长沙磁浮快线大揭秘：“C”型车底抱住轨道/图

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乘磁浮快线， 享受安心舒适的“贴地飞行”    

12月7日，磁浮列车在高架线路上调试运行。磁浮列车利用“同极相斥、异极相吸”的电磁原理，让车辆悬浮起来，然后利用电磁力引导，推动列车前行。湖南日报记者 徐行 摄 

12月3日，中车株机磁浮生产车间，技术人员在安装调试磁浮列车。湖南日报记者 徐行 摄 

磁浮列车车厢内安装有无线WIFI，乘客可免费畅游网络。湖南日报记者 徐行 摄

湖南日报记者 李伟锋 通讯员 刘天胜

高铁长沙南站的磁浮快线上，三节蓝白相间的车体静卧于轨道。

登上车，还未感受到车体上浮，窗外建筑物便开始向后移，随着后移速度越来越快，一场“贴地飞行”开始了。

在平稳舒适的行进中，问题也来了：铁壳车体如何练就一身“轻功”悬浮起来?飘浮的列车会飞出轨道吗?磁场这么大，辐射大不大?

车体上浮： 利用电磁“异极相吸”原理

湖南磁浮公司副总经理梁潇介绍，磁浮列车就是利用“同极相斥、异极相吸”的电磁原理，让车辆悬浮起来，然后利用电磁力引导，推动列车前行。

走下车体，站在平直的轨道旁，听梁潇一一道来。他指着轨道下方一块标有“+”、“-”符号，且被一个巨大托臂包住的铁长方块告诉记者，这就是电磁铁。电磁铁通电后会产生磁力，电流越大、磁力越大，此时电磁铁与铁轨之间产生强大吸引力，使得电磁铁使劲向上与铁轨靠拢。但电磁铁被车体下方的托臂紧紧包住后，与车体已成为一个整体，当电磁铁向上靠拢铁轨的同时，车体也就同步被托举起来了。

托举的高度，则由悬浮控制系统自动控制。附在电磁铁上的传感器，会灵敏地测算出电磁铁与轨道之间的空隙，并将数据传送给控制器，控制器根据这一数据及时调整输送到电磁铁的电流强度，进而调整电磁铁的磁力大小。当悬浮间隙小于额定的8毫米时，列车控制系统减小电磁力，列车向下降落，当降落到大于额定间隙时，控制系统又增加电磁力，将列车向上吸，这个控制过程每秒钟进行万余次，可使电磁力始终与重力保持动态平衡，实现稳定悬浮。

电磁铁、铁臂、传感器、控制系统，构成一个完整的悬浮控制系统。这样的悬浮控制系统，每节车厢底部两侧各有10套。

车体悬浮了，如何前进?梁潇介绍，紧挨轨道上侧的车体上有一排直线电机，该电机通电后与轨道表面的感应板共同作用组成一个推进系统，如同波浪推动水面物体一样，驱动列车沿轨道前进。

车体控制： “C”型车底，抱住轨道

车体浮起来之后，就那么无依无靠地悬浮在空中，那么车体是否会“飘”出轨道?

“这个完全可以放心。”湖南磁浮公司技术部部长袁建军，指着停放在轨道上的磁浮列车告诉记者，列车悬浮控制系统，在车体两侧呈对称分布，其中车体两侧的电磁铁、铁臂与车底底部构成一个“C”，倒扣在轨道上，如同两条手臂将两条铁轨紧紧地“抱在怀里”。换言之，磁浮列车是“搂”着轨道运行的，可以说是完全不会分开，这样就保证不会脱轨。

另外，整列车装备有自动诊断系统，可对列车的控制系统、牵引系统、电力系统等进行“全身体检”，并根据诊断情况发出相应警报，同时根据列车整体健康状态，能自行决定是否继续运行。

这么说来，大家可以脚踏实地地乘车了吧!

