Электр көліктерін қуатпен жабдықтау жүйесі: жол арқылы қуат беру, қала орталықтарындағы сымдарды жою, автобустар мен электромобильдерге арналған технологиялар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Электр көліктерін қуаттандыру жүйесі
System for powering electric vehicles
Жер деңгейіндегі қуат беру, сондай-ақ жер үстінен ток жинау немесе француз тілінде alimentation par le sol ("жер арқылы қуаттандыру") деп аталатын бұл тұжырымдама және технологиялар тобы, электр көліктерінің электр қуатын жалпы әуе желілерінің орнына жеке қуаттандырылатын сегменттерден жер деңгейінде жинауына мүмкіндік береді. Жер деңгейіндегі қуат беру жүйесі эстетикалық себептермен, қала орталықтарындағы әуе желілерінің көрінуін болдырмау мақсатында әзірленді. Бұл жүйелердің тарихы электр трамвайларының пайда болуымен байланысты, ал ең алғашқы жүйелердің кейбіреулері өткізгіш арқылы ток жинауды қолданды. ХХІ ғасырдың басынан бері Alstom APS, Ansaldo Tramwave, CAF ACR және Elways сияқты жүйелер енгізілді. Олар ескі жүйелердің кейбір шектеулерін және қауіптерін жоюға, сондай-ақ автобустар, жүк көліктері мен электр көліктерін қуатпен қамтамасыз етуге арналған заманауи технологияларды пайдаланады. Конденсаторлар мен аккумуляторлардың тиімділігі мен энергия тығыздығының артуына байланысты, жер деңгейіндегі қуат беру жүйелері желінің шағын бөліктерінде батареяларды зарядтау үшін қолданылады, мысалы, автобустар мен пойыздар аялдамаларында.
Ground level power supply, also known as surface current collection or, in French, alimentation par le sol ("feeding via the ground"), is a concept and group of technologies whereby electric vehicles collect electric power at ground level from individually powered segments instead of the more common overhead lines. Ground level power supply was developed for aesthetic reasons, to avoid the presence of overhead lines in city centres. Ground level power supply systems date to the beginning of electric tramways, with some of the earliest such systems using conduit current collection. Since the turn of the 21st century, systems such as the Alstom APS, Ansaldo Tramwave, CAF ACR, and Elways have been introduced that use modern technology to eliminate some limits and dangers of the older systems, and to supply power for buses, trucks, and electric cars. With the increased efficiency and energy density of capacitor and battery powered systems, ground level power supply systems are used in smaller portions of the line to charge batteries—for example, during station stops for buses and trains.
Швеция
Электр жолдары электр көліктерін жүріс кезінде қуатпен қамтамасыз етеді және зарядтайды. Швеция жүк көліктері мен электрлі автомобильдердің аккумуляторларын зарядтайтын электр жол жүйелерін сынақтан өткізді, соның ішінде 2017 жылдан бері сынақтан өткізілген екі жердегі электрмен жабдықтау жүйесі бар: Elways Evias компаниясының және Elonroad компаниясының жол бойындағы рельстік жүйелері. Кейіннен Elonroad автомобиль жолында сағатына дейін жылдамдықпен пайдалануға арналған жолға орнатылатын рельстік жүйе әзірледі. Рельстер тұзды суда батырылып сынақтан өткізілді және жаяу жүргіншілер үшін қауіпсіз деп танылды.
Electric roads power and charge electric vehicles while driving. Sweden has tested electric road systems that charge the batteries of trucks and electric cars, and among the tested systems are two ground level power supply systems tested since 2017, in road rail by Elways Evias and on road rail by Elonroad. Elonroad later developed an in road rail system for highway use at speeds up to The rails have been tested while submerged in salt water and were found to be safe for pedestrians.
