[转]磁悬浮常问问题 之 技术篇

asoya

问：在紧急情况下，列车落至滑撬，是否会对乘客造成危险？

在紧急情况下或在断电情况下，列车速度将减到10公里/时，逐步滑落至滑撬上。滑撬由特殊的材料覆盖，当与列车的钢结构光滑表面相接触时，其滑动摩擦系数仅为0.1。由摩擦产生的热量将通过列车散发。该热量足以融化雪，因此在一般的摩擦条件下，可以获得最佳的减速度。 当列车落至滑撬所产生的摩擦热量不会引起列车着火的危险。因为一方面，摩擦热量很低；另一方面，列车上采用的都是不燃材料。

[ 本帖最后由 asoya 于 2008-10-31 14:51 编辑 ]

asoya

问：高速磁浮系统能在冬季照常运行吗？

对于传统轮轨交通来讲，如果天线上覆盖着冰霜，就会影响其正常运行；但是对于高速磁浮系统，这种情况绝不可能发生，因为它既没有天线也没有集电器。高速磁浮系统的驱动部件被保护在轨道下，那儿不会积雪或结冰。此外，即使雪下很大，轨道上也不会积雪，因为频繁的列车经过或风吹（尤其是对高架轨道）都会将雪吹散。由于列车底部与轨道表层之间的间距是15厘米，因此只要是在这个范围内的积雪厚度，磁浮列车仍旧能顺利运行。一旦积雪超过15厘米厚，将由扫雪车将雪清除。

asoya

问：Transrapid 磁浮列车是否能穿越隧道？

由于Transrapid磁悬浮具有灵活的选线参数，因此其轨道可以方便地适应地形。在山区地形，磁悬浮需挖掘的隧道要远远少于轮轨交通。例如，德国新建的连接汉诺威与伍兹堡的ICE高速铁路有三分之一路段需要穿越隧道（总共有60个隧道）。若是磁悬浮，则大约只有十分之一的隧道路段。 Transrapid磁悬浮和ICE高速轮轨需通过的隧道截面直径大致相同。例如，在300公里/时的速度下，Transrapid磁悬浮双轨需通过的隧道截面为86平方米,而高速轮轨为82平方米。

asoya

问：Transrapid磁浮系统所产生的磁场对人体及环境是否有害？

Transrapid 磁悬浮系统所产生的磁场强度与地球磁场相近，且远低于家用电器的磁场。吹风机、烤面包机或电熨斗的磁场要比磁浮车厢内强得多。列车外轨道沿线的磁场就更弱。德国联邦邮电对这种长定子电机和悬浮导向系统所产生的电磁场作了测试。测试结果显示其磁场强度要低于VDE的认可标准。对于装有心脏起搏器或携带信用卡乘车不会有任何影响。而日本本的磁悬浮系统对于装有起搏器的乘客是不能乘坐的，因为其磁场强度很高，是Transrapid的1,000倍以上。

asoya

问：线性发电机是如何工作的？

线性发电机是由安装在悬浮磁铁中的线圈绕组组成。当列车在行驶过程中，它将无接触地传送电流，并且暂时处存在车载电池中。 直线发电机利用驱动磁场中的高次谐波产生电磁感应。这种高次谐波是由于长定子上有引出定子线的凹槽以及因此而使磁浮车"感到"相关磁路的导磁性短时间发生了的变化而产生的。 因此，直线电机能量的产生不是通过电磁的有效场、而是通过由于长定子的凹槽而发生的副效应实现的。

asoya

问：如何测量磁铁与轨道之间的间距？

在支撑磁铁中，安装有附加的、作为传感器的感应式间隙测量装置。该装置形成自己的振荡回路，使定子中产生涡流，涡流反过来又影响传感器的初级振荡回路。间隙的任何变化都会引起涡流强度的变化。振荡回路特性电信号的偏差经过计算分析，然后通过电磁调节装置对磁铁中的电流进行相应的匹配，将间隙调节到规定的标准量。

