ag亚洲游戏首页长沙磁浮快线大揭秘:“C”型车底抱住轨道图

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发布日期:2021-05-04 13:24

  12月7日,磁浮列车在高架线路上调试运行。磁浮列车利用“同极相斥、异极相吸”的电磁原理,让车辆悬浮起来,然后利用电磁力引导,推动列车前行。湖南日报记者 徐行 摄

  12月3日,中车株机磁浮生产车间,技术人员在安装调试磁浮列车。湖南日报记者 徐行 摄

  磁浮列车车厢内安装有无线WIFI,乘客可免费畅游网络。湖南日报记者 徐行 摄

  登上车,还未感受到车体上浮,窗外建筑物便开始向后移,随着后移速度越来越快,一场“贴地飞行”开始了。

  在平稳舒适的行进中,问题也来了:铁壳车体如何练就一身“轻功”悬浮起来?飘浮的列车会飞出轨道吗?磁场这么大,辐射大不大?

  湖南磁浮公司副总经理梁潇介绍,磁浮列车就是利用“同极相斥、异极相吸”的电磁原理,让车辆悬浮起来,然后利用电磁力引导,推动列车前行。

  走下车体,站在平直的轨道旁,听梁潇一一道来。他指着轨道下方一块标有“+”、“-”符号,且被一个巨大托臂包住的铁长方块告诉记者,这就是电磁铁。电磁铁通电后会产生磁力,电流越大、磁力越大,此时电磁铁与铁轨之间产生强大吸引力,使得电磁铁使劲向上与铁轨靠拢。但电磁铁被车体下方的托臂紧紧包住后,与车体已成为一个整体,当电磁铁向上靠拢铁轨的同时,车体也就同步被托举起来了。

  托举的高度,则由悬浮控制系统自动控制。附在电磁铁上的传感器,会灵敏地测算出电磁铁与轨道之间的空隙,并将数据传送给控制器,控制器根据这一数据及时调整输送到电磁铁的电流强度,进而调整电磁铁的磁力大小。当悬浮间隙小于额定的8毫米时,列车控制系统减小电磁力,列车向下降落,当降落到大于额定间隙时,控制系统又增加电磁力,将列车向上吸,这个控制过程每秒钟进行万余次,可使电磁力始终与重力保持动态平衡,实现稳定悬浮。

  电磁铁、铁臂、传感器、控制系统,构成一个完整的悬浮控制系统。这样的悬浮控制系统,每节车厢底部两侧各有10套。

  车体悬浮了,如何前进?梁潇介绍,紧挨轨道上侧的车体上有一排直线电机,该电机通电后与轨道表面的感应板共同作用组成一个推进系统,如同波浪推动水面物体一样,驱动列车沿轨道前进。

  车体浮起来之后,就那么无依无靠地悬浮在空中,那么车体是否会“飘”出轨道?

  “这个完全可以放心。”湖南磁浮公司技术部部长袁建军,指着停放在轨道上的磁浮列车告诉记者,列车悬浮控制系统,在车体两侧呈对称分布,其中车体两侧的电磁铁、铁臂与车底底部构成一个“C”,倒扣在轨道上,如同两条手臂将两条铁轨紧紧地“抱在怀里”。换言之,磁浮列车是“搂”着轨道运行的,可以说是完全不会分开,这样就保证不会脱轨。

  另外,整列车装备有自动诊断系统,可对列车的控制系统、牵引系统、电力系统等进行“全身体检”,并根据诊断情况发出相应警报,同时根据列车整体健康状态,能自行决定是否继续运行。

  巨大的磁场会不会产生大量的磁辐射,从而对人体造成影响?很多人对磁浮列车不免担忧。

  中车株机公司磁浮研究所副所长李晓春介绍,磁浮系统的强磁场只存在于轨道下方空间内,磁泄漏很少。列车车厢内,其电磁场强度最大值仅为国际容许值的10%,远低于常用家电。也就是说,从辐射的角度来看,乘坐磁浮列车比在家里看电视还安全。

  李晓春还介绍,为了检测辐射值,磁浮列车的设计者们把日常用的电磁炉、电吹风、电炒锅、液晶电脑显示器,甚至剃须刀,都拿到磁浮列车试验现场。借助国家实验室专用设备,比照这些家电的正常使用,按照距中低速磁浮列车1、3、5、10米的距离,展开测试。

  结果显示,人站在正在行进的中低速磁浮列车外,距离车身1米距离,其辐射值比日常使用的电磁炉表面的辐射值要低;车身3米外,辐射值比微波炉辐射值一半还低;到了5米远,辐射值比电动剃须刀的辐射还要小;而到了10米远的距离,其辐射量完全淹没在环境背景中,难以检测了。

  磁浮车辆内电磁辐射的安全限值和地铁实行同一标准,在100微特以内。100微特是什么概念?按照世界卫生组织标准,辐射值如果小于100微特,即使是对电磁辐射最为敏感的心脏起搏器也不会有影响。也就是说,对电磁辐射最敏感的人,乘坐磁浮列车也没有问题,对正常人而言更没有影响。

  磁浮列车显著特点就是在行驶过程中始终悬浮在轨道上,与轨道没有接触,ag亚洲游戏首页也就没有接触时产生的噪音。

  高速运行时,车身与空气摩擦时产生的噪音有多大?中车株机公司磁浮研究所副所长李晓春告诉记者,高速运行时噪音等级仅相当于普通人对话,低速时则几乎悄无声息,列车进站、出站时的音量也就60多分贝,而城市大环境的背景噪音一般都有80多分贝。