电磁辐射： 比在家里看电视还安全

巨大的磁场会不会产生大量的磁辐射，从而对人体造成影响?很多人对磁浮列车不免担忧。

中车株机公司磁浮研究所副所长李晓春介绍，磁浮系统的强磁场只存在于轨道下方空间内，磁泄漏很少。列车车厢内，其电磁场强度最大值仅为国际容许值的10%，远低于常用家电。也就是说，从辐射的角度来看，乘坐磁浮列车比在家里看电视还安全。

李晓春还介绍，为了检测辐射值，磁浮列车的设计者们把日常用的电磁炉、电吹风、电炒锅、液晶电脑显示器，甚至剃须刀，都拿到磁浮列车试验现场。借助国家实验室专用设备，比照这些家电的正常使用，按照距中低速磁浮列车1、3、5、10米的距离，展开测试。

结果显示，人站在正在行进的中低速磁浮列车外，距离车身1米距离，其辐射值比日常使用的电磁炉表面的辐射值要低;车身3米外，辐射值比微波炉辐射值一半还低;到了5米远，辐射值比电动剃须刀的辐射还要小;而到了10米远的距离，其辐射量完全淹没在环境背景中，难以检测了。

车外的检测数据安全，坐在车内会怎么样呢?

磁浮车辆内电磁辐射的安全限值和地铁实行同一标准，在100微特以内。100微特是什么概念?按照世界卫生组织标准，辐射值如果小于100微特，即使是对电磁辐射最为敏感的心脏起搏器也不会有影响。也就是说，对电磁辐射最敏感的人，乘坐磁浮列车也没有问题，对正常人而言更没有影响。

噪音等级： 仅相当于普通人对话

磁浮列车高速行驶，噪音影响如何?

从记者的乘车体验来看，噪音比高铁、地铁都要小。

磁浮列车显著特点就是在行驶过程中始终悬浮在轨道上，与轨道没有接触，也就没有接触时产生的噪音。

高速运行时，车身与空气摩擦时产生的噪音有多大?中车株机公司磁浮研究所副所长李晓春告诉记者，高速运行时噪音等级仅相当于普通人对话，低速时则几乎悄无声息，列车进站、出站时的音量也就60多分贝，而城市大环境的背景噪音一般都有80多分贝。

他还给记者讲了个故事：一次，试验人员做开行试验时，前方的轨道上停有一只背对列车的斑鸠。由于开行声响太小，列车开到离斑鸠只有几米的时候，它依然没有发现列车的到来，直到驾驶员鸣笛它才惊觉飞走。

应急处置： 突然停电仍可行驶

磁浮列车内一旦发生火灾怎么办?车内除配备灭火器材外，如果一节车厢发生火灾，旅客还可以分散到相邻的车厢，车厢之间隔离门密封效果和特殊材料制作的电缆，可以保证列车在火焰的灼烧下安全行驶至少30分钟，这段时间足以使列车行驶到下一个站点。

湖南磁浮公司技术部部长袁建军介绍，在两股轨道间设有应急疏散通道，万一列车行驶不了，也可通过这一通道及时疏散。在长沙磁浮线上，应急疏散通道贯通全线。

磁浮运行过程中忽然停电，怎么办?也没关系。一般的磁浮列车上通常备有4个蓄电池，只要有1个蓄电池能用，列车就能照常悬浮、运行。长沙磁浮线建有3个专供变电站，每两个之间相互形成环网结构，任何一个变电站停电，另外两个变电站均有形成双回路供电。

遇上雨雪天气，中低速磁浮列车还能安全运行吗?当然可以，中低速磁浮列车没有架空电网和受电弓，供电轨安装在轨道梁的底部，难以积雪、结冰。轨道上方的积雪，则可以通过安装在车辆首尾端的“扫石器”除雪。如果遇到异常暴雪天气，轨道上积雪较厚，会首先使用工程车对全线进行“先遣巡视”，清扫轨道上的积雪后再载客运行。

