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[转载] 是谁推动了清洁交通,是我们无轨电车!

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发表于 2012-2-4 12:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 ich 于 2012-11-17 09:54 编辑

——谨以本帖纪念西安电车,哀悼其停运三周年




在观看全文前,请先读一段文中的内容:
   
关于无轨电车在某一城市有没有可能上马或者恢复,本期主题不涉及。但这并不意味着电车迷放弃提出设想、规划系统并论证。只要无轨电车的杯具还在继续制造,只要无轨电车还面临强加的指责,电车迷就必然以规划论证来回敬拆除废弃,以宣传电车来和冒进的新能源、保守的汽车针锋相对。而广大群众如果能了解无轨电车,对这个话题有了独立见解,作者和曾经为保电付出努力的同好们,他们就没有白费力气。

注:
图片点击可放大观看;部分内容有修改和删节。

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 楼主| 发表于 2012-2-4 12:03 | 显示全部楼层

前言

本帖最后由 ich 于 2012-6-15 20:32 编辑

一个幽灵,无轨电车的幽灵,在车迷的记忆里游荡。如今为了对这个幽灵进行神圣的围剿,非电车的一切势力,柴油党和燃气党、混动党和电动党、冒进的政策和发烧的产业,全都联合起来了。
有哪一型电车不被它的反对者们指摘不环保呢?又有哪些电车的支持者不拿污染环境的罪名去回敬自己的对立者们呢?

从这一事实可以得出两个结论:
低碳环保已经被城市公交的一切参与者公认为一种趋向。
现在是电车迷向公众公开说明自己的观点、自己的目的、自己的意图并拿自己的宣言来反驳关于无轨电车幽灵的神话的时候了。
 楼主| 发表于 2012-2-4 12:06 | 显示全部楼层

一、无轨电车系统

无轨电车和汽车的区别,远远不是有没有集电杆能概括的。
无轨电车相对汽车的三个特点:
1.由整流站向接触网供电
2.通过车顶的集电杆从接触网的触线取电
3.使用电动机牵引车辆

直观地看,电车系统可以分为整流站-接触网车辆两个部分
 楼主| 发表于 2012-2-4 12:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 ich 于 2012-12-16 21:06 编辑

电车接触网和输电线路不一样,和常见的380V工业电或者220V市电也不一样。
电车接触网如果直接用交流电,会对附近的各种电气设备造成干扰。因此整流站的作用,首先降低电压,然后把交流(AC)整流成直流(DC)。输电经过整流站变换以后,就向电车接触网供电,供电制式通常是直流600V
直流输电有距离限制,一个电车整流站不可能解决所有问题。在系统建设中,根据接触网距离和负荷,同时修建几个整流站;使每一段整流站供电的线路,电压损失都可以容许。这一段线路距离通常就是整流站的供电半径。
由于需要保证供电质量、缩小接触网事故范围,把一段接触网分成几个区段,由整流站向这几个区段同时供电。区段之间由分段绝缘器隔离,通常设在平直路上,便于电车滑行通过。




无轨电车没有使电流回流的钢轨,因此一次架设一对电车触线,形成完整的电路。靠路中间的是正电位导线,靠路边的是负电位导线。
电车触线要让电车的集电杆平稳滑动。条件差的地段,导线通常直接挂在横梁上,条件好的地段,通常把承力索挂在横梁上,把导线再挂在承力索上。有承力索的链式悬吊当然比直接硬性悬吊效果好。
无轨电车经过弯道,和其他无轨电车线路交叉,分出线路、汇合线路。在弯道,电车线以斜摆、大夹板或者蝙蝠拉铁悬吊通过;在交叉处有专门的交叉器。在分出线路处有分线器,司机断电滑行或者带电通过,把电车导向不同线路。在线路汇合处,并线器把不同方向来车导向同一线路。



无轨电车分线器标志图形

无轨电车并线器标志图形

无轨电车分段绝缘器标志图形

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 楼主| 发表于 2012-2-4 12:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 ich 于 2012-11-17 09:58 编辑

