מבוא

מערכות רכבת אור הפכו לאבן הפינה של ניידות עירונית מודרנית, המציעות איזון בין יכולת, מהירות וביצועים סביבתיים. asערים מתרחבות ומחפשים פתרונות מעבר בר קיימא, הביקוש לרשתות רכבת קלה ממשיך לגדול.עם זאת, תשתיות אספקת החשמל שמדלקות מערכות אלה לעתים קרובות נשאר צוואר בקבוק חבוי, השפעה, אסתטיקה, וגמישות תפעולית עדכנית בטכנולוגיות אספקה הן התמודדות עם אתגרים אלה, המאפשרים, שקט, כמו גם שיטות תחבורה חכמות, כמו גם על גבי אנרגיה מתקדמות, כמו שיטות אנרגיה מתקדמות, וגמישות תפעולית, וגמישות תפעולית, וגמישות תפעולית, וגמישות תפעולית.

העמודים של אספקת חשמל מסורתית

מערכות Catenary

במשך יותר ממאה שנים, המערכת הקטארית העליונה כבר השיטה הדומיננטית לספק חשמל כוח למסילות תאורה כלי רכב רכבת הקלה. בתצורה זו, חוט רציף מושעה מעל המסלולים באמצעות סדרה של מורדים וציוד מתח.הפנת הרכבת עושה מגע פיזי עם חוט כדי למשוך את הצמיגים הנוכחיים, בדרך כלל על 600-750 V DC, בעוד שמערכת חסומה וזמנית גבוהה יותר, הן מפני פגיעה בחוט השדרה, כמו גם על פני השטח הסגולה היסטורית, כמו גם על פני השטח הקדמית, כמו גם על פני השטח הקדמית העין, כמו גם על פני השטח הקדמית העין, כמו גם על פני השטח הקדמית, כמו גם על פני השטח הקדמית, כמו גם על פני השטח הקדמית העין, כמו גם על פני השטח הקדמית, כמו גם על ידי ציפוי מתכת כהה, כמו גם על פני השטח הקדמית העין, לעתים קרובות, כמו גם על ידי ציפוי מתכת כהה, כמו גם על ידי ציפוי חום כהה, כמו גם על פני השטח הקדמית, כמו גם על פני השטח הקדמית העין, כמו גם על ידי חוטים, כמו גם על פני השטח הקדמית גבוהה של מתכת כהה, כמו גם על ידי ציפוי גבוה יותר, כמו גם על ידי ציפוי גבוה, כמו גם על ידי ציפוי חשמלי שלילי.

מערכות רכבת שלישית

אלטרנטיבה - במיוחד נפוצה במקטעי הרכבת התחתית או מופרדים - היא הרכבת השלישית כאן, רכבת מוליך שהוצבה לצד של מסילות הרכבת המריצה כוח באמצעות נעל איסוף ברכבת.מערכות רכבת שלישית להימנע מבניינים מעל פני השטח, אשר יכול להיות מועיל במנהרות או אזורים עם הגבלת כוח נמוכה.עם זאת, הם מציגים סכנות בטיחות לעובדים ולטרפים, וביישומים קלים כי לחלוק עם כבישים מהירים או מרחקים קבועים, הם גם סובלים ממתחים קבועים, בדרך כלל, גם ממתחים קבועים, כמו גם ממתחים קבועים, כמו גם ממתחים קבועים, הם סובלים ממתחים קבועים, כמו גם ממתחים קבועים, כמו גם ממתחים.

אתגרים משותפים ומגבלות

מעבר לחששות אסתטיות ותחזוקה, שיטות אספקת החשמל המסורתיות מטילות כמה מגבלות תפעוליות.כשלים של נקודות בודדות (למשל, חוט שבור או מוט מעוקל) יכולים להביא קו שלם לעצירה.ההיערכות הקבועה של קטנרית גם מקשת לתכנן מערכות חשמליות משולבות לחלוטין ברמת רחוב, שבו מסלולים נוספים לאורך נתיבי תנועה, יתר על כן, חוסר יכולת לאחסן אנרגיה על בסיס אמצעים כי כל הכוח חייב להיות מקווי זמן מתקדמים, לעתים קרובות, ולהוביל לתוך נקודות כוח מתקדמות, כמו גם כן, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כדי למנוע רמות אנרגיה מתוחכמות גבוהה, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, לחץ גבוהה, כמו גם, כדי למנוע רמות כוח מלמטה יותר, כמו גם, כדי למנוע רמות כוח רב יותר, כדי למנוע רמות כוח רבודה, כדי למנוע רמות כוח רבודה, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כדי למנוע רמות כוח לאחור, לעתים קרובות, כדי למנוע רמות כוח רב יותר, כדי למנוע רמות כוח רבודה גבוהה של צריכת אנרגיה מוצקות, 000 כוח רבודה, כדי למנוע שימוש יעיל יותר, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, 000 כוח בפועל, 000 כוח רב עוצמה גבוהה של כוח רב יותר, 000 כוח רב עוצמה