  他还给记者讲了个故事:一次,试验人员做开行试验时,前方的轨道上停有一只背对列车的斑鸠。由于开行声响太小,列车开到离斑鸠只有几米的时候,它依然没有发现列车的到来,直到驾驶员鸣笛它才惊觉飞走。

  磁浮列车内一旦发生火灾怎么办?车内除配备灭火器材外,如果一节车厢发生火灾,旅客还可以分散到相邻的车厢,车厢之间隔离门密封效果和特殊材料制作的电缆,可以保证列车在火焰的灼烧下安全行驶至少30分钟,这段时间足以使列车行驶到下一个站点。

  湖南磁浮公司技术部部长袁建军介绍,在两股轨道间设有应急疏散通道,万一列车行驶不了,也可通过这一通道及时疏散。在长沙磁浮线上,应急疏散通道贯通全线。

  磁浮运行过程中忽然停电,怎么办?也没关系。一般的磁浮列车上通常备有4个蓄电池,只要有1个蓄电池能用,列车就能照常悬浮、运行。长沙磁浮线个专供变电站,每两个之间相互形成环网结构,任何一个变电站停电,另外两个变电站均有形成双回路供电。

  遇上雨雪天气,中低速磁浮列车还能安全运行吗?当然可以,中低速磁浮列车没有架空电网和受电弓,供电轨安装在轨道梁的底部,难以积雪、结冰。轨道上方的积雪,则可以通过安装在车辆首尾端的“扫石器”除雪。如果遇到异常暴雪天气,轨道上积雪较厚,会首先使用工程车对全线进行“先遣巡视”,清扫轨道上的积雪后再载客运行。

  刘万明 同济大学(国家)磁浮交通工程技术研究中心工程咨询与线路轨道研究室主任、研究员

  磁浮交通是一种轨道交通方式。轨道交通自投入应用以来,以其运能大、成本低、安全可靠和节能环保优势,在全世界得到广泛应用。磁浮交通则是传统铁路技术发展100年后,在其基础上优化创新出来的新型轨道交通方式。

  长沙磁浮工程所采用的中低速磁浮交通技术,解决了传统铁路方式在现代城市轨道交通应用中建于地下造价太高、建于地面环境难以承受的矛盾,为城市轨道交通的发展提供了新的选择,是城市轨道交通领域重要的技术革命。

  轨道交通技术优势的发挥,建立在沿固定轨道安全运行的基础上。而磁浮技术的一大优势,就在于彻底消除了传统轨道交通可能存在的脱轨风险,确保轨道交通技术优势的发挥。

  轨道交通的运营成本消耗,主要在于车轮与钢轨之间的磨耗,以及克服轮轨摩擦所需牵引轮耗。磁浮交通的另一革命性创新,便是没有了车轮,消除了列车与轨道之间的磨耗。

  磁浮交通的上述技术特点,也带来了现代社会发展中极其重要的环境兼容优势,体现在噪声低、选线灵活,可与城市空间相容。

  长沙磁浮工程是国内首次实现中低速磁浮技术的商业化工程应用,具有100%自主知识产权,将全面建立设计、制造、建设和运营管理技术体系,并培养一批专门技术人才,形成系统集成能力和产业化能力。

  尽管世界上日本、韩国均有中低速磁浮线,但长沙磁浮工程线路最长,体现我国在中低速磁浮交通体系自主设计、建设和运营能力,带动中低速磁浮的产业化发展,将成为“中国制造2025”的一张靓丽名片。

  1842年,英国物理学家Earnshow就提出了磁浮的概念。20世纪初,美国,法国等专家提出了磁浮早期模型,并列出了无摩擦阻力的磁浮列车使用的可能性。

  1937年,德国的赫尔曼·肯佩尔申请了磁浮列车这一专利。1969年,德国牵引机车公司的马法伊研制出小型磁浮列车系统模型,以后命名为TR01型,该车在1km轨道上时速达165km,这是磁悬浮列车发展的第一个里程碑。

  1970年以后,随着世界工业化国家经济实力不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划磁浮运输系统开发。

  世界上第一条磁浮线路是英国的伯明翰国际机场线米,后来因为当时技术水平的局限,被放弃了,改成了单轨列车。

  后来,德国曾在柏林铺设磁浮列车系统,长度1.6公里,于1989年8月开始试验载客,1991年7月正式服务。两德统一后,也废弃了。

  1994年2月24日,日本的电动悬浮式磁浮列车,在宫崎一段74公里长的试验线月日本研制的超导磁浮列车在实验线公里。如今,在日本,这一速度已改写为603公里,成为世界新纪录。

  鉴于德国和日本高速磁浮技术的成熟,从1998年开始,美国就基本放弃进行自行开发。迄今为止,美国的研究还全都处于技术研发和试验阶段,尚无正式运营线路。

  上海高速磁浮列车专线,是中德合作开发的世界第一条磁浮商运线日正式开始商业运营,最高时速达430公里。

  日本于2005年3月6日,建成名古屋市区通向爱知世博会会场的磁浮线公里,全程无人驾驶,最高时速为100公里。

  随后是韩国。韩国磁浮的发展过程经历了独立研发(1985年—1993年)、对外合作(1994年—1998年)和商业化尝试(1999年至今)3个阶段。2014年7月,韩国仁川国际机场至仁川龙游站磁浮线公里,列车由韩国自主研发,无人驾驶,最高时速可达110公里。