Франция
Франция Экология министрлігінің электр жол жүйелері жөніндегі жұмыс тобының бірінің басшысы, рельстік ЭЖЖ (Электр Жол Жүйесі) ең тиімді екенін, бірақ нақты рельстік технология әлі де стандартталмағанын мәлімдеді. Франция 2035 жылға дейін 8,8 мың километрге созылатын электр жолдарына 30-40 миллиард евро инвестиция салуды жоспарлап отыр. Жер бетінен электрмен жабдықтау технологиялары электр жолдары үшін ең мүмкін кандидаттар деп есептеледі. 2023 жылы электр жол технологияларын бағалау бойынша екі жоба жарияланды. Электр жол жүйесі бар Францияның алғашқы қоғамдық жолы 2024 жылы Alstom APS негізіндегі жер бетінен электрмен жабдықтау жүйесін пайдалана отырып ашылуы күтілуде.
The co director for one of the French Ministry of Ecology working groups on electric road systems stated that rail based ERS are the most advantageous, though the specific rail technology has yet to be standardized. France plans to invest 30 to 40 billion euro by 2035 in an electric road system spanning 8,800 kilometers. Ground level power supply technologies are considered the most likely candidates for electric roads. Two projects for assessment of electric road technologies have been announced in 2023. The first French public road with an electric road system is planned to open in 2024 using a ground level power supply system derived from Alstom APS.
Стандарттау
Alstom, Elonroad және басқа компаниялар 2020 жылы жер бетінен электр қуатын беруге арналған жолдарға стандарт әзірлеуді бастады. Еуропалық комиссия 2021 жылы электр жол жүйелерін реттеу және стандарттау туралы сұраныс жариялады. Содан кейін Франция Экология министрлігінің жұмыс тобы Швеция, Германия, Италия, Нидерланды, Испания, Польша және басқа елдермен бірлесіп жасалған еуропалық электр жолдары стандартын қабылдауды ұсынды. 2022 жылдың соңында рельстік электр жол жүйесімен (ERS) қозғалатын көлік құралындағы электр жабдықтарына арналған алғашқы стандарт жарияланды. CENELEC техникалық стандарты 50717 мыналарды көрсетеді: 750 вольт ERS кернеуі; максималды жылдамдықпен шағыл және осыған ұқсас жол қоқысының соққысына төтеп бере алатын контактілік аяқ киім; егер күш көлік құралы өндірушісі көрсеткен максималды көрсеткіштен жоғары болса, құрылымдық бекіту нүктелерінде ток жинағышты үзіп тастайтын әлсіз буын; ERS инфрақұрылымының болуын автоматты түрде бақылау; автоматты қосылу және ажырату; аналогты немесе цифрлық болатын қатысу сигналы және қосымша екі бағытты стандартты байланыс; сырғымалы контактінің тозған бөліктерін тексеру және ауыстырудың қарапайымдылығы; стандартты сынақтар, белгілеу, техникалық қызмет көрсету және пайдалану шарттары. 50717 стандарты ERS инфрақұрылымы үшін үш архитектураны қамтымайды, бірақ нормативтік мақсаттар үшін анықтайды: А типіндегі архитектура – бір оң және бір теріс екі параллельді жер беті өткізгіш рельстері; В типіндегі архитектура – бір жер беті немесе қысқа сегменттермен көтерілген жол, ондағы әр екі сегмент бір оң және бір теріс сегменттен тұрады; және С типіндегі архитектура – бір оң және бір теріс 1,5 см ендіктегі арналарда жер бетінен төмен орналасқан үш параллельді өткізгіш рельстері және жерге қосылған бір немесе бірнеше рельстер. Еуропалық Одақтың 2023/1804 директивасына сәйкес ұсынылып отырған prTS 50740 техникалық стандартында көрсетілгендей.