אחסון אנרגיה: כוח ללא קווי חשמל

סוללות אנרגיה אחסון מערכות

השילוב של סוללות בעלות גבוהה ישירות על כלי רכב רכבת קלה מייצג שינוי פרדיגמה. כימאים מודרניים ליתיום - במיוחד ליתיום טיטנאט ומכסה ברזל ליתיום - חיים מחזוריים גבוהים יותר, יכולת טעינה מהירה, ושיפור חבילות בטיחות.סוללות סוללות הם בדרך כלל בגודל של 15 קמציות אנרגיה כדי לאפשר את הרכב לפעול ללא כוח מעל למרחקים של 1 עד 20 ק"מ, בהתאם ליישום זה מאפשר אזורי אנרגיה חלופיים, בנוסף, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כוח, 000, 000, 000, 000.

דוגמאות מסחריות כוללות את CAF Urbos 3 חשמלית בשימוש בסביליה וברמינגהם, אשר מעסיקה supercapacitors וסוללות כדי לאפשר ריצה ללא חוט עבור פלחים של המסלול. בדומה, רמת S120 חשמליתs ברמת הפלטפורמה של סימנס בווינה ואת היצרן השוויצרי Stadler של FLIRT Akku (טלרי) להוכיח כי אנרגיה מאוחסן באופן מלא יכול להחליף קטנרי על ענפים קצרים: LTS0S.

Supercapacitors for High Power Need

Supercapacitors - הנקרא גם אולטרה-capacitors - סוללות שותפות על ידי מתן צפיפות גבוהה מאוד כוח עבור התפרצויות קצרות. הם מצטיינים בלכידת מחדש גינון אנרגיה מיידית ומספקים אותו להאצה מהירה. באזורים ללא קטנרי, supercapacitors לבד יכול לקיים חשמלית עבור אחד עד 2 ק"מ בין נקודות טעינה. יישום בולט הוא צי חשמלי בסביליה, שבו בנקים supercaptor על גג קטן, אשר מופעל על ידי תחנות כוח על פני שטח קבוע של רכב קצר.

שילוב עם Regenerative Braking

כלי רכב מודרניים עם אחסון על הסיפון יכול לקצור אנרגיה קינטית במהלך גישור ולאחסן אותו לשימוש מאוחר יותר.זה מקטין את הצורך ברשתות התנגדות וחשבונות אנרגיה נמוכים יותר. במערכות שבהן אחסון מותקן גם במצע לצד תת-קרקעי, האנרגיה המוחזרת ניתן לשתף בין רכבות מרובות, המציעה אפילו יותר יעילות.

יישומים אמיתיים והטבות תפעוליות

ערים כמו וינה, מילאנו, ורמימינגהאם כבר הציגו פלחי רכבת ללא קטינה המופעלים על ידי אחסון על הסיפון. היתרונות להרחיב את השיפור החזותי: עלויות תחזוקה יורדות כי אין חוטים ראשיים כדי לבדוק ולתקן, ואמינות השירות כי אנרגיה מאוחסנים ניתן להשתמש כדי לעקוף את הפסקות כוח קצר.אופרות גם לקבל את היכולת להרחיב את המסלולים לתוך אזורים שבהם overhead irring יהיה יקר או קשה מבחינה פוליטית, כמו 20%).

העברה אלחוטית: המהפכה ללא מגע

אינטגרטיבית ו-Reductive Coupling

העברת כוח אלחוטית (WPT) מבטלת את הצורך בכל מגע פיזי בין מקור הכוח לבין הרכבת.בהפיכה אינדוקטיבית, שדה מגנטי נוצר על ידי סליל ראשוני קבור במסלול ו סליל משני על הרכב. Resonant inductive הפיכה מגביר את המרחק והיעילות על ידי כוונון של שתי מערכות מודרניות להשגת רמות של 85-% עבור הפחתת ההשפעה של הכביש (FS) באופן איטי יותר.