asoya

问：长定子电机的部件组成？

长定子（直线电机）由定子包和线圈绕组这两个部分组成。单个定子包由一定数量的薄磁铁片组成；磁铁片相互粘接在一起，然后用树脂浇注成一体；这种定子包长1032mm，宽158mm，高约90mm。三相线圈绕组由外面包有塑料绝缘层的铝导线绕成。导线外径43mm，截面积300mm2。每公里线路需要各相系数为2.35的绕组。

asoya

问：当列车着火会发生什么情况？

磁悬浮高速列车使用的是最新的不含聚氯乙烯（PVC）材料。这种材料不会燃烧，导热性很差，阻燃，而且耐高温。磁悬浮系统的安全性已超过了航空标准，尽管在其运行中并不需要如此高的要求。所以，尽管磁悬浮高速铁道营运的前提条件要比航空交通有利得多，但它的安全标准仍然超过了航空交通。作为轨道交通系统，磁悬浮高速列车不会发生碰撞，车上也没有易燃材料，或人类操作的失误。此外，各节车厢绝对密封。

asoya

问：当发生断电时怎么办？

在列车行驶中，如果电网的供电中断，悬浮和导向系统将由车载电池供电，电池在车辆行驶过程中以无接触的方式充电。因此，列车可以借助于已有的"惯性"一直行驶到下一个停车站。 如果距离下一个停车站太远，列车可以停到为紧急情况设置的临时停车点。这种临时停车点沿轨道每隔一定的距离设置一个。列车通过以无接触方式工作的涡流阻尼装置被制动，该装置同样由车载蓄电池供电。它使列车的速度减低到10公里/小时，然后让列车落到滑撬上，滑行几米之后停止下来。绝不会发生在停车站点以外紧急停车的情况。

asoya

问：当列车发生相遇时会发生什么情况？

当列车以很高的速度与另一辆列车接近时或者以很高的速度穿越隧道时，会有一个较高的压力作用在列车上。所以，对于高速交通系统中的车厢必须设计成压力密封型。为此一些必要的结构设计特点（如压力密封，空调装置的设计）需采用先进的技术。为了掌握两车靠近或穿越隧道时对列车产生的压力负荷，埃姆斯兰特磁悬浮高速列车试验基地（TVE）通过一面风压测量墙进行了压力测试。这一测量结果以及轮轨高速铁路ICE的试验结果用于确定隧道横截面积和双线轨道之间的距离。

asoya

问：悬浮磁铁的调节频率是多少？

励磁调节装置的电流调节器以最大100千赫的频率调节悬浮磁铁里的电流。由于相关部分和电气系统的限制，为了能够与轨道相一致，励磁调节电流自身的频率约为30赫兹。

asoya

问：为什么Transrapid 磁浮系统采用磁铁相吸原理而不是相斥原理？

相斥技术需采用永久磁铁或者超导才能实现，但这两种技术的花费要比相吸技术高，因为后者只需装备系统的一面（例如，在Transrapid系统中，只需装备移动部分，既列车部分）。采用相斥技术的系统，在与长定子直线电机的组合时，间隙调节非常昂贵。像日本系统中所采用的超导线圈，需要连续不断地冷却，只有达到一定速度才能产生足够的悬浮力，而且10cm大的间隙会产生很高的泄漏磁场。 如果采用永久性磁铁，重量大则是它的另外一个缺点。

26路车队

这样有力的回答了某些人对磁悬浮的诽谤，我顶！不能技术引进，难道就不能长志气，自己研发么？

Itany

我认为现在引进磁悬浮完全不能做到安全的密集追踪运行。毕竟上边说的这么多，根本就没有提到进枢纽车站的道岔群问题

Hercules

Transrapid自卖自夸的东西，题目具有欺骗性。

[ 本帖最后由 Hercules 于 2008-11-2 01:52 编辑 ]

asoya

原帖由 Itany 于 2008-11-1 23:41 发表
我认为现在引进磁悬浮完全不能做到安全的密集追踪运行。毕竟上边说的这么多，根本就没有提到进枢纽车站的道岔群问题