无轨电车和汽车在车身上没有明显区别,除了前置,汽车的所有车身布局,都能在无轨电车上沿用。真正有电车特色的在集电杆-电控-电动机部分。
电控装置负责控制电动机运行。对一般的直流电车来说,电控部分或者调节电阻阻值,或者由可控硅斩波改变电动机的平均输入电压,控制电动机转速。无论哪种调速方式,司机操纵都很简单。
电动机驱动车轮转动。直流电动机拖动特性好,车辆起动、爬坡和超载时,电机负载变大,转速自行降低,动力增加;因此电车运行具有起停快、力气大的特点。但直流电动机的转速高,一般驱动桥适应不了,因此加设一级减速器,把电机转速降到驱动桥能承受的范围。
电车很少有机械接触部分,也不需要离合器。集电杆、电控和电动机的寿命很长。所以电车的制造分为车身和电控两部分,电车的更新基本是只换外壳,不换内核


自从1908年维也纳开通无轨电车以来,电车已经走过了104年,经历了几起几落和几次技术升级。现在的电车不再是当年容易脱线、容易被堵车的电车。
在整流站方面,小型化、容易架设和运输的集装箱式整流站,方便了电车接触网的建设、运行控制和维护。
在接触网方面,高速接触网和类似铁路可动心道岔的高速分线器,消灭了旧有分线器的线间空隙,使电车能够以时速60公里以上通过分线器,大大提高了运行速度。

以下是高速分线器原理图:

在集电杆、车载电控和电机方面,轻型集电杆的出现使电车更加轻盈地滑过线网;电力电子技术的发展产生了交流变频调速,通过改变三相交变电流的频率来改变电机转速。新的逆变器-交流电动机牵引系统摆脱了电机碳刷-换向器的机械接触,超越了旧的直流牵引系统,在牵引效率上优势明显。

关于调速方式对比参看下图:注明一下,下图实际更近于调频图,只是为了直观说明“变频”。实际中和电动机运行相关的参数都可以用来调速,变频调速中为了防止电机超负荷烧毁,电压峰值通常是变化的。


在动力方面,随着电池和超级电容发展及应用,车载电池和超级电容的容量增大。无轨电车由此具备了在无线网路段行驶一定距离的能力;集电杆捕捉器的出现,使电车能够在正常和脱线运行两种情况下游刃有余。
在传动方面,轮边电机和轮毂电机驱动系统的研究试验,使电车在结构简单化、轻量化和载客量上相比其他车辆拥有了更大的优势。

ZF公司的AVE130轮边电机桥:

E-TRACTION公司的轮毂电机系统:

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 楼主| 发表于 2012-2-4 12:22 | 显示全部楼层

国内外无轨电车举例

本帖最后由 ich 于 2012-2-5 11:28 编辑

图片来自作者、其他网友及网络,在此向原作者致歉和表示感谢

BJD-WG120KS:直流电控和ZQ-90电机、三扇宽门、全低地板车身——北方客车、北京电车制配厂联合生产



BJD-WG120N:后置100kW的JD145交流牵引电机、ZF低地板前后桥,通车一踏——青年客车、株洲电力机车、北京电车制配厂联合生产


SKODA/SOLARIS 27Tr:波兰SOLARIS、捷克斯柯达电气联合生产



NEO/KIEPE N6121:柴油机辅助动力源——德国尼奥普兰生产





法国IRISBUS,IRIS CIVIS和CITADIS选装光学导轨系统



瑞士HESS LIGHTRAM3,双铰接无轨电车

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 楼主| 发表于 2012-2-4 12:52 | 显示全部楼层

二、对无轨电车的指责


无轨电车对汽车的优势,正如上一部分所说,源自:
1.比内燃机效率更高、速度和力气更大、维护保养更方便的电动机
2.无轨电车自身几乎为零的排放污染
3.电车系统相对更低的长期成本。


