Page 164 - 捷運技術 第50期

160 林文進、彭柏志 臺北捷運板南線機電系統節能儲能方案之研究

(二)列車煞車電阻設置之探討

在大容量電力電子開關元件普及以前，捷運列車大多採用電阻器變阻調速，列車的電氣
煞車沒有再生煞車，只能利用啟動電阻進行電阻煞車，電阻器的功率取決於煞車時的速度。
由於煞車時的功率很大，會排放很大的熱能在隧道內，造成隧道的環境溫度上升。

隨著大功率電力電子元件的普及，捷運列車於20世紀70年代開始採用截波調整電壓傳動
技術，到了90年代採用更為先進的交流電動機變壓變頻技術VVVF，使得列車啟動不再使用
電阻器，電阻器則補充再生煞車的不足，因此稱為煞車電阻[2]。
1. 列車煞車電阻之作用

當列車進行再生煞車時，產生的能量無法完全被其他鄰近的列車使用，造成供電電網
的電壓上升，而此時如果沒有裝設再生煞車能量儲能設備回收剩餘的能量，將可能導
致再生煞車失效。為了預防再生煞車失效，所以此時將使用煞車電阻，將剩餘的電能
轉成熱能消耗掉，使供電網電壓穩定，以保持列車營運的安全。
2. 列車煞車電阻之規格探討

根據廣州地鐵一號線（4 動 2 拖）煞車電阻的試驗中，單列列車全天運轉在煞車電阻
上的耗電為 608 kWh[2]，如果多部列車全部上線運行，則此耗電量非常可觀，這部分
能量以煞車電阻來消耗，會對地鐵環境帶來負面影響。因此日本的地鐵列車大多不在

車上設置煞車電阻，但有些路線會將煞車電阻集中設置在牽引變電所內。表 1.1 為台
北捷運信松線煞車電阻的數據，每輛動力車設有四個煞車電阻，以台北捷運 4 動 2 拖
的編組方式，列車的煞車電阻總重量約 4960 kg，未來在考慮有儲能系統的情形下，希
望可以減少或移除煞車電阻。

表 1.1 台北捷運信松線煞車電阻的規格與特性
項目 規格和特性
電阻值 0.7 Ω
冷卻方法 自然冷卻

環境溫度 0 ℃~38 ℃
寬度 2100 mm
高度 800 mm
長度 600 mm
重量 310 kg
最高電阻溫度 500 ℃ (環境溫度為 38 ℃時)

煞車電阻可以設置於車上，也可以集中設置於牽引變電所中，設置於牽引變電所的煞車
電阻也稱為再生吸收電阻。比較兩種設置方式的優缺點，可以決定煞車電阻的取捨，如表1.2
所示。