［原创］［科普］说说三轨与北京地铁

　　

　　＂三轨＂的英语名称是“ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｒａｉｌ”。可能大家听说过这个名字或者听说过这个东西和地铁有关。Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ对于“三轨”的定义是：一种使用连贯的，设置在轨道旁边的导体为列车提供驱动的供电方式。如过大家自信观察过地铁轨道的结构，尤其是北京地铁的结构的话，就很容易发现中国的很多地铁铁轨帮煸还有一条铁轨。这个就是我刚才说的“三轨”。定义已经说明了，它的作用就是为轨道列车提供电力，因此是带高压电的。世界上很多地方的地铁都采用“三轨”的供电方式，当然现在我们要说得对象就是北京地铁。说起来，“三轨”还真是北京地铁的一大特色。在中国其他城市也有，但是并不像北京那样完全采用三轨供电。比如上海地铁就采用另一种比较常用的供电方式——刚性接触网（架空线）。
　　
　　然而，说起“三轨”，很多车迷怒气就不打一处来。北京的第一条地铁是二十世纪六七十年代建筑的，当时我们的参考对象是苏联。从二十世纪初一直到六十年代，在各个拥有地铁的国家里，“三轨”是一种普遍的供电方式。据说这种供电方式首先是由德国人发明的。所以，理所当然我们从苏联学到的地铁设计也是有三轨供电的。“三轨”供电在当时有几个好处。首先，由于三轨的位置就在轨道旁边，在地下隧道的直径可以比较小的情况下就可以安装，这无疑减少了工程总量，而架空线在最开始侧要求比较宽的隧道直径，从而不受地铁建设者的青睐；第二点就是三轨的建设费用低，技术成熟；第三，维修简便；第四，就是美观。基于这几个原因，世界各国的旧的地铁线路几乎都是此类设计，新中国第一条地铁采用“三轨”就是自然的了。

　　可是，随着时间的发展，架空线供电方式不断成熟。不知道大家对于日本电车轨道上面的密密麻麻的电线又没有一点点印象？在二十世后二十年内，架空线逐渐被新兴地铁路线所采用。架空线的优势恰恰是三轨的劣势。首先，架空线可以提供两千五百至万伏电压，而三轨只能提供目前最高的七百五十伏的电压，如北京地铁。电压的高低直接决定了电车的使用效率。电压高的电车的各种性能就比使用低电压的电车的各种性能要优越，如加速快，制动灵敏等。同时在高速行驶的时候，以架空线方式受电的列车的最高时速普遍高于以三轨方式供电的列车。第二，随着技术的进步，使用架空线所要求的地下隧道的直径也已经接近采用三轨的隧道宽度，向差不大；第三，一个重要的优势就是架空线的安全系数远远高于三轨，尤其架空线可以避免人为的触碰三轨所引发的触电灾难；而在采用三轨的城市里，地铁工作人员以及经过轨道的人时时刻刻都受到三轨上高压电的威胁；最后，三轨供电有一个很特别的缺点，就是“间隙问题”。什么意思呢，就是在岔道口或者与公路的交叉口，三轨是无法通过的，所以在这些地方存在“三轨”的间隙。换句话说在岔道周围，电车没有供电，因为三轨根本就不存在。一般情况下，当电车由于惯性可以驶过这些地点，然后供电就又恢复了。但是一条线路下来，由于这些地方很多，这就严重的降低了列车工作的效率，这也是为什么列车在加速和减速上面远不如鸡空线列车的原因。甚至有时还会出现，如果列车的编组小，由于整车长度小于三轨在特定地点的“间隙”的话，列车可能由于没有电力而中途抛锚。而架空线则完全没有这个问题，其供电是连贯的，稳定的，绝不会出现所谓的“间隙”问题。换句话说，三轨原来具有的优势最着时间的推移已经不存在了，而架空线最着技术的成熟取代三轨是历史的必然。

　　这也就是为什么北京的车迷很不满的原因所在。在二十一世纪的今天，北京市新地铁线路的设计者们仍然拒绝采用架空线的供电方式，延续三轨这个古老而低效的东西。在北京后来建设的地铁１３号线和去年通车的地铁五号线上，“三轨”仍然是主要的供电方式。对此很多人不明白其中的原因，因为三轨的性能如此差劲，对于人员的安全具有潜在危险的东西实在不应该再出现在新建设地铁上。有网友透露说，沿用老是三轨设计的唯一一个原因是为了兼容旧的线路，而这个理由其好是网友千夫所指的真正原因——心态保守，不求上进。举一个类似的例子，对于广大军事迷来说，歼八ＩＩＦ已经是这款二代歼击机的最高版本了。设想如果大家听说某飞机制造厂打算继续发展“歼八ＩＩＩ”的时候，理由是“兼容旧的后勤系统”的时候，大家心里会是什么样的感觉。这个比喻对于军事迷们来说应该很容易理解。

　　目前已经得知，北京地铁正在建设的线路都是由采用原有的“三轨”供电，并没有采用接触网的计划。正在磨合的地铁十号线已经证实三轨还将继续成为北京地铁的一大特征。这是一个遗憾。尽管北京地铁的“三轨”和新线路的“三轨”已经有所改进，不过它所与生俱来的缺点注定是要伴随着北京地铁的成长。[:a5:]

　　ＰＳ：我对于北京市政府能够认识到轨道交通的至关重要性感到高兴。但是，作为一个地铁迷，同时对于北京地铁固执的沿用“三轨”和“六节编组”（另一个让人头痛的大问题，有空开贴单独说明）感到一点遗憾。也许随着时间的推移，问题会被最终重视，毕竟新建的地铁才开始投入运营，以后的路还长着呢。