然而无轨电车却面临着形形色色的指责。
 楼主| 发表于 2012-2-4 12:55 | 显示全部楼层
有人拖着高深的辩证法腔调喊:你们无轨电车这是精神鸦 片啊,电动汽车代替无轨电车不可逆转啊,无轨电车有不可克服的自身矛盾,是过时了的东西啊。

是啊,先设定一个无轨电车是过时的,保电、宣传电车是灌输意识形态,培养文化霸权主义的前提,然后在这个前提的基础上,大谈矛盾、对立统一,这样何其高明!
从你们的所谓辩证法,完全可以推翻你们所谓的前提。
什么是过时?什么是你们说的所谓有不可克服的自身矛盾、过时了的无轨电车?以个别的陈旧电车系统来推论一般的电车系统,结论是否准确?
电动汽车终将代替无轨电车,这一趋势固然不可改变。然而电动汽车是激进地、突然地在一瞬间全部代替无轨电车,还是在一个漫长的过程里,历经众多技术发展逐步代替无轨电车?如果是后者,那么,在这个漫长的过程里,是继续选择简便但污染环境的汽车,还是选择烧钱而效率不高的电动汽车,还是选择环保和性价比出色的无轨电车?
保电和宣传电车是灌输意识形态,说得好!培养文化霸权主义,说得好!然而,并不成熟的所谓新能源,所谓混动技术连篇累牍宣传,争先恐后上马,谁又能说这不是灌输意识形态,不是文化霸权主义?难道灌输意识形态和文化霸权主义,只是一部分人的专利,另一部分人就活该接受意识形态和文化霸权主义么?
无轨电车在发展中,终将会甩掉集电杆和接触网,同电动汽车融合。然而在纯电动技术并不成熟的今天,无轨电车是否普遍过时,针对某一地或者某一特殊场合而言,无轨电车是否过时,都是问号。在发展自身,改进自身,逐渐缓解所谓矛盾的过程中,在纯电动技术完全成熟、灵活性矛盾最终解决之前,在针对某一特殊地区或某一特殊场合,无轨电车仍然会是先进的一面占据矛盾的主要方面。
新与旧,过时与适时,都是对立统一相互转化的矛盾两面,更何况陈旧的电车系统不能代表电车系统总体水平,更不能代表电车系统的先进水平。
拖着高深的辩证法腔调喊,并不代表观点和看法能被人认同,相反,只能把自己扯进灌输辩证法或者其他意识形态、培养辩证法或者其他霸权主义的泥坑。
 楼主| 发表于 2012-2-4 13:03 | 显示全部楼层
有人打着小算盘油腔滑调地说:无轨电车可是比汽车贵啊,建整流站架线网可是要花额外的钱啊。电车系统成本就不如汽车划算啊。

上一部分已经说过,无轨电车的集电杆、牵引电动机和电控这三大核心部件使用寿命很长,只需要换个新车体。因此无轨电车的使用寿命比汽车长得多。
正常情况下,十年左右的翻新电车,车况变化不大,而它的内燃机兄弟却早已经退出线路,拆解发动机、底盘和车身部件,消失得只剩车迷手里的铭牌和LOGO。经过十几年到二十年,甚至更久,汽车也许已经换了几代,然而无轨电车只是把电机和电控从旧车壳上拆下来,装到新的车体上,继续在城市里迎接日出日落。
每八九年换一遍整车的汽车和可以用二十来年,仅仅翻新或更换车体,系统还可以升级的无轨电车,成本谁划算,是不言自明的。
电车系统运行时间越长,那些较大的初期投资就会被使用年限摊薄,最终远远小于汽车。