■专家点评

“中国制造2025” 的一张靓丽名片

刘万明 同济大学(国家)磁浮交通工程技术研究中心工程咨询与线路轨道研究室主任、研究员

磁浮交通是一种轨道交通方式。轨道交通自投入应用以来，以其运能大、成本低、安全可靠和节能环保优势，在全世界得到广泛应用。磁浮交通则是传统铁路技术发展100年后，在其基础上优化创新出来的新型轨道交通方式。

长沙磁浮工程所采用的中低速磁浮交通技术，解决了传统铁路方式在现代城市轨道交通应用中建于地下造价太高、建于地面环境难以承受的矛盾，为城市轨道交通的发展提供了新的选择，是城市轨道交通领域重要的技术革命。

轨道交通技术优势的发挥，建立在沿固定轨道安全运行的基础上。而磁浮技术的一大优势，就在于彻底消除了传统轨道交通可能存在的脱轨风险，确保轨道交通技术优势的发挥。

轨道交通的运营成本消耗，主要在于车轮与钢轨之间的磨耗，以及克服轮轨摩擦所需牵引轮耗。磁浮交通的另一革命性创新，便是没有了车轮，消除了列车与轨道之间的磨耗。

磁浮交通的上述技术特点，也带来了现代社会发展中极其重要的环境兼容优势，体现在噪声低、选线灵活，可与城市空间相容。

长沙磁浮工程是国内首次实现中低速磁浮技术的商业化工程应用，具有100%自主知识产权，将全面建立设计、制造、建设和运营管理技术体系，并培养一批专门技术人才，形成系统集成能力和产业化能力。

尽管世界上日本、韩国均有中低速磁浮线，但长沙磁浮工程线路最长，体现我国在中低速磁浮交通体系自主设计、建设和运营能力，带动中低速磁浮的产业化发展，将成为“中国制造2025”的一张靓丽名片。

■链接

磁浮发展简介

1842年，英国物理学家Earnshow就提出了磁浮的概念。20世纪初，美国，法国等专家提出了磁浮早期模型，并列出了无摩擦阻力的磁浮列车使用的可能性。

1937年，德国的赫尔曼·肯佩尔申请了磁浮列车这一专利。1969年，德国牵引机车公司的马法伊研制出小型磁浮列车系统模型，以后命名为TR01型，该车在1km轨道上时速达165km，这是磁悬浮列车发展的第一个里程碑。

1970年以后，随着世界工业化国家经济实力不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划磁浮运输系统开发。

世界上第一条磁浮线路是英国的伯明翰国际机场线，1984年建成使用，全长600米，后来因为当时技术水平的局限，被放弃了，改成了单轨列车。

后来，德国曾在柏林铺设磁浮列车系统，长度1.6公里，于1989年8月开始试验载客，1991年7月正式服务。两德统一后，也废弃了。

1994年2月24日，日本的电动悬浮式磁浮列车，在宫崎一段74公里长的试验线上，创造了时速430公里的运行记录。1999年4月日本研制的超导磁浮列车在实验线上达到时速550公里。如今，在日本，这一速度已改写为603公里，成为世界新纪录。

鉴于德国和日本高速磁浮技术的成熟，从1998年开始，美国就基本放弃进行自行开发。迄今为止，美国的研究还全都处于技术研发和试验阶段，尚无正式运营线路。

上海高速磁浮列车专线，是中德合作开发的世界第一条磁浮商运线。该线路于2002年12月31日全线试运行，2003年1月4日正式开始商业运营，最高时速达430公里。

中低速磁浮线路的推广应用较为成功。

日本于2005年3月6日，建成名古屋市区通向爱知世博会会场的磁浮线路，全长约9公里，全程无人驾驶，最高时速为100公里。

随后是韩国。韩国磁浮的发展过程经历了独立研发(1985年—1993年)、对外合作(1994年—1998年)和商业化尝试(1999年至今)3个阶段。2014年7月，韩国仁川国际机场至仁川龙游站磁浮线路投入试运行，全长6.1公里，列车由韩国自主研发，无人驾驶，最高时速可达110公里。

长沙磁浮线，是中国首条投入商业运行的中低速磁浮线路。

(湖南日报记者 李伟锋 编辑)