קידוד דינמי: צ'ינג בזמן המעבר

טעינה אלחוטית דינמי לוקח את הרעיון עוד על ידי הטמעת סדרה של קטעים אינדוקטיביים לאורך המסלול כך שהרכב מקבל כוח בזמן שהוא נוסע.זה מקטין או מבטל את הצורך על יכולת הסוללה, כי הרכבת יכולה למשוך אנרגיה באופן רציף מן העכביש.החלקים הדרום קוריאניים OLEV (על-Line Electric Vehicle) והפגנת הינדסי האירופית אישרה את הטכנולוגיה עבור אוטובוסים ומסילות ברזל, מאפשר כעת חלק מרכזי של רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך כדי שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך כדי שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך כדי שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית, תוך שימוש בתחנות רכבת תחתית רכבת תחתית רכבת תחתית, תוך כדי

בדיקה ומימון מסחרי

מספר פרויקטים של טייס דוחפים את WPT לקראת סטנדרטיזציה.סדרת IEC 61980 ו SAE J2954 מגדירים ממשקים משותפים להעברת חשמל אלחוטית במעבר. ביוטה, מפגין חשמליות דלת-קרקעי באמצעות הפיכה אינדוקטיבית הוכיחו כי טעינה סטטית בעצימות בלבד יכולה לקיים מסלול מתון-טווח.עם זאת בסין, CRRC Corporation נבדקה עם מחסומים היברידיים וסופר-קפירים, למרות שהמחירים הגבוהים צפוי להישאר גבוהים לצמצום, כדי לשמור עלות, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם עלות, כמו גם עלות, כמו גם עלות גבוהה, אך ורק עלות, עלות, עלות, עלות גבוהה, עלות, עלות, עלות, עלות, עלות, עלות, עלות גבוהה, עלות סטנדרטיות, אך ורק עלות, עלות גבוהה, אך ורק עלות, אך ורק עלות, עלות, אך בסין, עלות סטנדרטיות סטנדרטיות, עלות, אך בסין, הן צריכות להיות יעילות גבוהה, עלות, עלות, אך בסין, אך בסין, אך הן קיימות, אך בסין, אך ורק עלות גבוהה, אך ורק עלות סטנדרטיות גבוהה, אך ורק עלות גבוהה,

אדריכלות: Power Supplys

אסטרטגיות Electrification

במקום להחליף את הקטנרי לחלוטין, סוכנויות תחבורה רבות מאמצות פתרונות היברידיים המשלבים חוט מסורתי עם אחסון על הסיפון או טעינה אלחוטית.לדוגמה, קו עשוי להיות קטנרי בחלקים פרברים נמוכים אך מסתמכים על סוללות או כוח supercapacitor במרכז העירוני הדחוס.

תאים כמו תוספת

למרות פחות נפוץ עבור רכבת קלה, תאי דלק מימן הוצעו עבור פעילות ללא קמציונרים מורחבת. Alstom's Coradia iLint (רכבת אזורית) ואת ה-H2Bus Conortium הראו כי מערכות תאי דלק יכולים להחליף קטנרי על קווים לא חשמליים.עבור רכבת קלה, תאי דלק יכולים לספק הרחבה עבור שירותים בין-עירוניים שאינם יכולים להצדיק את מלוא הסלקציה, עלות המימן, ואת העלות הנוכחית של יישומים לטווח הארוך של תשתיות לטווח הארוך.

חידושים ורשתות חכמות

אספקת החשמל של רכבת קלה יכולה להיות גם יותר בר קיימא על ידי חיבור מקורות אנרגיה מתחדשת ושימוש בפאנלים חכמים של השמש מותקנים על גגות מחסנים, לצד מסדרונות, או על גבי תחנות כוח לייצר חשמל נקי אשר ניזונים ישירות לתוך רשת מערכת העיכול.סוללות אנרגיה אחסון במסגרות חלקה את יכולת האחסון של מערכות אנרגיה מתחדשת ומאפשרת למערכת לרכוש חשמל בקצב של מערכת אחסון חכם, המאפשרת ניטור אווירי חשמל דחוס באופן עצמאי, כמו החלפת חשמל של תחנות כוח.