　　＂三轨＂的英语名称是“ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｒａｉｌ”。可能大家听说过这个名字或者听说过这个东西和地铁有关。Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ对于“三轨”的定义是：一种使用连贯的，设置在轨道旁边的导体为列车提供驱动的供电方式。如过大家自信观察过地铁轨道的结构，尤其是北京地铁的结构的话，就很容易发现中国的很多地铁铁轨帮煸还有一条铁轨。这个就是我刚才说的“三轨”。定义已经说明了，它的作用就是为轨道列车提供电力，因此是带高压电的。世界上很多地方的地铁都采用“三轨”的供电方式，当然现在我们要说得对象就是北京地铁。说起来，“三轨”还真是北京地铁的一大特色。在中国其他城市也有，但是并不像北京那样完全采用三轨供电。比如上海地铁就采用另一种比较常用的供电方式——刚性接触网（架空线）。
　　
　　然而，说起“三轨”，很多车迷怒气就不打一处来。北京的第一条地铁是二十世纪六七十年代建筑的，当时我们的参考对象是苏联。从二十世纪初一直到六十年代，在各个拥有地铁的国家里，“三轨”是一种普遍的供电方式。据说这种供电方式首先是由德国人发明的。所以，理所当然我们从苏联学到的地铁设计也是有三轨供电的。“三轨”供电在当时有几个好处。首先，由于三轨的位置就在轨道旁边，在地下隧道的直径可以比较小的情况下就可以安装，这无疑减少了工程总量，而架空线在最开始侧要求比较宽的隧道直径，从而不受地铁建设者的青睐；第二点就是三轨的建设费用低，技术成熟；第三，维修简便；第四，就是美观。基于这几个原因，世界各国的旧的地铁线路几乎都是此类设计，新中国第一条地铁采用“三轨”就是自然的了。

　　可是，随着时间的发展，架空线供电方式不断成熟。不知道大家对于日本电车轨道上面的密密麻麻的电线又没有一点点印象？在二十世后二十年内，架空线逐渐被新兴地铁路线所采用。架空线的优势恰恰是三轨的劣势。首先，架空线可以提供两千五百至万伏电压，而三轨只能提供目前最高的七百五十伏的电压，如北京地铁。电压的高低直接决定了电车的使用效率。电压高的电车的各种性能就比使用低电压的电车的各种性能要优越，如加速快，制动灵敏等。同时在高速行驶的时候，以架空线方式受电的列车的最高时速普遍高于以三轨方式供电的列车。第二，随着技术的进步，使用架空线所要求的地下隧道的直径也已经接近采用三轨的隧道宽度，向差不大；第三，一个重要的优势就是架空线的安全系数远远高于三轨，尤其架空线可以避免人为的触碰三轨所引发的触电灾难；而在采用三轨的城市里，地铁工作人员以及经过轨道的人时时刻刻都受到三轨上高压电的威胁；最后，三轨供电有一个很特别的缺点，就是“间隙问题”。什么意思呢，就是在岔道口或者与公路的交叉口，三轨是无法通过的，所以在这些地方存在“三轨”的间隙。换句话说在岔道周围，电车没有供电，因为三轨根本就不存在。一般情况下，当电车由于惯性可以驶过这些地点，然后供电就又恢复了。但是一条线路下来，由于这些地方很多，这就严重的降低了列车工作的效率，这也是为什么列车在加速和减速上面远不如鸡空线列车的原因。甚至有时还会出现，如果列车的编组小，由于整车长度小于三轨在特定地点的“间隙”的话，列车可能由于没有电力而中途抛锚。而架空线则完全没有这个问题，其供电是连贯的，稳定的，绝不会出现所谓的“间隙”问题。换句话说，三轨原来具有的优势最着时间的推移已经不存在了，而架空线最着技术的成熟取代三轨是历史的必然。

　　这也就是为什么北京的车迷很不满的原因所在。在二十一世纪的今天，北京市新地铁线路的设计者们仍然拒绝采用架空线的供电方式，延续三轨这个古老而低效的东西。在北京后来建设的地铁１３号线和去年通车的地铁五号线上，“三轨”仍然是主要的供电方式。对此很多人不明白其中的原因，因为三轨的性能如此差劲，对于人员的安全具有潜在危险的东西实在不应该再出现在新建设地铁上。有网友透露说，沿用老是三轨设计的唯一一个原因是为了兼容旧的线路，而这个理由其好是网友千夫所指的真正原因——心态保守，不求上进。举一个类似的例子，对于广大军事迷来说，歼八ＩＩＦ已经是这款二代歼击机的最高版本了。设想如果大家听说某飞机制造厂打算继续发展“歼八ＩＩＩ”的时候，理由是“兼容旧的后勤系统”的时候，大家心里会是什么样的感觉。这个比喻对于军事迷们来说应该很容易理解。

　　目前已经得知，北京地铁正在建设的线路都是由采用原有的“三轨”供电，并没有采用接触网的计划。正在磨合的地铁十号线已经证实三轨还将继续成为北京地铁的一大特征。这是一个遗憾。尽管北京地铁的“三轨”和新线路的“三轨”已经有所改进，不过它所与生俱来的缺点注定是要伴随着北京地铁的成长。[:a5:]

　　ＰＳ：我对于北京市政府能够认识到轨道交通的至关重要性感到高兴。但是，作为一个地铁迷，同时对于北京地铁固执的沿用“三轨”和“六节编组”（另一个让人头痛的大问题，有空开贴单独说明）感到一点遗憾。也许随着时间的推移，问题会被最终重视，毕竟新建的地铁才开始投入运营，以后的路还长着呢。