Alstom, Elonroad, and other companies have, in 2020, begun drafting a standard for ground level power supply electric roads. The European Commission published in 2021 a request for regulation and standardization of electric road systems. Shortly afterward, a working group of the French Ministry of Ecology recommended adopting a European electric road standard formulated with Sweden, Germany, Italy, the Netherlands, Spain, Poland, and others. The first standard for electrical equipment on board a vehicle powered by a rail electric road system (ERS) has been published in late 2022. The standard, CENELEC Technical Standard 50717, specifies the following: an ERS voltage of 750 volts; a contact shoe capable of withstanding impact of gravel and similar road debris at the maximum operating speed; a weak link that breaks off the current collector at the structural fixing points if the force is larger than the maximum specified by the vehicle manufacturer; automatic monitoring of the presence of ERS infrastructure; automatic engagement and disengagement; a presence signal that may be analog or digital, and optional standard bidirectional communication; ease of inspection and replacement for the wearing parts of the sliding contact; and standard tests, markings, maintenance, and operational environment conditions. The 50717 standard does not encompass, but specifies for normative purposes, three architectures for ERS infrastructure: Type A architecture with two parallel surface level conductive rails, one positive and one negative; Type B architecture with a single surface level or raised track with short segments where each two segments in series consist of one positive and one negative segment; and Type C architecture with three parallel conductive rails, one positive and one negative below surface level in 1.5 cm wide channels, and one or more rails earthed at surface level. as specified in the proposed technical standard prTS 50740 in accordance with European Union directive 2023/1804.
Ансальдо ағысы
Жер деңгейіндегі электрмен жабдықтаудың алғашқы заманауи жүйесі – Ансальдо Стрим жүйесі. STREAM – бұл «Sistema di TRasporto Elettrico ad Attrazione Magnetica» деген сөздің аббревиатурасы, яғни «Магниттік тартым арқылы электрлік көліктің жүйесі». Жүйеде жолдың ішінде орналасқан, иілгіш мыс жолағы бар, оқшауланған композиттік шыны талшықтан жасалған арна қолданылады; арнаулы магниттік контактілік бөлігі бар көлік арнадан өткенде өткізгіштің жолағы бетке көтеріліп, көлікке қуат беруге мүмкіндік береді. Жолақтың сегменттері тек көлік олардан өткен кезде ғана қуаттандырылады. Жүйе 1994 жылы жасалды және 1998 жылы қалалық трамвай желісінде сынақтан өтті.
The first modern ground level power supply system to be developed is the Ansaldo Stream system. STREAM is an acronym that stands for "Sistema di TRasporto Elettrico ad Attrazione Magnetica", meaning "System of Electric Transport by Magnetic Attraction". The system uses a channel in the road made of insulating composite fiberglass material which contains a flexible copper strip; a vehicle passing over the channel with a special magnetic contact shoe raises the conductor to the surface, allowing power to flow to the vehicle. Segments of the strip are powered only when a vehicle passes over them. The system was developed in 1994 and trialed on a public tram line in 1998,
Alstom APS компаниясы
Alstom APS жүретін рельстердің арасында орналасқан үшінші рельсті пайдаланады, ол электрлік жағынан 11 метрлік сегменттерге бөлінеді. Бұл сегменттер трамвайдың үстінен өтуіне байланысты радиобайланыс арқылы автоматты түрде қосылып немесе өшіріледі, осылайша басқа жол пайдаланушылары үшін кез келген қауіптің алдын алады. Трамвайда екі тоқ жинағыш бар, және сегменттер арасында өтетін кезде қуат үзілімінің алдын алу үшін кез келген уақытта екі сегмент те белсенді болады. APS жүйесі Innorail компаниясымен әзірленген, ол Spie Enertrans-тің еншілес компаниясы болған, бірақ Spie Amec компаниясы сатып алынғаннан кейін Alstom-ға сатылды. Ол бастапқыда 2000 жылдан бастап салынып, 2003 жылы ашылған Бордо трамвайы үшін жасалған, ол алғашқы заманауи коммерциялық жер бетінен қуат беру жүйесі болды. 2011 жылдан бастап бұл технология әлемнің көптеген қалаларында қолданысқа енді. Франция үкіметі 2003 жылдан 2020 жылдың 31 желтоқсанына дейін Франциядағы кез келген трамвай желісінде электр тогынан соққан немесе электрлендіруге байланысты апаттар тіркелмегенін хабарлады. Alstom автобустар және басқа көлік түрлері үшін APS жүйесін одан әрі жетілдірді. Жүйенің қар тазалау машиналарын пайдаланумен үйлесімділігі және қар, мұз, тұз себу және ысталған тұзды суға ұшырағандағы қауіпсіздігі сынақтан өтті. Alstom 2024-2027 жылдар аралығында Рона-Альп аймағындағы жалпы қолданыстағы жолда электрлік жол жүйесін сынақтан өткізеді.
