APS供电技术在现代有轨电车系统的发展历程

目前，基于特殊第三轨无接触网供电模式，主要包括阿尔斯通的APS技术和安萨尔多的TramWave两种技术。

20世纪90年代，法国的波尔图决定建造一个有轨电车网，规模达到43.5km，使用74辆有轨电车，并且规定在市中心区不允许架设架空线。第三轨是容易想到的非架空线供电方式，但是传统第三轨用于地面有轨电车供电时，行人会因接触地面第三轨而发生触电事故。芬兰科沃拉的Innorail曾花多年时间开发了一种特殊的第三轨系统，即APS系统（后被阿尔斯通收购），阿尔斯通APS系统通过改进第三轨受流模式，克服了地面行人的触电风险，系统主要构成如图3-1所示。

APS在有轨电车轨道的中间增设一条中央轨，中央轨每8m增设一段3m的绝缘段，每22m由750V直流分段供电，只有当车辆通过时，由无线电控制的开关才使中央轨通电，安装在车底两个转向架的集电靴获得供电，车辆通过后，中央轨便不带电。车上装有蓄电池组，在通过绝缘段时可保持供电，当供电系统发生故障时，可保证电车不致停在关键地段（见图3-1）。该系统碰到的问题是绝缘段的磨损每年达1mm，与导电轨产生差异，经过采取补救措施，该问题已得到解决。此外，由于采用露天第三轨供电，在遇到雨雪天气时可能会涉及停运等问题。

阿尔斯通的报告称，波尔图使用APS的有轨电车已运行600万km，每天运送20万人次，正点率达到99%。导电轨的使用寿命预期与钢轨相同。电车的车底安装了刷子，可以扫除导电轨表面的杂质或垃圾。APS可能无法实现制动能量的再生，这是一个至关重要的缺点。法国其他一些城市也考虑其新建有轨电车线路在中心区的范围分段采用APS系统。

阿尔斯通的APS系统是典型的特殊第三轨受流模式，供电系统结构如图3-2所示。系统采用间隔式第三轨模式进行供电，通过感应电车位置来控制断路器的开关状态，使得电车在位时从下方轨道上取电，而无电车行使的轨道处于无电状态，实现取消接触网的目标。这种无接触网供电方式属于特殊的开关控制式第三轨供电方案，实质上还是接触式供电。

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图3-1 波尔图APS有轨电车及路面下供电

图3-2 APS供电系统结构

此系统的运行方式如图3-1所示，在地下埋有电缆以供电，每两段由一个电力箱供电，运行线路上每2段8m接触线中间有3m绝缘段，接触线采用直流750V供电。并且电车通过合理有效的控制，供电激活命令采用无线通信协议，保证当车辆通过时才能供电，不供电时保持接地，确保路人的安全。