伦敦地铁有两种接触轨:一种为 420 V DC,另一种为 -210 V DC。
为什么不使用 630 V 和 0 V?它不会让其中一根铁轨对人们安全吗?
伦敦地铁有两种接触轨:一种为 420 V DC,另一种为 -210 V DC。
为什么不使用 630 V 和 0 V?它不会让其中一根铁轨对人们安全吗?
使用绝缘返回系统而不是绝缘馈电(第三轨)并通过运行轨道返回的原因是历史性的,正如 c. 1900 年要求将总电压降限制在 7 伏,以防止杂散电流对附近埋藏的金属结构造成电解损坏(大部分地下都在隧道中)。第四个轨道比重型电缆和助推器便宜。
虽然牵引电源不直接以大地为参考,但每个分段馈线站都有分压电阻。正负牵引轨道通过高功率高阻值电阻器(通常为 7.5 至 10 kohms)连接到连续运行的轨道(接地),以参考接地上方的正极 420V 和接地下方的负极 210V。
这种电压的任意固定使每个主要部分的接地故障继电器能够检测正负牵引接地故障,并在网络运营中心和线路控制室进行指示。一个牵引导轨上的接地故障会将另一导轨驱动到一个完整的 630V 正电压或负电压。该部分的列车不受单一接地故障的影响,仍然可以运行。
实施了一项现代化计划,将牵引电源增加到 750V(+500 和 -250),并且随着新的兼容机车车辆的引入,线路正在转换。
在部分线路与只有第三轨机车车辆的常规地面铁路共享的情况下,中心轨道接地并与运行轨道连接,目前外部轨道以+630伏特供电。两种类型的火车都可以使用这种安排运行。
两个电源轨都不是以大地为参考的——即它们相对于大地(和运行轨道)是浮动的。如果其中一个电压为 0V(我认为您的意思是参考地球),则意味着轨道本质上是惰性的,但另一条轨道将非常危险。这不会是安全性的改进。
电压不同的原因是正轨比负轨位于运行轨道上方。这允许它具有更厚的绝缘体,因此它可以在击穿之前支持更高的电压差。
使用+630V 代替+420V 确实是一种可能的选择,它会使铁路设备更加简单和安全。大多数国家的家庭用电都是这样,只有一根电线是“带电的”。
不过,它需要更好的绝缘体来应对更高的电压。在第一条铁路段建成时,可能没有这种绝缘子或者太贵了,所以电压被分开了。一旦这些第一部分设定了事实上的标准,其他部分就会尊重它的兼容性,即使高压绝缘体可用。
从电气角度来看,均分 (+/- 315V) 会更好,但似乎 420V 绝缘体的更高高度本身是有用的,因为它可以防止 420V 集电靴意外接触 -210V 导轨,这是较低的.
我相信最初的原因是能够在 210 伏电压下启动火车,然后在电机加速时切换到 420 伏电压和 630 伏电压。避免在火车上安装如此大量的发热限流电阻。
据一位在地下工作的工程师说,在地下深处,由于通风更难,去除废热是一个主要的工程问题。