地铁真的是用电发动的么？

地铁是用电的么？

地铁是电动的，如果是燃油的，地铁处于封闭状态，克服尾气污染很困难。

19世纪地铁诞生的最初几年伦敦等一些地下轨道交通系统发展较早的城市用过蒸汽机车牵引地铁，但是现在都是电力动车组，没有内燃机动力的地铁车组。其原理和国铁的电力机车差不多，或者说和现在的和谐号动车组差不多，只不过结构相对简单更适于城内短途客运，只是速度更低一些而已

供电方式一般而言，为减低

隧道建造

成本，大多地下铁会选择使用第三轨供电方式以缩小隧道断面，不过并非绝对。地铁的供电方式主要如下：

• 轨道供电

　　轨道供电，是铁路电气化的方法之一，常用于大众

运输系统

。第三轨在原有两轨路线侧边新增轨道带电，车辆则利用集电靴获得电力；电流经车轮和运行轨道回到发电厂。第四轨供电除了原有车轮支撑导引用轨道外，另外增设两条轨道各供应

直流电正负

两极，或者供应三相交流电，但不如第三轨式经济，故不常见。

　　轨道供电的概念就是在列车行走的两条路轨以外，再加上带电的铁轨。这条带电铁轨通常设于两轨之间或其中一轨的外侧。电动列车的集电装置在带电路轨上接触并滑行，把电力传到列车上。这种集电装置在英语称为“shoe”，中译为“集电靴”。轨道供电系统的电压较接触网系统为小。接触网一般能提供25000伏特或以上的交流电，但第三轨系统最多只能提供约1500伏特的直流电。

　　第三轨和第四轨：

　　一般而言，采用轨道供电系统的铁路只设一条带电路轨。这条带电路轨称为“第三轨”。从第三轨取得的电力一般都会经列车的车轮及路轨传回发电厂。

　　但一些使用

橡胶车轮

的列车 （如巴黎地铁的部份列车） 并不能让电力经路轨传回发电厂，因此在这些列车行走的路段一般都会再增加一条额外的带电轨道 （亦即“第四轨”） 以作回传电力之用。有趣的是，基于第四轨的另外一些优点 （例如较高的可靠性以及减低信号系统的复杂性），一些使用普通金属车轮列车的铁路系统也会装设第四轨，使供电用和行走用的路轨完全分开。伦敦地铁是最大的第四轨铁路系统。

　　意大利米兰市的地铁A线则采用了更为特别的四轨系统。在该线部份路段上，两线路轨中间设有一条带电金属条。列车的集电靴是设在“车厢”侧，以配合带电金属条的位置。地上的第三轨则作电流回流之用。值得注意的是，该线北部的路段是采用接触网供电系统的。

• 架空接触网

　　架空接触网（又称架空

电缆

）供应电力，是电气化铁路常用的两种供电网络方式之一，也是无轨电车唯一的供电方式。在铁路和城市轨道交通系统中，架空接触网只有导线的一个电极，电力机车通过受电弓取电，再通过金属轮轨回流到电网中。在无轨电车等使用胶轮的系统中，架空接触网有一正一负两根互相平行的接触导线（简称触线），通过两个集电杆取电并形成通路。

　　架空接触网的悬挂类型大致为三种：简单悬挂，链式悬挂，刚性悬挂。其中简单悬挂和链式悬挂都是弹性悬挂。相应的架空接触网也根据悬挂类型分别称为弹性接触网和刚性接触网。

　　简单悬挂：

　　简单悬挂只有导线，没有承力线，优点是结构简单，支柱高度低，支撑点承受的负荷较轻，一般运用于隧道等低净空的场合。在

城市轻轨

和无轨电车中，也广泛使用简单悬挂。其缺点是跨度小，悬挂点有硬点，且在运行中导线会上下振荡，不适用于高速铁路。

　　链式悬挂：

　　链式悬挂将导线和承力线之间用悬索连接起来，解决了简单悬挂中跨度小和硬点的问题，因此大量使用在长距离、高速度、大跨度的电气化铁路中。在城市地铁中，如果使用链式悬挂，运行速度有望达到120km/h以上。

　　刚性悬挂：

　　刚性悬挂是以硬质的金属条（通常是铜条）代替软质的导线的新型悬挂方式。随着材料科学和结构力学的发展，刚性悬挂利用了第三轨供电的接触面积大的优点，而克服了

钢轨

过重无法悬挂的缺点。城市轨道交通从地下线路开到地上线路时，直接与弹性悬挂的线路无缝对接，不用更换机车。同时，由于刚性悬挂使用集电弓，没有使用集电靴的第三轨容易脱落的缺点，可以达到更高的运行速度。但缺点是由于接触轨与集电弓炭条的接触面积接大，对集电弓炭条的损耗也较大。

　　与第三轨供电的比较：

　　架空接触网受到隧道净空的限制比较大，在城市地铁的运用当中会受到土建成本的压力。因此已有的城市轨道交通当中，第三轨供电仍然占有较大的份额。然而部分城市轨道交通为了衔接现有的传统铁路，仍会采用架空接触网（例如港铁）。另外，架空接触网可能会使部分人产生视觉—

心理障碍

，对景观造成一定的负面影响。

　　但是由于第三轨有触电的风险，只能用于封闭线路，因此不适合用于与其他交通路线相交的铁路

运输系统

中。另一方面，地面重型铁路系统为了高速客运和货运重载的需要，会使用更高的电压，如25千伏的供电系统，如果使用轨道供电会形成电弧，集电弓在列车高速运行的时候也能很好地与接触网接触，集电靴则有机会脱离供电轨。

国内的地铁全部采用直流供电方式，电压等级有1500V和750V两种。

地铁牵引供电分为两种方式:

接触网供电和接触轨供电:

接触网是架空电力线路，处于轨道正上方；

接触轨是第三轨供电方式，平行于轨道铺设，一般都有防护罩。

地铁列车不但能用电，还能发电。在地铁列车减速时，通过"再生制动能量逆变回馈装置”，实现把列车制动产生的大部分再生能量进行回收再利用，制动引起直流牵引网电压上升到设定值后，装置会自动判断并把再生制动电能通过逆变方式直接回馈到中压环网供给牵引、动力、照明等其他地铁负荷使用，必要时还可以储存起来。