無軌電車

無軌電車

無軌電車是一種使用電力發動,在道路上不依賴固定軌道行駛的公共運輸工具,亦即是“有線電動客車”。無軌電車由接觸網供電、電動機驅動。一般地,無軌電車的集電桿脫線則會失去動力;而裝備有動力蓄電池、超級電容器或柴油發電機的雙動源無軌電車,則可在沒有接觸網的路段實現離線行駛。

基本信息

簡介

無軌電車無軌電車

無軌電車,是相對有軌電車的稱謂。無軌電車的車身屬於客車,只不過以電力推動,而使用的電力是通過架空電纜,經車頂上的集電桿取得。

無軌電車因為使用的橡膠輪胎絕緣體,不像有軌電車可使用路軌完成電路;故此需要使用一對架空電纜及集電桿。

無軌電車是公共運輸工具(公車)的一種。在有些地方屬於普通公共運輸範疇,而有些地方則屬於軌道交通的範疇。

歷史

國外

(圖)1901年德國的無軌電車1901年德國的無軌電車

無軌電車最初在二十世紀初出現,作為用電但需要軌道的有軌電車,以及用汽油但無需軌道的公共汽車之間的一種產品。跟有軌電車相比,無軌電車因為可以繞過道路上的障礙物而彈性較高,而且它只需電線,而無需投資鋪設軌道。故此在二次世界大戰以前曾一度遍布歐美等各國的大城市。

二次大戰之後,隨著汽車的普及和公共汽車進入競爭,無軌電車跟有軌電車一起在西歐及北美洲逐漸消失。二十世紀末,無軌電車因其靈活性劣勢,僅在前蘇聯國家、中國及朝鮮較為常見。美洲只剩下幾個城市仍然有無軌電車,西歐則以瑞士擁有無軌電車的城市最多。21世紀初,無軌電車因其環境優勢,正在逐漸受到重視,使用的地區不斷增多。

中國

中國在二十世紀初引入無軌電車,1914年上海的英商最先在租界內營運。

1950年代之後,不少中國的城市都有建造無軌電車系統。1951年天津開始生產無軌電車。

1983年無軌電車1983年無軌電車

1989年,中國的無軌電車發展到26個城市,有4794輛在運營,每年載客30億人次,占公車總量6.7%的無軌電車承擔了11%的客運量

20世紀90年代以後,中國部分城市開始逐漸以柴油為燃料的公共汽車取代無軌電車。

21世紀初因無軌電車的低靈活性而被某些城市捨棄(例如蘭州),不過同時亦有不少地方政府基於環保等理由提出保留或更新發展現有的無軌電車系統。

香港一直沒有無軌電車,但在2000年左右,營運公共汽車的城巴曾進行廠內無軌電車試驗,透過改裝一輛柴油雙層巴士(車型為丹尼士巨龍型10.3米,車隊編號701),成功研製全球首輛雙層空調無軌電車。但經過研究後,政府認為無軌電車存在複雜的技術及運作問題,投資成本高,因而排除了使用無軌電車的可行性。

上海於2006年起試驗一種電容蓄能式的電動客車來取代部分無軌電車。車輛在車站間行駛時使用儲存於電容內的電力,無需連線到架空電纜。到了車站後,車輛利用乘客上下車的時間接上電源,快速充電。

到2012年,上海在運營的無軌電車僅150輛,線路僅有6路、8路、14路、19路、20路等。到2015年,它們將服役到期退出運營。無軌電車退出後,將會有一兩條線路在老街區保留,運營一些性能更好的小型電車,供市民“懷舊”。

結構

整體結構

無軌電車無軌電車

無軌電車的車身和底盤一般與普通客車相同,但車頂需要安裝一對集電桿,用於從接觸網的一對觸線受電並形成電流通路。另外,在車尾的繩箱和集電桿之間有一根拉繩,通過拉繩控制集電桿的高度。

中國無軌電車城市

北京16條
(101~109,111,112,114,115,118,124,127路)
北京的無軌電車
北京的無軌電車(2張)
101路:紅廟路口東-百萬莊西口
102路:動物園-北京南站
103路:動物園-北京站西
104路:五路居-北京站西
105路:天橋-白石橋東
106路:北京南站-東直門
107路:白石橋東-東直門
108路:大屯東-崇文門外
109路:北京西站南廣場-東大橋路口東
111路:白石橋東-崇文門外
112路:康家溝-亮果廠
114路:白雲路-南塢
115路:康家溝-東皇城根北口
118路:紅廟路口東-紫竹院南門
124路:大屯東-西四丁字街
127路:城鐵柳芳站-北京站西