在这里要说明的是,姑且假定每日空调耗电和每日运行耗电大体相当,计入空调耗电后,电车系统的长期成本仍然低于汽车


关于电车系统成本的具体估算,请参考下文(作者:haorunzhi):
WG6120DHA电车与DD6129S58汽车成本比较:
比较环境:夏天开空调时;
比较时间:按50年时间计算,50年后与电车有关的系统全部拆了重建。电车运营10年报废;汽车运营8年报废(最后一批按运营10年计算)
相关数据:
电车电费:每行驶1公里耗电2kWh,每kWh成本0.5元
接触网、整流站费用:线网200万元/km;整流站、人工、馈线费用包括在内
购入电车成本:第一批每辆550000元,后期每辆车350000元(前文已说明原因)
购入汽车成本:按我市简配版后置发动机天然气动力12m级车辆450000的价格计算
汽车燃料:按每行驶1公里消耗天然气0.65立方米,每立方米天然气价格为3.55元;
车辆运营里程:按平均每天每辆车行驶200km计算

电车成本:
1.车辆:
550000*1820辆=1001000000元
350000*1820辆=637000000元
637000000*3=1911000000元
         总价:2912000000元

2.电费:
每车每天:2kWh*.5*200km=200元
所有车每年:200*365*1820=132860000元
所有车50年:6643000000元

3.线网、整流站费用:
210KM*2000000元/km=420000000元

总价:9975000000元
九十九亿七千七百五十万


汽车成本:
1.车辆:450000*1820=819000000元
  总价:819000000*6=4914000000元

2.燃料:每车每天:0.65m3/km*200km*3.55=461.5元
        所有车每年:461.5*365*1820=306574450元
        所有车50年:153287225000元

总价:20242722500元
二百〇二亿四千七百二十万二千四百五十元


可以看出,电车的使用成本仅为汽车的一半
 楼主| 发表于 2012-2-4 13:06 | 显示全部楼层
有人责备说:无轨电车不灵活,线网事故或者车辆事故会让整个系统瘫痪。

这样的责备是留在博物馆里的责备。高速分线器和高速线网的架设大大提高了电车系统的运营速度,电池和超级电容技术已经武装起无轨电车,让它具备了脱线行驶的能力;自动升降集电杆和捕捉器的出现,让无轨电车能够实际脱线行驶。
当北京电车在西单和王府井降下集电杆,靠辅源越过长安街口的时候;当广州电车试验半程线路使用辅源运行的时候,所有关于无轨电车不灵活的责备,都成了字迹模糊不清、随风飘散的旧纸片。


至于所谓线网“视觉污染”的指责,要从城市电缆入地说起。
真正一团乱麻的,是水泥杆子上的各种电线。然而有人硬是把悬挂整齐的电车线和一团乱麻的电线搅在一起,统统归之于视觉污染。这是何等良苦的用心,或者,这是何等糟糕的视力!眼睛都这样了,即使不污染视觉,能看清楚也是一种奢望。
顺便问问眼睛好使的先生们,是愿意呼吸尾气呢,还是愿意看看电车线?假如为了不“视觉污染”,就该拆除电车线去呼吸尾气,那么,为了不“视觉污染”,大家就应该吃染色馒头;为了不“口感污染”,大家就应该喝增塑剂饮料。这是什么精神?这是一种伟大的牺牲我一个,损害后来人的精神!

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 楼主| 发表于 2012-2-4 13:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 ich 于 2012-12-16 21:06 编辑

电车的反对者们一起叫喊:但是电车可不环保啊,电车把污染转移到了电厂

是啊,汽车没有把污染转移到炼油厂炼气厂,因为汽车的尾气排放本身是大头,因此石化工业炼油炼气产生的污染排放就可以一挥而去,一笔勾销了。
既然有所谓转移污染的说法,那我们就从根源看看电和成品油气,看看污染是怎样转移来转移去的。
只要有人类活动,地球上就不可避免产生污染。
迄今为止,人类获得电能的方法无一例外是以其他方式的能源转换,例如火电、水电、核电、风电等等;就我国目前而言,火电仍然是主流。但是截至2010年底,水电、核电、风电等清洁能源发电已经占到了26.3%的比例,今后还会进一步增长。而人类获得成品油气,也不是地下开采出来直接进加油站。目前我国仍然从石化企业炼油炼气获得成品油气。
发电可以不污染环境,然而石化工业不能不污染环境。


