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捷運新訊

高雄輕軌無架空線系統
系統工程科
111-04-15
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輕軌系統之牽引動力集電方式一般採用架空線傳輸方式,須於沿線布設電力線作為輕軌車輛行駛動力來源,而用來支撐架空電線之電桿柱,其間距一般介於40 ∼ 50 公尺。在市區內,架空線系統往往對安全上或景觀上造成疑慮。

高雄環狀輕軌為減少因雜物誤觸電纜線產生的意外,以及保留水岸段亞洲新灣區完整天際線、大順路段中央分隔島所種植之雨豆樹,引進創新無架空線技術作為高雄環狀輕軌供電的系統架構。

高雄輕軌車輛行駛時之所以可以不必使用電力線來供電,乃因車上裝有車載儲能設備,在車輛行駛時車載儲能設備提供車輛所需之電力,當列車進站載客時自動升弓充電,在乘客上下車完畢前完成快速充電;且當列車煞車減速時能回收能量,對儲能設備進行充電,達到節能目的。

高雄輕軌第二階段車載儲能系統設備

高雄輕軌二階車輛採用法國阿爾斯通(Alstom)車廠CITADIS 305系列車型,Alstom針對高雄輕軌無架空線需求提出了Autonomy車載儲能系統,該系統的車載設備包括:

  • 2組Ecopack車載儲能設備箱
  • 1個Ecoswitch Box
  • 集電設備:集電弓、Ecollect、750V插座
  • 到站充電控制系統(Pegasus系統):2台車載BCM設備、2台數據機、4組Wifi天線和相關濾波器、1台信標讀取器等
  • 列車控制及監控系統(TCMS)

各設備功能簡介如下:

  • Ecopack車載儲能設備箱:於列車行駛時提供電力,並在進站充電或煞車時儲存能量。每組Ecopack包含48個Neo- Elit模組,採彈匣式設計以利於維修更換。每組Neo-Elit模組由30個方形LiC電容組成。
  • Ecoswitch Box:管理不同列車供電模式間的轉換和驅動集電設備。
  • 集電設備:高雄輕軌二階車輛配備三種不同集電設備,滿足車輛在不同區域(機廠駐車區、維修區、正線等)時之集電需求。
  • 到站充電控制系統(Pegasus系統):Pegasus系統是Alstom開發的一套系統,配合高雄輕軌無架空線系統要求進行功能調整,來判斷列車是否處於正確的導電軌區域,並處於安全的供電模式(零速),在條件滿足情形下要求軌道側設備進行供電。並提供這些資訊給列車監控系統,以安全的管理集電裝置及供電模式。
  • 列車控制及監控系統(TCMS):管理Autonomy供電系統能量和功率消耗、監控並提供介面來協助駕駛員操控列車。

高雄輕軌列車到站充電程序

高雄輕軌每座車站皆安裝無架空線充電系統,為了安全考量,車站導電軌平時並不會處於供電的狀態,車輛集電弓在行駛時也是處於降弓的狀態。

為了確保輕軌車輛在車站能安全可靠的充電,高雄輕軌發展了一套高度自動化的控制系統。當輕軌車輛抵達車站月台時,利用車底的讀取器讀取安裝在軌道上的信標所傳遞出來的訊號,判斷車輛停靠在正確的位置,同時車輛系統透過速度感測器確認車輛處於靜止狀態(車速為零)後,車輛自動升弓並發送訊號請求軌旁充電設備進行送電,當軌旁訊號接收器收到訊號後,將該訊號傳送給軌旁充電設備內的控制盤,由控制器來命令充電動力盤內之直流接觸器閉合,將直流750V電力傳送給導電軌來為車輛充電。同樣的,當系統判斷列車充飽電後,會自動控制執行斷電動作以確保安全。

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