星期日, 3月 04, 2007

高鐵》 高鐵有兩種 輪軌普及 磁浮飛快


【聯合報/記者陳嘉恩/報導】
台灣高鐵1月通車,宣告我國進入高速鐵路時代。根據國際鐵道聯盟的定義,營運速率達到每小時200公里以上的鐵路系統就可稱為「高速鐵路」。廣義來說,磁浮鐵路也是高鐵的一種,目前世界上營運速率最快的高速鐵路就是上海磁浮列車,時速可達430公里。
台灣高鐵 輪軌式時速315km
台灣高鐵採用的則是輪軌式高速鐵路系統,列車由日本新幹線技術移植。
台灣T型列車的「分散式動力」電車組中,每組列車有9節動力車廂和3節無動力車廂,比起傳統的「用車頭拉列車」提高加速效率,減低車體重量和軌道負荷。
一般輪軌式高鐵與磁浮列車最大不同在於,輪軌式列車與軌道會產生不小的摩擦力,列車產生的動力大多被抵銷掉,因此目前輪軌式列車營運速度大約在每小時300公里左右,台灣高鐵最高營運速度設定則是每小時315公里。
磁浮列車 時速達500km
「磁浮」顧名思義,就是利用磁力讓列車懸浮在空中,像上海磁浮列車宣傳標語「零高度飛行」一樣,列車運行時不用接觸地面,大幅減少摩擦力,速度快、噪音低。理論上,磁浮列車最高時速可達500公里以上,比起台灣高鐵採用的輪軌式高速鐵路快得多。
磁浮技術研究源自於德國,雖然早在1930年代就有德國工程師申請了磁浮列車專利,但磁浮列車技術真能實現,則是1970年代以後的事情了。
磁浮分二 德吸引日相斥
目前磁浮技術可分為德系和日系兩種。德國Transrapid系統屬於吸引型磁浮列車,利用「電磁力懸浮法」(EMS),用磁力把列車「吸起來」。這種系統用的是T形導軌,車輛下方裝有磁力強大的電磁鐵,導軌底部則有鋼板。當電磁鐵通電時,就能產生磁場吸引車輛向上,讓列車保持在距車軌1公分高的地方。這種列車即使在靜止的時候,仍會浮在鐵軌上。
日本的磁浮則是採用相斥磁力讓列車浮起,這種原理稱為電動力懸浮法(EDS)。這類系統的軌道是U形的,當列車運行時,車輛下的電磁鐵與軌道內的線圈產生相斥的磁力,因此會讓列車浮起。這種列車在啟動時,仍需要靠輪子來維持方向穩定的前進和加速。
當列車向前運動時,設在車輛下方的電磁鐵會讓埋在軌道內的線圈感應出電流,也變成了電磁鐵,而且它與車輛下方的磁鐵會產生相斥磁力,把車輛推離軌道。等到磁力足夠支撐列車重量後,才會像飛機一樣收起輪子「起飛」,距離地面高度可達10公分。列車兩邊另外設有電磁鐵,讓列車能夠與軌道維持等距。
上海磁浮 唯一商業營運
這兩種磁浮系統最大的差異在於,前者屬於「常導型」,利用常規電磁鐵和鐵性物質相吸引,讓列車懸空,成本比較便宜。後者則屬於「超導型」,必須利用超導磁體讓列車浮起,技術成本較高,但也能創造更快的速度。目前全球唯一商業營運的上海磁浮列車是採用前者。

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