水能和风能可以从自然界取得,核燃料、煤炭和石油都需要从地下开采
煤矿的开采,目前绝大多数从陆上向底下打矿井取得。而海上石油开采则已经非常可观,同时很可观的还包括海上石油污染。渤海油田漏油事故不了了之,让海上石油污染成为一个挥之不去的硬伤。
开采后的煤用于发电,可以在煤矿就地建设坑口电厂,或者就近建设电厂。然而石油和天然气必须输送到石化工业提炼才能成为成品油气。石化工业占地面积大,设备和工艺复杂,提炼效率不高,而火电厂通过热电联产却可以进一步提高效率。在提炼油气的过程中,同样产生了可观的污染排放。
为了将电能送到用户,只需要架设输电线路输电。为了将成品油气运输到用户,必须动用轮船、火车、汽车、管道等各种运输方式,在运输过程中间又会产生新的排放污染。而且用轮船、火车、汽车输送油气往往是单向运输,空驶返回,进一步浪费了资源,加重了污染。

最后一步,分别是电能经过整流站-线网-电动机牵引无轨电车、燃油燃气通过燃烧推动发动机牵引汽车。对汽车来说这最后一步是污染的大头,但这不等于之前为了采油-炼油-运输的种种污染可以无视

到了这一步,所有电车把污染转移到了电厂的说法都可以转移到字纸篓和回收站里面了。实际的情况是,如果要穷根究底,获得电能的污染都控制在电厂发电的过程中,从输电起到电车系统都是零排放和环保的;然而汽车却要在尾气污染之外,背起获得成品油气的整个过程的污染包袱。


混动和电动的支持者们继续叫喊:是啊,因此电车是一个排放不环保的系统,只有混动和电动才是完全的低碳环保

但混动和电动所消耗的电能就可以无缘无故地产生么?这是一个高中生都会指出错误的观点。混动和电动不管怎么包装,终究回避不了它们消耗的电能仍然从电网取得这一点。它们的支持者否认了电车的零排放,同时也把它们自己扔进了转移污染的指责。
而且,纯电动技术成熟了么?电池和电容的使用寿命和回收处理如何?这个问题,至少今天,仍然没有一个很好的回答。

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 楼主| 发表于 2012-2-4 13:12 | 显示全部楼层
当说明了这些问题以后,对电车系统的种种指责就失去了实际的意义,而变成为一种激进和保守混杂的政策和发烧的产业为了拔苗助长,动用了先入为主设定前提、只见眼前不见长远、截取历史窥测现实、偷换概念混淆黑白等种种故意的和非故意的手段,炮制出来的和实际情况两样的论点。
 楼主| 发表于 2012-2-4 13:20 | 显示全部楼层

三、是谁推动了清洁交通

本帖最后由 ich 于 2012-6-15 20:31 编辑

介绍无轨电车,回应指责之后,可以结论如下:
当剥掉了所谓过时、不经济、不灵活、视觉污染和转移污染等种种强加印象之后,所露出来的事实却是,在城市大街小巷,推动了清洁交通的,既不是冒着五颜六色尾气的汽车,也不是没站稳就急着开跑的混动或电动,而是有百年以上历史、历经起落更新的电车。

目光转回三年前的今天,西安电车由于沿途地铁施工,在车迷惋惜和广大群众不很明白真相中,告别了大家。再望远一些,不止一个城市曾经或者正在受各种原因驱使,炮制各种论点,利用群众的不明真相,制造着无轨电车的杯具。
因此正像开头说的那样:现在是电车支持者向公众公开说明自己的观点、自己的目的、自己的意图并拿自己的宣言来反驳关于无轨电车幽灵的神话的时候了。这,就是本期主题内容的初衷。
关于无轨电车在某一城市有没有可能上马或者恢复,本期主题不涉及。但这并不意味着电车迷放弃提出设想、规划系统并论证。只要取消无轨电车的悲剧还在继续制造,只要无轨电车还面临强加的指责,电车迷就必然以规划论证来回敬拆除废弃,以宣传电车来和冒进的新能源、保守的汽车针锋相对。
而广大群众如果能了解无轨电车,对这个话题有了独立见解,作者和曾经为保电付出努力的同好们,他们就没有白费力气。

