《长春地铁车辆总体》PPT课件.pptx

长春地铁一号线,车辆总体 技术设备科,目录,目录,概述:,长春地铁车辆是由六辆固定编组（全长119.38m）组成的100%低地板列车。列车可满足长春市快速轨道交通一号（二号）线路运营条件。 车辆主要特征：采用由6辆编组的列车（=Tc*Mp* M *M*Mp*Tc=） 主要系统包括：电气牵引系统 ；辅助电源系统；列车控制及监控系统；空气制动和风源系统； 列车广播及车载通信系统；车辆空调；车体及内装设备；车钩及缓冲装置；转向架；列车自动控制车载设备；,车辆使用条件,车辆能承受风、砂、雨、雪、冰雹、线网挂霜等的侵 袭，可在长春市自然条件下安全运行。 车辆在地上、地下线路上运行。 车辆在地面和库内检修和存放，停放库内有采暖设备（温度0以上）。 车辆经公路运送至车辆段。 列车运行既可采用自动驾驶（ATO），也可采用人工 驾驶单司机值乘方式。 列车采用ATO自动折返方式和司机手动驾驶折返方式。 列车为右侧行驶。,线路主要技术标准,线路条件： 轨距：1435mm（+6 -2） 正线平面曲线最小曲线半径，一般300m，困难250m。 车场线平面曲线最小曲线半径，一般150m，困难120m。 正线最大坡度采用30，辅助线最大坡度采用35。 正线最小竖曲线半径：3000m。车场线竖曲线半径2000m。 站台距轨面高度：1050mm（+3 -0） 站台边至轨道中心线：1500mm（+6 -0）,供电条件,受电方式 受电弓与接触导线接触受电（隧道内采用刚性接触网，隧道外采用柔性接触网；刚性接触网与柔性接触网在隧道内平稳过渡）。 接触导线安装高度（距轨面高）： 车辆段库内最高高度： 5700mm 隧道内的最小高度： 4040mm 地面线最小高度： 4400mm 高架线和地面线(最小高度)： 4400mm 供电电压（额定）： DC 1500V 电压变化范围： DC1000V1800V,车辆型式和列车编组,车辆型式 Tc车：有司机室的拖车 M车：不带受电弓的动车 Mp车：带受电弓的动车 列车编组方式 采用由6辆编组的列车 即：=Tc*Mp* M *M*Mp*Tc= =：半自动车钩 *：半永久牵引杆,车辆主要尺寸,车辆主要尺寸要求表（单位：mm）,车辆主要尺寸,车辆主要尺寸,车辆载客能力,计算条件 站立乘客 额定载客按6人/m2计算 超员载客按8人/m2计算 乘客人均重量按60千克/人 载客能力见下表：,车辆载客能力,列车载客能力,车辆载客能力,车辆重量要求： 载客重量及列车重量详见下表： 注：乘客每人重量按60kg计算,主要技术指标,速度 最高运行速度： 80 km/h；构造速度： 90km/h； 平均旅行速度： 35 km/h 通过洗车机稳定运行速度：35 km/h 牵引 在AW2情况下，在平直干燥轨道上，车轮为半磨耗状态，额定电压1500V时，牵引性能为： 最高持续运行速度： 80 km/h；设计构造速度： 90 km/h； 列车可以35km/h的旅行速度连续工作。,主要技术指标,制动 在额定载员情况下，在平直干燥轨道上，车轮半磨耗状态，列车在最高运行速度80km/h时，从给出制动指令到停车，平均减速度为： 最大常用制动： 1.0m/s2 紧急制动： 1.2m/s2 最大紧急制动距离：205m（AW2载客标准）、 215m（AW3载客标准） 电阻制动能力：仅实施电阻制动时，列车可达到的平均减速度不小于0.8 m/s2 。,主要技术指标,停放制动 停放制动采用弹簧制动，压缩空气缓解。 对超员（AW3）6辆编组的列车，停放制动能使列车在35的坡道上保持停车，不溜逸；对空载（AW0）6辆编组的列车，停放制动能使列车在40的坡道上保持停车，不溜逸。 对超员（AW3）6辆编组的列车，当损失1/4动力时，列车仍然可以在30的坡道上启动，并能完成全天运营；对空载（AW0）6辆编组的列车，当损失1/2动力时，列车仍然可以在35的坡道上启动并返回车辆段,主要技术指标,列车故障及救援时的能力 一节动车损坏时，在超载情况下，列车可完成全天运营。 一列6辆编组的空车能将另一列停在35坡道上的6辆编组超员故障列车牵引至最近的车站（上坡），乘客下车后牵引至车辆段。 