磁浮高铁系统的运行可靠性及无接触供电原理

可靠性（Reliability）就是磁浮高铁系统运行的可靠性，主要包括冗余设计、无接触供电和平均寿命等。在磁浮高铁系统中，磁浮交通系统是一个高度自动化和信息化的主动控制系统。列车运行、控制和维护都实现了自动化，且以诊断技术为基础，实现了运营、维护及管理的完全信息化。由于系统技术的自动化和信息化特征，其运行可靠性相对更高。由于自身的技术特点，磁浮线路有着更小的转弯半径和更大的爬坡能力，这使得磁浮交通线路能更好适应周边地形，其选线设计更加灵活。磁悬浮系统主要通过冗余设计和无接触供电等方法提高了其运行可靠性。

（1）磁浮高铁系统的冗余设计（Redundancy Design）：在磁浮高铁系统中，磁浮列车的悬浮、导向和驱动系统等普遍有冗余部件和自动化检测装置。当某个部件发生故障时，冗余部件立即接替工作，保证整个系统的运行不会因为出现单一故障而中断。以供电系统为例，为了满足车辆供电的要求，通过蓄电池供电与感应线圈供电相结合的方式，减少地面供电设备数量。在每节车辆上设置多个车载电网、每个电网上并联接多个相同的供电设备同时向车辆用电设备供电，通过供电系统的多重冗余设计保证车辆供电的可靠性，如图4.7所示。

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图4.7　磁悬浮车辆供电原理

（2）磁浮高铁系统的无接触供电（Contactless Power Supply）：在磁浮高铁系统中，在悬浮状态下路面和列车底面之间的距离为15 cm，这样列车可以超越路面上低于15 cm的障碍物或积雪而保持悬浮状态。悬浮和导向系统以及车上的装置由悬浮磁铁中的线性直流发电机无接触供电。因此，磁悬浮高速列车系统既不需要在车顶上安装滑动接线器，也不需要集电器。在磁浮高铁系统中，列车运行的同时车上所携的蓄电池被充电。若遇供电中断，则由蓄电池继续供电。

（3）磁浮高铁系统的平均寿命（Mean Life）：在磁浮高铁系统中，由于磁浮高铁列车运行时与轨道保持一定的间隙，因此它具有运行安全、平稳舒适、无噪声等特点，几乎可以实现全自动化运行。磁悬浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20～25年；磁悬浮列车路轨的寿命可达80年，而普通路轨平均寿命只有60年。