电车迷从不屑于隐瞒自己的观点和意图。他们公开宣称:是谁推动了清洁交通,是我们无轨电车!让别有用心的人在事实面前发抖吧!无轨电车在起落发展中失去的只是辫子,他们赢得的会是整个城市!
 楼主| 发表于 2012-2-4 13:22 | 显示全部楼层

结束

本帖最后由 ich 于 2012-6-15 20:31 编辑

起来  饥寒交迫的逆变
起来  全世界受苦的电车
满场的车灯已经点亮
要为环保而斗争
旧世界打个落花流水
电车们起来  起来
不要说我们一无所有
我们要做城市的主人

这是最后的斗争
团结起来到明天
绿色城市交通就一定要实现
这是最后的斗争
团结起来到明天
绿色城市交通就一定要实现

从来就没有什么救世主
也不需要神仙皇帝
要创造人类的幸福
全靠我们自己
我们要走遍大街小巷
让思想冲破牢笼
快把那电机转得飞快
趁热打铁才会成功
 
这是最后的斗争
团结起来到明天
绿色城市交通就一定要实现
这是最后的斗争
团结起来到明天
绿色城市交通就一定要实现

是谁推动了清洁交通
是我们无轨电车
一切归环保者所有
哪能容得污染源
最可恨那些毒蛇猛兽
吃尽了我们的空气
一旦将它们消灭干净
鲜红的太阳照遍全球

这是最后的斗争
团结起来到明天
绿色城市交通就一定要实现
这是最后的斗争
团结起来到明天
绿色城市交通就一定要实现

感谢观看和思考!

鸣谢:
平安118论坛、52BUS坛友(SKODA、电车大圣、wk198206、wing、北京公交653)、XBUS & BAOBUS坛友(就我没素质、haorunzhi、BUS033)。
发表于 2012-2-4 21:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 电车 于 2012-2-5 11:50 编辑

作者此文深刻剖析,活学活用马克思主义哲学中的唯物辩证法,运用毛泽东思想和辩证唯物主义的观点分析了整个电车系统,并对的今后发展方向做了展望,作为一个上海的电车迷来说,看到此文,深为上海的电车事业感到悲哀,为北京广州等发展电车事业的城市感到庆幸!上海作为全国乃至全亚洲第一个运营无轨电车的城市,近百年来,为上海的公交事业建立了不可磨灭的功勋。尤其是上世纪九十年代初,电车保有量达到亚洲第一,那时是一个骄傲!反观近十多年来,尤其是进入新世纪以后,上海的电车事业一路急剧下滑,多条电车线路改汽车运营,个别电车线路大多由汽车运营,目前电车保有量才150多辆,分布在11条电车线路上(其中15路和24路绝大多数由汽车运营,因11路和26路已全线采用超级电容车运营,故未计入11条线路之内),导致这些结果的原因是什么?从作者的文中都能找到答案,一个是主管部门的不重视,另外一个就是硬件设施不过关,不坍台的说,上海电车架空线网技术落后西方发达国家60年,电车关键技术还是可控硅斩波调速,直流电机60KW,钢制集电杆且不能自动升降。还有一个,我们现在太过于迷信新能源,认为新能源的出现,立时立刻就能完全替代无轨电车的运营,可是事实打破了这种“美好”的幻想!新能源的产生以及今后的发展期望必须得到承认,但就目前来说,还不适宜完全替代无轨电车的运营,理由就是技术条件尚不成熟。上海做为一个国际化大都市,连城市无轨电车都不能好好发展,有愧于大都市之名~!电车做为上海公交的百年象征,早已融入了上海独有的海派文化。今后一段时间电车的发展方向就是线网+辅源。同时提升整个电车系统,加快研究新能源技术,使之技术早日成熟,尽快加入公交运营行列。

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