摘要：随着社会和科技的迅速发展，地铁已经成为了人们日常生活中主要的出行方式之一，地铁网络也在处于不断地发展壮大过程中，而在地铁的发展进程中，地铁电气技术也起着至关重要的作用，从而也得到了飞速的进步。文章就从地铁的发展，地铁电气设备的特殊性，地铁电气技术的现状及未来的发展趋势等方面做了简单的介绍，希望为同工程或者是同行的人带来一些价值和借鉴。
关键词：地铁；电气技术；发展
引言
随着我国进入改革开放的这股热潮后，不仅快速的提高了我国的经济发展，也提高了人民的生活水平，更使得我国的科技水平在该阶段发生了翻天覆地的变化。从完成第一条地铁的修筑到现在，已经在我国的很多个地区都修建了地铁，如北京、西安、上海、广州、武汉、青岛等。地铁的出现给人们的出行带来了很大的便捷，特别是在生活上和工作上，所以深受人们的喜欢。随着时代的不断进步和科技水平的不断提高，更是使电气技术在修建地铁的过程中得到不断的发展。
1.地铁电气设备的特殊性
（1）被控制的设备种类繁多，自动化的程度高：地铁中被控设备种类很多，包括各种风阀、风机、传感器、供配电设备、电梯、导向标识等，所以要保持地铁的安全运营，对电气设备的控制智能化和自动化的程度就要越来越高。
（2）地铁功能的特殊性：因为地铁属于公共交通行业，对于乘客是否进行优质服务，将反映地铁的先进程度。这种优质服务，处了人的因素外，设备的可靠、安全、节能、高效和地铁的安全性等也非常的重要。所以地铁监控系统更倾向于变化客流环境调节、安全行车的管理、相关设备的有效运行、灾害情况下疏散导引等。
（3）设计、施工、制造的单位有很多：因为地铁的施工往往要分为很多段，所以需要不同的商家来承担工作，也就造成了电气设备制造单位的多样性。
（4）地铁相关的系统有很多，并且专业性都很强：地铁工程主要配备有供配电、车辆、信号、电梯、防火装置、综合信息管理、监控、安全等系统。
2.我国地铁的发展历史
我国修建完成的第一条地铁是于 1965 年 7 月 1 日在北京进行动工建造的，从北京站到苹果园，全程 23.6 千米。这条线在 1969 年 9 月底才开始通车。1971 年北京地铁线 2 号又开始施工建设，但是这条地铁线修建进程缓慢，全程 19.9 千米，到 1984 年来开始运营通车。在此之后，北京的地铁又处于了停滞状态。而在此时，1971年才开始修建地铁的韩国，到 1999 年的 6 月底已经建成了 7 条线路，总共的行程已经达到了 217.1 千米，而我国只有 90 千米。所以我国的地铁进程明显处于落后的状态，所以地铁的电气技术水平自然而然也处于比较落后的状态。到了2000年以后，中国的地铁才开始得到了真正的发展。许多省市例如青岛、深圳、大连等都准备修建地铁。并且庞巴迪、西门子、东洋、阿尔斯通等地铁车辆厂商纷纷注入中国，从而带动了我国地铁技术（电器、牵引电机、控制、车辆）的进步。
3.我国地铁电气技术的现状
3.1发电机电流的变化
使用过直流电动机的都知道，直流电动机在超荷载运行时电刷会“烧焦”，这种现象在地铁电气上也会发生，当电动机超荷载或者运转急速时电刷、换向器都会升温，当达到一定临界值时就非常容易擦出火花甚至发生环火事件，这无形之间就形成事故隐患，导致火灾的发生概率很高。另一方面，直流电动机本身工艺复杂、加工需要非常精确，维护直流电动机的耗费很高，需要投入很多人力物力财力，因此我们乘坐的2000年以后修建的地铁采用的都是交流电动机来驱动整个系统的正常运行。交流电动机最突出的特点就是耐磨不易损坏、工艺结构简单、可承载运行速度远高于直流电动机，这也就决定了其安全性能更高，事故发生概率小。目前我国使用的交流电驱动系统和世界水平相比，其技术水平相差无几。
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3.2接触网进行升级
