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捷運技術 第 50 期 159

一、列車煞車方式和再生能量回收策略

捷運列車採用電力供能，列車依靠牽引電力運行，因為運量高、班次密集，同時會消耗

很大的電能。又捷運車站一般站間距離短，列車需要頻繁的煞車和啟動，列車如採用再生煞
車可以產生可觀的電能，回收這部分再生煞車能量可以達到節省電能消耗和用電支出。對捷
運列車再生煞車電能進行回收再利用，有下列實質上的意義：
(1) 提高電能利用率，減少電能的消耗。
(2) 可以穩定牽引電網的電壓，使供電可靠度提升。

(3) 可以降低隧道和車站內的溫度上升，改善車站空氣品質。
(4) 裝設合理的儲能回收裝置，可以減少車載煞車電阻的數量，減輕列車重量，從而降低列
車牽引能耗。

隨著捷運系統的發展，世界各國開始重視節能減碳和環境保護的議題，對這方面的研究
也越來越多，在捷運運輸系統中廣泛應用再生煞車回收裝置，將有巨大的經濟效益與節能環
保之效果。

(一) 捷運列車煞車方式

根據列車的煞車控制模式，捷運列車的煞車方式可以分為兩種：摩擦煞車及電氣煞車。
摩擦煞車是利用壓縮空氣作為動力，所以又稱為空氣煞車。煞車時，閘瓦與車輪接觸摩
擦，是一種摩擦煞車的方式。
電氣煞車又可以分為再生煞車和電阻煞車兩種。當列車煞車時，推進馬達同步轉速降低，

由於轉子慣性作用，轉子轉速高於同步轉速，產生負轉矩，使牽引馬達由電動機轉為發電機，
這時所產生的再生電能可以送回第三軌，供給鄰近的列車使用，這種方式稱為電力煞車或再
生煞車。若煞車時，利用電阻負載消耗能量的，稱為動態電力煞車或電阻煞車[1]。
一般情形下，列車煞車是以電氣煞車為主，摩擦煞車為輔，以充分利用電氣煞車及減少

摩擦煞車之磨耗，當電氣煞車不足時，再以摩擦煞車輔助以滿足煞車需求，因此有時為了充
分利用電氣煞車，會規範當列車車速低於某速度時，摩擦煞車才會作用。
摩擦煞車和電阻煞車都有明顯的缺點。摩擦煞車由於閘瓦與車輪的磨損，造成車輛的維
護成本提高，壓縮空氣的釋放會造成環境汙染，影響乘坐的舒適性。電阻煞車由於電阻負載

消耗電能會產生大量的熱量，造成隧道內的溫度上升，增加了捷運站內空調通風設備的負擔。
相反的，再生煞車能夠節省電能，減少熱汙染，降低空調通風設備的負擔。
目前捷運列車普遍使用VVVF (Variable Voltage Variable Frequency)的動車組列車。煞車方
式採用電氣煞車和摩擦煞車相互配合，一般優先採用再生煞車，如果再生煞車電能無法被鄰

近列車使用或儲能設備回收，則使用煞車電阻消耗電能，避免網壓升高；當電氣煞車不足以
提供所需的煞車力時，啟動摩擦煞車來滿足煞車需求。如遇緊急狀況時，列車一般由摩擦煞
車單獨提供緊急煞車力。