發展

相比有軌電車,無軌電車在北美及歐洲有部分發展。供電方面,整流站已廣泛採用電子計算機自動監控;車輛動力方面,交流驅動技術逐漸取代了直流驅動技術;接觸網方面,能夠適應車輛高速行駛的高速接觸網樞紐件也逐步替代了老式電磁式分、併線器。
在中國,1980年代之後有部分城市開始逐漸以柴油為燃料的公共汽車取代無軌電車,而且因無軌電車的低靈活性而被某些城市捨棄(例如蘭州),不過同時亦有不少地方政府基於環保等理由提出保留或更新發展現有的無軌電車系統,但國家層面更多的是給予電動客車政策上的扶持,而非針對無軌電車。出於此種原因,部分城市新購的雙動源無軌電車被冠以“即充式純電動客車”的新名稱出現。
上海於2006年起試驗一種電容蓄能式的電動客車來取代部分無軌電車。車輛在車站間行駛時使用儲存於電容內的電力,無需連線到接觸網。到了車站後,車輛利用乘客上下車的時間接上電源,快速充電。
中歐多國於2010年聯合簽署“無軌電車項目(TROLLEYproject)”,旨在實現可持續的無軌電車系統實施戰略、開發促進無軌電車作為環保交通模式的創新方式、“重塑”和更新無軌電車在中歐的形象。
2011年,石油輸出國組織成員國沙烏地阿拉伯首都利雅德的沙特國王大學新校區建成了由12輛長約19.5m的鉸接式空調無軌電車組成的系統,供校內學生通勤之用,其中一輛用於接送沙烏地阿拉伯王室成員及顯要人物。
英國利茲規劃投資2億英鎊建設名為“新一代交通(NextGenerationTransport,NGT)”的新型無軌電車系統。一期工程14km,預計2013年開建,2015年建成使用。

供電系統

三相電經多個地面整流站,整流成直流電,每個整流站都通過多條直流輸電線輸送到電車各段滑觸線上,電車通過車箱上的二個集電桿受電器獲得直流電做原動力的直流供電。

車座

有軌電車的座位,在排列方面和新型的大巴基本相同,左則單椅,右則雙椅,車尾一條長椅。區別是無軌電車的坐椅是木結構的,椅面和靠背均由木條拼成,是名符其實的硬座。

特點

優點

(圖)舊金山無軌電車舊金山無軌電車

1、無軌電車有“綠色公交”之稱,最大的優點是環保

跟公共汽車相比,無軌電車本身不排放廢氣。無軌電車使用的電能來自發電廠,而發電廠可使用太陽能水力核能風力等不同種類的能源,可減少對煤、石油天然氣等化石能源的依賴。就算同樣地使用“化石能源”發電,發電廠無論在能量轉化效率、廢氣控制等方面都遠勝汽車的內燃機,況且汽車使用的燃油同樣要經過石油加工冶煉產生廢氣。總合起來,無軌電車對環境的不良影響比公共汽車少。

(圖)匈牙利的Ganz-Solaris Trollino 低地台電車匈牙利的Ganz-Solaris Trollino 低地台電車

2、噪聲較小是使用電動機及橡膠輪胎的無軌電車的優點之一。

實際使用上,以電動機驅動的無軌電車擁有比柴油發動機驅動的公共汽車更高的攀斜能力。在坡路較多的城市,無軌電車經常用作行走陡峭的道路,美國西雅圖及舊金山即為例子。

3、節約能源。

無軌電車可以使用再生制動,剎車時把動能轉化為電能,供其他電車使用,進一步節省能源。在水力發電資源豐富的地區,因為電價較便宜,使用無軌電車的成本更低。

4、跟有軌電車或輕軌相比,無軌電車的另一優點是投資較少,而且無需對道路進行大量改造。

缺點

(圖)十字路口錯縱複雜的電車電線十字路口錯縱複雜的電車電線

1、無軌電車只能跟隨著預定的路線行駛。

有些地方的無軌電車需要同時帶有內燃機蓄電池或電容器,使它們能可以在部分沒有電線的街道上行走。

2、有人認為無軌電車的架空電纜存在視覺不良影響。倘若電線故障,亦可能造成電車全線停駛。

3、從規劃的層面來看,無軌電車的其中一個問題是它跟公共汽車相比,它的靈活性較差,而且需要鋪設架空電線,起初投資較多。與輕軌運輸相較,雖成本低但效率及載客量又遠遠不及。

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