接触网，形象表述就是铁路上根据铁轨在轨道上架设的线，通常是“之”字，简单理解就是特殊的高压输电线，其最重要的作用就是向地铁供电。传统的地铁像是至今仍在沿用的北京地铁一号线也都是采用DC 750V的电压等级提供给接触网系统，对于高速运行的地铁而言750V的电压仅能够供电2—3个地铁站，其供电范围非常小，非常不方便，所以北京地铁一号线在延长线路后即采用了DC 750V供电和第三轨供电两种方式网。到现在供电所牵引的变电站电压等级已经达到了DCl500V，提升电压后最直接的好处就是扩大了供电范围，并相应减少了能耗，从经济效益上来看也是节约了成本并且增加了地铁的安全性。
3.3牵引器件的提升
世界上第一辆地铁叫“伦敦大都会铁路”是采用蒸汽机车牵引前行的。在中国的第一辆地铁——北京地铁一号线在始建时受到了各项技术包括牵引器件的限制，主要采用的是电空型元器件。这种电磁接触器分段能力差、熄弧能力弱，根本无法满足地铁这种电流大电压高的车辆，所以在20世纪70年代到21世纪初期，地铁大都使用电空型元器件，而电磁型元器件只是在很少的时候被使用作为辅助运营。直到地铁行业飞速发展的现状，电磁型元器件随着经济发展也得到完善，不再局限于因气源系统的问题不得不使用。制造容量大、分段能力好、熄弧能力强的电磁型元器件来取代传统的电空型元器件也只是时间问题了。
3.4电气从普通材料到环保材料
随着居民生活水平更上台阶，人们的眼光不再局限于。吃饱饭。，而更加关注精神上、生态环境上的享受。地铁作为城市居民出行首要考虑交通工具，无论从符合市民的需求方面，还是从响应国家号召做好环保榜样方面，都必须考虑使用环保材料，做到“绿色出行”，为世界的可持续发展做出自己的贡献。其中材料的变化主要表现在以下几个方面：第一，将石棉材料换为DMC环保材料。石棉作为接触器上的灭弧盒，具有很强的污染环境的能力，DMC材料（即团状膜材料）具有极好的清洁环保功能翻。第二是触头材料进行更新换代。接触网的头部会出现火花，以前的灭弧材料大多含有镉类物质，现在触头已经更换为银氧化锌这类材料，减少对环境的污染。第三是电缆接头的更换。传统的电缆接头焊接方式都是锡焊，所以目前电缆接头改用不需要焊接材料的常温冷压连接，这种焊接对人体和环境没有破坏。
4.我国地铁电气技术的未来发展
4.1 开发先进的电气技术
在科学技术迅速发展的今天，国际上的地铁电气技术也在不停进步，我们应多借鉴和学习地铁发达国家的相关技术，使我国地铁电气技术更上一层楼。如用线性电机来牵引车辆，可以节约空间、节约成本，已在国外使用的很频繁。为此我国相关部门也应该加大对电气技术研发的力度，不断地学习先进的技术。从而让我国地铁的电气技术达到一定的技术水平并与之均衡，给人们的出行和生活都带来了更大便利。
4.2 节能和电气技术的结合
现在环保已经成为了一个主流话题，所以我们可以把电气技术和节能技术相结合以适应电气技术在地铁上的快速发展，减少浪费。使用节能材料，在提高电气设备耐用性的同时也使得电力系统的压力得到缓解，进而使工作效率得到提高。
总结
国民的经济水平发展得越来越高，国民生活节奏也是越来越快。传统意义上的自行车、摩托车就不能满足国民对快节奏的需求和对安全、舒适度的需求，虽说还有小轿车，但成本问题、堵车问题也是不得不考虑，由此应运而生的是中国地铁事业。地铁以其快速、安全、舒适的环境迅速占领了国内的轨道交通市场份额，本文主要对地铁电气设备的特殊性、地铁电气技术现状、地铁电气技术的未来发展趋势进行探讨。
参考文献：
[1]邵小辉.浅谈我国地铁电气技术的发展[J].科技创新与应用，2014，16：271.
[2]钱明华.我国地铁电气技术的发展[J].电工文摘，2009，3：1-4.
[3]臧正保.南京地铁电气控制原理图的设计[J].机械制造与自动化，2009，5：124-126.
论文作者:王大伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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