以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路 |
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| 申请号 | CN201510185894.0 | 申请日 | 2015-04-17 | 公开(公告)号 | CN104846704B | 公开(公告)日 | 2016-11-23 |
| 申请人 | 李庆宏; | 发明人 | 李庆宏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种新的交通运输设施，即以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路。所述以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路在路面开一对或多对凹槽，凹槽中安装 铁 轨，铁轨上表面不露出路面；铁轨上方设有绝缘防护盖，绝缘防护盖下固定安装导电轨，导电轨连接 电网 ，用于为路面或铁轨上行驶的车提供电 力 ；导电轨4所输 电压 不低于1200伏，用于为路上大量各种类型车提供行驶电力。绝缘防护盖 覆盖 路面，边缘装集 水 管。在绝缘防护盖下方架设光纤数据通讯线，光纤数据通讯线连接无线交通运输管理基站和交通运输联网优化管理中心。本发明的优点是：将公路和轨道完美结合，既不影响公路车的行驶，又可供人们大量使用轨道小电车作为新一代的交通工具。 | ||||||
| 权利要求 | 1.以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路，其特征是：在路面（1）开一对或多对凹槽（13），凹槽（13）中安装铁轨（2），铁轨（2）上表面不露出路面（1）；铁轨（2）上方设有绝缘防护盖（3），绝缘防护盖（3）下固定安装导电轨（4），导电轨（4）连接电网，用于为路面（1）或铁轨（2）上行驶的车提供电力；导电轨（4）所输电压不低于1200伏； |
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| 说明书全文 | 以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路技术领域[0001] 本发明涉及一种交通运输设施，具体是一种以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路。 背景技术[0002] 目前人们的地面交通主要有铁路和公路两种方式。铁路与公路相比的优点是既车速快、又安全和容易驾驶。因为钢轮在钢轨上跑比橡胶轮在公路上跑摩擦小，这样相同情况下铁路车比公路车快；沿轨道跑连方向盘都不需要打，所以驾驶起来容易，包括容易实现自动驾驶，且不太容易发生车与车相撞的交通事故。 [0003] 缺点主要是1个：由于车沿轨道开，同一轨道上前后车没法方便地超车，轨道上一辆车开得慢就会堵住后面所有车，这样轨道车稍微一多就很容易发生拥堵。所以目前铁路车通常都以公共大载客的方式按班次开，注重灵活性的城市交通则通常还是用公路。 [0004] 由于公路铁路的结构明显不同，所以通常情况下两者是不兼容的，铁路车不能在公路上跑，公路车也不能在铁路上跑。但也有少量有轨电车，是在公路上铺铁轨，以便既可通行轨道车，又方便行人或公路汽车横穿轨道，但也正因为它要允许行人或其他车横穿轨道等等，所以它目前的类似轻轨、动车的软质电缆架空供电接触网没法安全地传输高电压（动车的电压是2.7万伏，而有轨电车的电压不超过1000伏），电压低导致有轨电车速度慢，且能同时运行的车数量少，客运能力不能与轻轨、地铁、动车等相比。 发明内容[0006] 本发明提供了一种新的交通运输设施，即以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路。 [0007] 按照本发明提供的技术方案，所述以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路在路面开一对或多对凹槽，凹槽中安装铁轨，铁轨上表面不露出路面；铁轨上方设有绝缘防护盖，绝缘防护盖下固定安装导电轨，导电轨连接电网，用于为路面或铁轨上行驶的车提供电力；导电轨所输电压不低于1200伏。 [0009] 沿路面布设无线交通运输管理基站和光纤数据通讯线，光纤数据通讯线连接无线交通运输管理基站和交通运输联网优化管理中心，每个无线交通运输管理基站覆盖道路部分区域，与区域内铁轨的道岔转辙机、铁轨上行驶的车以及用户的移动智能终端无线连接。 [0010] 绝缘防护盖下以吊杆固定吊装架空轨道，用于确保导电轨和路上车之间保持用电安全距离，及运行小件自动货运车。 [0011] 绝缘防护盖上方还可安装光伏组件，转太阳光为电能接入电网。 [0013] 图1是以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路前视图。 [0014] 图2是导电轨与车的连接侧视图。 [0015] 图3是路面铁轨铺设示意图。 具体实施方式[0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 [0017] 本发明实质上就是准备把公路都改成铁路，同时为了保持对现有大量公路车的兼容，及便于行人过马路，故采用装于路面凹槽中的铁轨，使之既可跑市民的家用公路小汽车又可跑家用轨道小电车。当然这也意味着其供电和营运维护系统必须改进，即必须以架空高压导电轨为车供电，且上面要装为导电轨防雷和为凹槽防雨的绝缘防护盖。