一列6辆编组的空车能将另一列停在40（含曲线附加）坡道上的6辆编组故障空车牵引到车辆段（上坡）。 列车满足ATO模式下的自动驾驶、ATP模式下的人工驾驶和切除ATP后完全人工驾驶的要求。,车辆各主要系统及主要部件,车辆及其各主要系统设备采用模块化设计。便于检修和车辆部件的更换。 列车能安全通过架空线供电分段区，并能保证各电气系统正常工作。车辆及其各主要系统设备考虑长春低温环境。,车辆各主要系统及主要部件,电气牵引系统 电气牵引系统为VVVF控制的交流电传动系统，采用受电弓受流。 列车控制采用MVB总线控制后备列车导线方式。当总线网络故障时，列车可以有基本的牵引和制动功能。 VVVF逆变器的功率组件采用大功率电力电子器件IGBT。采用1C4M供电方式，即一台VVVF逆变器向同一辆动车上的四台牵引电动机供电的交流传动方式。每一个牵引逆变器配备一个牵引控制单元DCU。 系统具有优异的空转滑行控制功能，即通过反应快速、有效、可靠的空转/滑行控制，以便充分利用轮轨粘着条件。 每一套电传动系统设独立的空转滑行保护系统。,车辆各主要系统及主要部件,列车制动方式采用电制动（包括再生制动、电阻制动）与空气制动混合控制方式。优先充分发挥电制动的作用以减少闸瓦的磨耗和节省电能。当电制动力不足或失效时,由空气制动补足或替代。空气制动补足时优先使用拖车的空气制动力。电制动与空气制动随时自动配合、平滑相互转换，列车无冲动。 牵引电机采用适用于VVVF逆变器供电方式的三相4极鼠笼式异步电动机，牵引电机冷却方式为自通风冷却，牵引电动机进风口处安装通过运行验证是风阻小、防护和滤尘效率高的防护网和滤尘器，滤尘器的结构设计便于清洗。,车辆各主要系统及主要部件,辅助电源系统 辅助供电系统主要包括：辅助逆变器、低压电源、蓄电池、配送电和控制装置等。辅助逆变器将电网的直流1500V变换为380V、50HZ三相四线制交流电源。主要给空压机、空调、客室照明、门控单元等负载供电。低压电源提供DC110V直流输出。每节车至少配备一处AC220V的方便插座。 每列车安装3套辅助电源装置即静止逆变器(SIV)和2套蓄电池组，其输出能力满足6辆编组列车各种负载工况的用电要求。长客根据负载情况进行了核算确认。 输出的交流电压基波为正弦波，电压为三相380V和单相220V，频率为50Hz；输出的直流电压为110V和24V。,车辆各主要系统及主要部件,当列车中某一台静止逆变器故障时，剩余的静止逆变器承担6辆编组列车的基本用电要求并保证列车的正常运行。应急供电至少可维持45min，并保证能够进行一次正常的开关门。 蓄电池组采用符合环保要求的酸性蓄电池，免维护型。容量满足6辆编组列车在任何工况时的需要。紧急通风、照明、列车广播、通信等紧急负载按45分钟考虑，并保证能够在45分钟后进行一次正常的开关门。,车辆各主要系统及主要部件,列车控制及监控系统 具有车辆运行和故障信息自动采集、记录和显示并兼有对列车及其辅助设备的控制功能。具有通过读出器将数据读出和打印的功能。断电后数据存储期至少为30天。 具有自诊断功能。在列车出库前能自动检测并显示列车主要设备的状态。 具有乘务员业务支持功能，以便司机能随时掌握列车运行时的相关参数，及列车发生故障时为司机提供判断和排除故障的指导意见。 具有检修作业支持功能。 具有对列车的牵引制动指令进行传输的功能。 每列车设两套中央控制单元，每套中央控制单元的关键部件是冗余（通过多重备份来增加系统的可靠性）的设计，系统具有强抗干扰能力、高可靠性和冗余性。,车辆各主要系统及主要部件,列车总线网络由具有冗余结构的列车总线和多功能车辆总线以及相关控制单元、显示器、输入/输出接口等所组成。 列车上所有涉及到安全的设备或装置均采用列车导线控制方式，如：车门、紧急制动等。 系统中任何一个部件的故障都不导致列车失去运行能力；凡对行车安全有直接影响的数据，另配置硬线提供数据传输。,车辆各主要系统及主要部件,空气制动和风源系统 空气制动系统具有常用制动、快速制动、紧急制动、保持制动(或坡道启动)及停放制动功能。常用制动与快速制动采用电空混合制动，优先电制动，电制动不足时空气制动补充。