ניתוח השוואתי של טכנולוגיות

כדי לסייע למתכננים המעבר להעריך אפשרויות, ההשוואה הבאה מדגישה את ה- Trading-offs המפתח:

  • (ב) [הבא] קנרי: [ה]: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה]], [הה], [ה]ההעלות הראשונית הנמוכה ביותר לכלי רכב; השפעה חזותית גבוהה; תחזוקה מתמשכת; אבדות אנרגיה; אמינות מוכחת.
  • (ב) ,0) ,5 ; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) על הסיפון בטריקים:FLT:1גבהים של רכב גבוה; תשתיות טעינה מהירה צורך; טווח מוגבל לחיוב; יעיל מאוד עבור לכידת מחדש.
  • (FLT:0) Supercapacitorseur: 1FLT 1 חיים ארוכים מאוד; מצוין עבור פלחים קצרים ללא קטנרי; צפיפות אנרגיה נמוכה יותר מאשר סוללות; טעינה מהירה עצירות.
  • (בלטינית:0) Power (Static): ph1 אינו מגע פיזי; תשתיות עלות בעצירים; מעט יעילות נמוכה יותר מאשר קטנרי; אידיאלית לאזורי מורשת.
  • (FLT:0) Wireless Power (Dynamic): irFLT:1 פחות תלות באחסון לוח; עלות התקנה גבוהה; אתגרים תאימות אלקטרומגנטית; עדיין מזינוק.
  • (FLT:0)Hybrid Solutions:FLT:1rea מותאם לפרופיל נתיב; מורכבות מוגברת; יכול לייעל את עלות מחזור החיים; מציע undancy עבור סובלנות לקויה.

אימוץ עתידי של Outlook ותעשייה

העשור הבא יראה שינוי חזק לכיוון רכבת אור ללא קטנרי במרכזים עירוניים.ערים אירופיות מובילות את המגמה: פריז התחייבה לחשמלות ללא חוט עד 2030, וערים גרמניות רבות כבר פועלות קטעים ללא קטנריים. באסיה, OT חשמלי של סין בדלאני ו-Tōky Airoky של יפן 31 נבדקות על אחסון.

בינה מלאכותית תמלא תפקיד גובר בניהול אנרגיה.אלגוריתמים של למידת מכונות יכולים לחזות את הביקוש לעוצמה בהתבסס על נתונים, תנאי התנועה ותחזיות מזג האוויר, ולאחר מכן אופטימיזציה כאשר יש לגבות סוללות וכאשר להאכיל אנרגיה בחזרה לרשת.חשמלות אוטונומיות לתאם את השימוש באנרגיות והאצה למזער את השימוש באנרגיה הן גם באופק.בינתיים, תמריצים מדיניות כגון הפחתה של פחמן ומימון ל"ירוק" יזרזו" את האימוץ של כוח מתקדם.

מסקנה

אספקת כוח רכבת קלה עוברת את הטרנספורמציה המשמעותית ביותר שלה מעל מאה שנים. אחסון אנרגיה על הסיפון, העברת חשמל אלחוטית, אדריכלות היברידית מתגברת על המגבלות של מערכות קטנריות ושלישיות, המספקות רשתות נקיות יותר, אמינות יותר, וויזואליות פחות פולשניות יותר. בעוד שכל טכנולוגיה יש לה פרופיל עלות-תועלת משלה, ההתכנסות של מחירי סוללות נופלות, יעילות גבוהה יותר של WPT, ואינטגרציה חכמה, לעמדות תחבורה רגילות, היא רק על פני היצע, על פני טכנולוגיות תחבורה סטנדרטי, לא פחות, כמו גם על פני טווח מתקדם של טכנולוגיות מתקדמות, לא פחות, אלא גם על פני טווח, כמו גם על פני טווח, כמו גם על פני טווח מתקדם של טכנולוגיות תחבורה, לא זמין, על פני טווח, שמירה על פני טווח של טכנולוגיות תחבורה, על פני טווח מתקדם של טכנולוגיות תחבורה, עלות, על פני טווח צמיחה גבוהה של טכנולוגיות תחבורה מודרנית, היא רק על פני טווח צמיחה, לא זמין, על פני טווח צמיחה, לא זמין, על פני טווח צמיחה, הוא עומדות, עלות, על פני טווח צמיחה גבוהה של טכנולוגיות תחבורה גבוהה של טכנולוגיות תחבורה גבוהה של טכנולוגיות תחבורה גבוהה יותר של טכנולוגיות תחבורה גבוהה של טכנולוגיות מתקדמות, עלות, רק על פני טווח צמיחה גבוהה יותר של טכנולוגיות מתקדמות,