”指每小时单向运输量大于20000人的城市轨道交通系统。
有轨电车由于与其他交通工具共同使用道路路面,因此通常不被算在城市轨道交通系统范围之内。但是随着现代公共交通技术的发展,也有越来越多的城市 采用有轨电车和轻轨混合的方式,在场地宽松的地方单独架轨,在场地紧张的地方则公用道路路面,根据具体情况灵活设站,两者的分界也越来越含糊。
参考资料:来源长春轻轨
磁悬浮列车工作原理(图文)
http://www.chinarailwayonline.com/newsdetail.asp?id=20866
http://www.610g.com/user1/zhangzuxi/archives/2006/988.html
自1825年世界上第一条标准轨铁路出现以来,轮轨火车一直是人们出行的交通工具。然而,随着火车速度的提高,轮子和钢轨之间产生的猛烈冲击引起列车的强烈震动,发出很强的噪音,从而使乘客感到不舒服。由于列车行驶速度愈高,阻力就愈大。所以,当火车行驶速度超过每小时300公里时,就很难再提速了。
如果能够使火车从铁轨上浮起来,消除了火车车轮与铁轨之间的摩擦,就能大幅度地提高火车的速度。但如何使火车从铁轨上浮起来呢?科学家想到了两种解决方法:一种是气浮法,即使火车向铁轨地面大量喷气而利用其反作用力把火车浮起;另一种是磁浮法,即利用两个同名磁极之间的磁斥力或两个异名磁极之间磁吸力使火车从铁轨上浮起来。在陆地上使用气浮法不但会激扬起大量尘土,而且会产生很大的噪音,会对环境造成很大的污染,因而不宜采用。这就使磁悬浮火车成为研究和试验的的主要方法。
当今,世界上的磁悬浮列车主要有两种“悬浮”形式,一种是推斥式;另一种为吸力式。推斥式是利用两个磁铁同极性相对而产生的排斥力,使列车悬浮起来。这种磁悬浮列车车厢的两侧,安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时,这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环,致使其中产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是,静止时,由于没有切割电势与电流,车辆不能产生悬浮,只能像飞机一样用轮子支撑车体。当车辆在直线电机的驱动下前进,速度达到80公里/小时以上时,车辆就悬浮起来了。吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上,两者之间产生一个强大的磁场,并相互吸引时,列车就能悬浮起来。这种吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态,都能保持稳定悬浮状态。这次,我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型。
“若即若离”,是磁悬浮列车的基本工作状态。磁悬浮列车利用电磁力抵消地球引力,从而使列车悬浮在轨道上。在运行过程中,车体与轨道处于一种“若即若离”的状态,磁悬浮间隙约1厘米,因而有“零高度飞行器”的美誉。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、低能耗、无污染、安全舒适和高速高效的特点,被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具。特别是这种中低速磁悬浮列车,由于具有转弯半径小、爬坡能力强等优点,特别适合城市轨道交通。
德国和日本是世界上最早开展磁悬浮列车研究的国家,德国开发的磁悬浮列车Transrapid于1989年在埃姆斯兰试验线上达到每小时436公里的速度。日本开发的磁悬浮列车MAGLEV (Magnetically Levitated Trains)于1997年12月在山梨县的试验线上创造出每小时550公里的世界最高纪录。德国和日本两国在经过长期反复的论证之后,均认为有可能于下个世纪中叶以前使磁悬浮列车在本国投入运营。
磁悬浮列车运行原理
磁悬浮列车是现代高科技发展的产物。其原理是利用电磁力抵消地球引力,通过直线电机进行牵引,使列车悬浮在轨道上运行(悬浮间隙约1厘米)。其研究和制造涉及自动控制、电力电子技术、直线推进技术、机械设计制造、故障监测与诊断等众多学科,技术十分复杂,是一个国家科技实力和工业水平的重要标志。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、无污染、安全舒适和高速高效的特点,有着“零高度飞行器”的美誉,是一种具有广阔前景的新型交通工具,特别适合城市轨道交通。磁悬浮列车按悬浮方式不同一般分为推斥型和吸力型两种,按运行速度又有高速和中低速之分,这次国防科大研制开发的磁悬浮列车属于中低速常导吸力型磁悬浮列车。
磁悬浮列车的种类
磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型,以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表,它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400~500公里,适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型,以日本MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场,列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用,产生电动斥力将列车悬起,悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两种磁悬浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标,德国青睐前者,集中精力研制常导高速磁悬浮技术;而日本则看好后者,全力投入高速超导磁悬浮技术之中。
德国的常导磁悬浮列车
常导磁悬浮列车工作时,首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力,与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下,使车轮与轨道保持一定的侧向距离,实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米,是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关,所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
常导磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就象是同步直线电动机的励磁线圈,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,它就象同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道,当作为定子的电枢线圈有电时,由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样,当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时,由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就象电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下,列车可以完全实现非接触的牵引和制动。
日本的超导磁悬浮列车
超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成,它不仅电流阻力为零,而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流,这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。
超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备,而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧,车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时,就会产生一个移动的电磁场,因而在列车导轨上产生磁波,这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力,正是这种推力推动列车前进。其原理就象冲浪运动一样,冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同,超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此,在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器,根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式,精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。
超导磁悬浮列车也是由沿线分布的变电所向地面导轨两侧的驱动绕组提供三相交流电,并与列车下面的动力集成绕组产生电感应而驱动,实现非接触性牵引和制动。但地面导轨两侧的悬浮导向绕组与外部动力电源无关,当列车接近该绕组时,列车超导磁铁的强电磁感应作用将自动地在地面绕组中感生电流,因此在其感应电流和超导磁铁之间产生了电磁力,从而将列车悬起,并经精密传感器检测轨道与列车之间的间隙,使其始终保持100毫米的悬浮间隙。同时,与悬浮绕组呈电气连接的导向绕组也将产生电磁导向力,保证了列车在任何速度下都能稳定地处于轨道中心行驶。
目前存在的技术问题
尽管磁悬浮列车技术有上述的许多优点,但仍然存在一些不足:
(1)由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的,断电后磁悬浮的安全保障措施,尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。
(2)常导磁悬浮技术的悬浮高度较低,因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。
(3)超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大,冷却系统重,强磁场对人体与环境都有影响。
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时间:2024-10-12 03:54
目前,城市轨道交通可分为地铁、轻轨两种制式。对于两者的区别,有人认为,地面下的轨道交通叫地铁,反之就是轻轨;也有人认为,钢轨轻的就是轻轨,重的就是地铁。这两种划分方式都是不科学的。那么地铁和轻轨的区别到底在哪里呢?