不能用轮轨那套东西套磁悬浮，就如同不能用机辆那套看似相似实际不同的思路套动车组一样。你说不能安全密集追踪的原因是什么？如果是道岔问题，已经给出过答案，磁浮轨道改变道岔的动作时间目前是12s。为了安全可靠，目前限定的最小接发车间隔是5分钟。如果还觉得这个时间不能轮轨那样短，比如3分钟，那也没办法，毕竟速度高出很多，安全裕度要留足够。

磁浮是跨座式轨道，原理跟重庆的轻轨完全是一回事的。城市的轻轨作为都市大容量短距离高密度交通就能行，改成长距离的反而就不行啦？跨座轨道交通在世界上很常见，日本最多，所以重庆的就引进日本的。因此道岔和道岔群的问题，就不用多操心了。

德国磁浮试验线是一个棒槌形的（每端是梨形），而不是环线，也就是说，当列车开进棒槌头之后，道岔必须立即更换，哪个小圈圈转回来的时候，还得从这个道岔再回来。因此两个节点的道岔是经常搬动的，间隔也很短。最长不停车运行约1600km。

关于楼上，一向就这种态度讨论问题，就没什么意思了，不清楚可以问，可以讨论，而不是总是说风凉话。你觉得人家吹，你可以反驳，质疑，用不着不屑一顾的样子。

bingyu

道岔群问题，今后虹桥枢纽及两条线路能够如期建设，会看到一些端倪的。占地大似乎是难免的，其它缺点似乎未必（据说单轨跨坐式的道岔可以做到1：3，1：4甚至更高，而非传统的以1：2，2：2为主的。这样的结构可以省掉不少道岔。
另外，磁浮的道岔虽然占地大，但是最大侧向通过速度据称可以达到200km/h以上，也算是有失有得（目前上海线没有这么高速的道岔）

asoya

磁悬浮不需要繁杂的道岔群。即使沪杭能建成，道岔也不需要太多。上海磁浮线全部道岔才8个。沪杭道岔也许就十几个，这个要看中间站和接发股道有多少，但不会很多。
      磁浮道岔占地也不大，到龙阳路外面看看哪个渡线，也没多长，你觉得大那是因为磁浮轨道宽，且整个梁就是轨道。
      实际轨道面积轮轨占地要大，比如磁浮轨道宽度2.8m，双线有效覆盖就是5.8m。而京沪高铁的桥梁，宽度有13m左右。如果是轨道铺在地面，轮轨两侧需要占用的面积更大，而磁浮不管高低，都是桥梁式轨道。跨座式轨道系统比常规轮轨占地面积小是肯定的，比如重庆轻轨，明显对城市占地面积要求少于普通轮轨。

      磁浮侧向通过速度高的时候，其道岔长度也很长，由于道岔可动部分是摆动分离的，所以移到侧向的时候可以设置一定的超高，但轮轨道岔实际上是在一起的，侧线很难设置超高。当然，磁浮道岔要比轮轨道岔造价要高得多……

hakutaka

原帖由 asoya 于 2008-11-2 16:14 发表
磁悬浮不需要繁杂的道岔群。即使沪杭能建成，道岔也不需要太多。上海磁浮线全部道岔才8个。沪杭道岔也许就十几个，这个要看中间站和接发股道有多少，但不会很多。
      磁浮道岔占地也不大，到龙阳路外面看看 ...

只要是单开的形式，磁悬浮道岔侧向一样不能或者说很难设置超高。这是因为缓和曲线形状无法精确保证，这一点来说，还不如轮轨，因为克栋部分质量轻便，在旁开和岔心拉长的对称道岔中，侧向是可以设超高的。

asoya

但实际上对称道岔很少，基本还是要保证正线最高速度。另外轮轨道岔在保持正线通过稳定方面要困难。岔心左右部分的钢轨强度不一致，即令现在的BWG高速道岔，列车通过横摇仍十分明显。而磁浮起码正线没有这个突出的感觉。