Alstom APS uses a third rail placed between the running rails, divided electrically into 11 metre segments. These segments automatically switch on or off by radio control according to whether a tram is passing over them, thereby eradicating any risk to other road users. The tram has two collector shoes, and two segments of rail are active at any given time, to avoid interruption of power when passing between segments. APS was developed by Innorail, a subsidiary of Spie Enertrans but was sold to Alstom when Spie was acquired by Amec. It was originally created for the Bordeaux tramway, which was constructed from 2000 and opened in 2003, becoming the first modern commercial ground level power supply system. From 2011, the technology has been used in a number of other cities around the world. The French government reports no electrocutions or electrification accidents on any tramway in France from as early as 2003 until as recently as December 31, 2020. Alstom further developed the APS system for use with buses and other vehicles. The system has been tested for compatibility with snow plows and for safety under exposure to snow, ice, salting, and saturated brine. Alstom will trial its electric road system on a public road in the Rhône Alpes region between 2024 and 2027.
CAF ACR
Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF) 2007 жылы Севильяда Acumulador de Carga Rápida (ACR) жер деңгейіндегі қуат беру жүйесін сынақтан өткізді. Севилья соборының маңындағы Севилья MetroCentro трамвайының бөлімдері ACR жер деңгейіндегі қуат беру жүйесіне көшірілді. ACR-дің алғашқы коммерциялық орнатылуы 2011 жылы MetroCentro-ға жеткізілген Urbos трамвайларында болды, бұл собор маңындағы жоғары кернеу сымдарын толығымен алып тастауға мүмкіндік берді. Tranvía de Zaragoza желісінің 1-тарауы да 2013 жылы екінші құрылыс кезеңі аяқталғаннан бері ACR-ді пайдаланып келеді. ACR-ді пайдалану қаланың тарихи орталығында жоғары кернеу сымдарын орнату қажеттілігін болдырмады. ACR Австралиядағы Ньюкасл жеңіл рельстік көлігіне және Люксембургтің жаңа трамвай жүйесіне де енгізілді.
Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF) trialed its Acumulador de Carga Rápida (ACR) ground level power supply system in 2007 in Seville. Sections of the Seville MetroCentro tramway around the Seville Cathedral were converted to the ACR ground level power supply system. ACR's first commercial installation was aboard Urbos trams supplied to MetroCentro in 2011, allowing the permanent removal of overhead lines around the cathedral. Line 1 of the Tranvía de Zaragoza has also used ACR since its second construction phase was completed in 2013. The use of ACR avoided the installation of overhead lines in the city's historic centre. ACR was included in the Newcastle Light Rail in Australia and Luxembourg's new tram system.
Ансалдо трамвай желісі
Ansaldo Stream-нен туындаған және итальяндық Ansaldo STS компаниясы (кейін Hitachi Rail STS) әзірлеген Ansaldo TramWave жер бетіндегі қуат беру жүйесі 2017 жылы Қытайдағы Чжухай трамвайының 1-ші желісінің бірінші кезеңі ашылғанда коммерциялық қолданысқа сәтті енді. Бұл трамвай – жер бетінде қуат беру технологиясын қолданатын алғашқы толық төмен қабатты трамвай жүйесі. Кейін 2017 жылы Пекиннің Батыс қалалық желісі де Ansaldo-дан алынған осы технологиямен ашылды. Технология CRRC Dalian компаниясына лицензияланды және барлық технологиялар Қытайға берілді.
Derived from Ansaldo Stream and developed by Italian company Ansaldo STS (which later became Hitachi Rail STS), the Ansaldo TramWave ground level power supply system successfully entered commercial application in 2017, with the opening of Zhuhai tram Line 1 first phase in China. The tram is the first fully low floor tram system adopting ground level power supply technology. Later in 2017, Western Suburb Line in Beijing was opened with the same technology from Ansaldo. The technology has been licensed to CRRC Dalian and all the technologies were transferred to China.