其实,无论是轻轨还是地铁,都可以建在地下、地面或高架桥上;虽然地铁的轨重一般要大于轻轨,但为了增强轨道的稳定性,减少养护和维修的工作量,增大回流断面和减少杂散电流,地铁和轻轨都趋向选用重型钢轨。划分两者的依据应是单向最大高峰小时客流量的大小。地铁能适应的单向最大高峰小时客流量为3-6万人次,轻轨能适应的单向最大高峰小时客流量为1-3万人次。由此设计的地铁和轻轨,它们的区别首先表现在地铁的轴重普遍大于13吨,而轻轨要小于13吨,其次,一般情况下,地铁的平面曲线半径不小于300米,而轻轨一般在100米到200米之间,另外,地铁每列车的编组数也要多于轻轨,车辆定员亦多。
从运输能力、车辆设计以及建设投资等方面来看,轻轨与地铁均有所差别。其实归根结底的区别,或者说本质的区别还是运量,地铁线在高峰小时内,其单向运输能力分别达到3万至7万人次,而轻轨的运力为0.6万至2万人次。运量的大小决定了编组数(地铁列车编组可达4-10节,轻轨列车编组为2-4节),决定了车辆,决定了轴重,决定了站台长度(很重要,牵涉到预留用地,而土地对城市而言就是钱,地下车站的直接牵涉到造价,因此客流预测很重要)。
套用我们教材上写的:“地铁实际上已经成为历史名词,如今的地铁已经不局限于运行线在地下隧道中的这种形式,而是泛指高峰小时单向运输能力在3万至7万人的大容量轨道交通系统。运行线路多样化,地下、地面、高架三者有机结合。而事实上在国外一些城市中,地铁已经改名,比如纽约、旧金山、香港等地,已经称之为‘大容量铁路交通’(Mass Transit Rail)或者‘快速交通系统’(Rapid Transit System)。这种轨道交通系统通常的建造规律是在市中心为隧道线,市区以外为地面或高架线(厦门拟建的轻轨也是采用这种形式,但是就是差别在运量上,所以还是要称为轻轨)。”
此外,对于地铁和轻轨,从车辆上的认识还有一种误区,是认为:地铁车辆是采用第三轨供电而轻轨是采用接触网。其实,现在供电方式已经不能成为区别的标志,现在新建的很多地铁车辆也都采用了接触网,毕竟这种方式从安全性等各个方面都有第三轨不可比拟的优势。
地铁,地下铁道(线路不一定全在地下),Underground,Subway,Metro;
轻轨,轻型轨道交通,Light Rail Transit,LRT;
地铁快,运量大,但造价高,施工难度大;
轻轨也快,但没地铁快,运量也比地铁小,造价也较低;
其实都是约定俗成的称谓,本质区别不好说,运量?轨重?轴重?速度?好象还没有公认的定义。
可以看看Vukan Vuchic的《Urban Public Transportation》,这个人是国际公共运输界的权威,他书上的解释是比较全的。
磁悬浮列车根据采用电磁铁的类别可以分为常导吸引型及超导排斥型两大类。常导吸引型磁悬浮列车,是以常导磁铁,导轨为导磁体,通过异名磁极间相互吸引使车身离开导轨,用气隙传感器调节悬浮间隙(悬浮高度10mm),适用于城市及近郊中低速的交通运输,成本较低。日本的HSST型及德国的TR快速列车均属常导吸引型磁悬浮列车。超导排斥型磁悬浮列车,它是靠超导磁铁和低温技术来实现悬浮运行,悬浮高度为100mm,由浸入低温(-268.8oC)槽内的超导材料制成电磁线圈,装在车上,这种线圈电阻为零,由它产生强大的磁场,与埋设在轨道上的闭合铝环线圈的感应磁场相互作用,互相排斥而浮起,此种类型磁悬浮列车可超高速运行(理论上可达1000km/h)
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时间:2024-10-12 03:55
磁悬浮列车与轨面不接触,而轻轨接触。