称“轻轨”的原因是本发明的铁轨只需要承载比现有铁路车轻的小电车，承重要求远低于现有铁路。 [0018] 如图1，3所示，所述以架空高压导电轨为车供电的有盖轻轨公路在路面1开一对或多对凹槽13，凹槽13中安装铁轨2，铁轨2上表面不露出路面1，以便既可行驶铁路刚性车轮车又可行驶公路弹性车轮车；铁轨2上方设有绝缘防护盖3，绝缘防护盖3下固定安装导电轨4，导电轨4连接电网，用于为路面1或铁轨2上行驶的车提供电力；导电轨4所输电压不低于 1200伏。 [0019] 因为要通行其他车和人，所以现有有轨电车的软质电缆供电接触网电压不能高，否则太不安全了。根据CJT 1-1999城市无轨电车和有轨电车供电系统标准，目前有轨电车架空电缆所供电压是600～750伏的低电压（高低电压的区分标准是1000伏）。那么我们现在要改成全部车都用轨道小电车，这系统所要供电的车数量大增，那么电压绝对不能低，估计至少要1200伏以上，否则输电损耗会很大，并且要建很多变电站，明显不可行。这样的话唯一的选择就是更改供电系统，将原先软质晃荡的架空电缆接触网改成架空固定导电轨4。 [0020] 这导电轨4、绝缘防护盖3的架设可以有多种方式。可沿路面1安装撑于地面的立柱11，立柱11顶部安装支架5，支架5上装绝缘防护盖3，贴绝缘防护盖3下表面固定粘装或夹装导电轨4。 [0021] 导电轨4宜是电阻较小的铜或铝材质，横截面可以是最简单的长方形，上表面固定粘于绝缘防护盖3下面，下表面平滑，以便与车的石墨滑板12良好接触；如果是采用夹装方式，那么导电轨4侧面要有凹槽，在绝缘防护盖3下表面固定安装绝缘槽，以绝缘槽固定夹装导电轨2。 [0022] 因为目前有轨电车还用得很少，铁轨凹槽的防雨问题就以路面底下的排水沟处理，但我考虑如果铺很长的铁轨的话，这个防雨问题适合以在铁轨2上方建覆盖铁轨2的绝缘防护盖3解决。加上导电轨4是导电的，支架5也很可能是铁的，架在道路上空那么防雷是必须考虑的，所以干脆让绝缘防护盖3覆盖整个支架5和路面1。 [0023] 绝缘防护盖3宜采用绝缘的有机玻璃，轻、价钱便宜，并且透明，除了为导电轨4、支架5、铁轨2和铁轨2上的车防雷和遮挡雨雪外，还可以在其边缘装集水管8，用于在雨雪天时将从绝缘防护盖3流下来的水导入指定处。 [0024] 现有铁路动车、有轨电车等是以受电弓连接架空电缆接触网接入电力，以钢轮连接地面钢轨作为接地线与接入电力构成电流回路。但因为现在这导电轨不是悬吊而是固定的，可以不用那么复杂的受电弓，而用个结构简洁的受电弹簧凳，如图2所示，就在车顶上立3个支柱（前1后2），支柱顶部各安装1个弹簧，上撑石墨滑板12。弹簧的撑力略大于石墨滑板 7的重量，比如大0.5公斤，这样石墨滑板对导电轨的压力就只有0.5公斤，小于目前铁路动车受电弓与供电接触网之间的压力（约3～7公斤），压力小就摩擦损耗小。并且这种简洁的结构比较适合个子矮小的轨道小电车。 [0025] 为确保导电轨4和路上车之间保持用电安全距离，支架5下以吊杆7固定吊装架空轨道6，此架空轨道6上可运行小件自动货运车，大有利于电子商务。所述小件自动货运车设计用于进行重量较轻（比如小于20kg）的货物的自动货运，可以理解为货运机器人。由于其沿轨道行驶，所以易于控制，利于实现自动货运，大大降低小件货运的能耗和人力成本。架空轨道6和绝缘防护盖3之间沿吊杆装绝缘美化板，起到绝缘和美化作用。 [0026] 大量轨道小电车必须实现电脑联网交通运输统合优化管理，否则若各归各开难免拥堵。所以我们在建设这个轻轨公路的时候，宜同时建设一个光纤＋无线数据通讯网。因此本发明沿路面1架设光纤数据通讯线9，大概每隔200～500米设个无线交通运输管理基站10（即一个装有光纤通讯设备、无线通讯设备及相关软件的电脑），光纤数据通讯线9连接无线交通运输管理基站10和交通运输联网优化管理中心（这是个有人管理的机构）。每个无线交通运输管理基站10覆盖道路部分区域，与区域内铁轨2、架空轨道6的道岔转辙机、铁轨2、架空轨道6上的车、用户的手机或手提电脑无线连接，管理区域内道岔转辙机的转轨，及为路上的车和人提供稳定高速的数据通讯和交通运输管理服务。 [0028] 另外，还可以在绝缘防护盖3上方合适的区域（主要是要没有空间障碍和采光障碍）安装光伏组件，转太阳光为电能接入电网。配合这道路供电系统等于将下面车都变成即时太阳能驱动的车，效率非常高（因为发的电很近就用来给车供电了）、无论环保还是经济效益都非常好。 [0029] 把公路都加装铁轨，以便人们使用轨道小电车作为出行的主要交通工具的好处是：①车速快，钢轮在钢轨上跑比橡胶轮在公路上跑摩擦小，这样相同情况下铁路车比公路车快，估计1吨的车采用15千瓦的电动机巡航车速能达到200公里／小时，跑100公里耗电大概只要8度；②安全、易驾驶。轨道小电车沿轨道跑连方向盘都不需要打，所以驾驶起来容易，很容易实现自动驾驶，这可以大大提高交通运输的安全与效率，且让人省心省力，很多货物运输干脆可以不用人跑一趟。③清洁环保，这轨道小电车可完全替代现有的燃油汽车，且比现有公路电动汽车省电。 [0030] 在全世界大量公路都加装铁轨的情况下，以后人根本不用考驾照就能用这轨道小电车环游世界了。通常的家庭或商务旅行，比如从上海家里去到北京一家公司，可就用这车一路自动驾驶开过去，城里车多，但在电脑联网统合优化管理下也能跑得比过去快，估计时速80～100公里，城际间可跑时速200～300公里。交通工具都不用换，路上一家人或几个同事坐在那儿喝茶聊天，或打几圈牌，或小睡一阵，5～6个小时就到了。 |
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