电制动与空气制动实时连续协调配合。 紧急制动优先于常用制动。制动力的大小，根据取自空气簧的压力（车辆载荷信号）进行调节，以保证列车减速度的一致。,车辆各主要系统及主要部件,列车制动（除紧急制动外）采用电制动与空气制动实时协调配合、延时投入空气制动的混合制动方式，基础制动采用单元制动装置，其中1/2带有停放制动功能。考虑在无电状态下方便手动缓解。 系统具有优异的滑行控制（抑制）功能，使发生滑行的车轮尽快恢复粘着。 具有预压力和电制动预衰减校正（补偿）功能。 具有强迫缓解、制动不缓解检测和制动力不足检测功能。,车辆各主要系统及主要部件,列车具有紧急制动系统，紧急制动完全由空气制动承担。 每列车设有两套交流电动机驱动的空气压缩机组（含过滤、干燥设备以及安全装置等），并配有相应的总风缸和制动风缸。 列车的两套电动空压机组与列车总风管相连通，总能力满足六辆编组列车各种工况的用风要求。当一套电动空压机组故障时，另一套电动空压机组，也满足六辆编组列车各种工况的用风要求。 系统功能完备，工作可靠、噪音低、保护齐全。 停放制动能保证超员列车安全地停放在35坡道上，并考虑最大风力的影响。,车辆各主要系统及主要部件,列车广播及车载通信系统 列车广播系统 列车广播设备具有的功能：列车广播可以实现司机室对讲、司机对乘客广播、无线电广播、列车自动广播（数字化报站和关门信号）、司机与乘客的对讲等功能。 客室内广播喇叭的设置能保证客室内广播清晰、声强均匀，无死区。 车载PIDS系统 1） 每节动车车厢内设置8个LCD液晶视频显示屏，每节拖车车厢内设置6个LCD液晶视频显示屏（尺寸均不小于17英寸）。,车辆各主要系统及主要部件,2） 每节客车车厢内设置两个网络摄像机。司机室配有一个网络摄像机。客室监控无盲区，实现对客室内情况的监视。且具有录像功能，信息保存时间至少7天。 3） 每节客车车厢内的每对车门上方设置车站地图闪灯式报站装置（共8个），用于显示车辆运行方向、到站显示、换乘站、前方站安全门的故障情况。 4） 显示内容与列车广播一致。 车载无线通信系统 列车上设置无线通信电台及通话装置，实现中心调度员、车辆段值班员与运行司机之间的通话，以及车次号、车组号呼叫等功能。,车辆各主要系统及主要部件,车辆空调 每辆车配置两台车顶单元式空调机组，空调机组采用采用变频热泵式（冬天制热、夏天制冷）。 空调机组采用顶置式安装，由于受车辆限界限制，采用薄型单元式空调机组，空调机组顶面距轨面的距离3800mm。 每辆车安装制冷能力不小于29kW的空调机组两台。当列车的一台辅助电源故障时，每一台空调机组制冷能力自动减半运行。空调机组因故不能制冷时，保证适当的通风。 每列车设一套空调系统，空调机组采用微机控制并具有自诊断功能和空调机组分时启动功能。每列车同时采用电加热集控装置。,车辆各主要系统及主要部件,列车空调系统能在任意一端司机室进行控制。全列车各空调机组在车辆运行时由司机集中控制。 空调装置设有4种工况：手动、自动、通风和停止，并可通过本车控制装置对空调进行控制，也可通过司机室内的显示器进行控制和温度设定。在手动工况时，空调机组根据各自的温度控制器所设定的温度进行客室内温度控制；在自动工况时，空调机组根据外界环境温度自动调节客室内温度。 考虑客室内与客室外的换气功能，在车体适当位置设置废气排放装置，以防客室内正压过高造成的新鲜空气输入量减少。,车辆各主要系统及主要部件,车辆静止时，空调装置正常工作产生的噪声值：在名义工况下，距空调机组中心1.5m处，噪声不超过70dB(A)。 风道采用具有隔音、吸音、隔热功能的材料，优化风道设计、减小风阻，降低噪音，提高出风的均匀性。 在紧急通风时，仅利用空调机组的通风机，不再设置其它的机械通风装置（废气排放装置除外）。紧急通风由蓄电池供电，风量不少于3000m3/h，所有进风均为新风。 司机室不单独设置空调装置，由客室空调机组通过风道为司机室提供冷气。 采暖装置以电加热器为主。在室外温度-20时，客室内温度不低于14，司机室内温度不低于15。,车辆各主要系统及主要部件,车体及内装设备 车体材料采用高强度的铝合金材料。 车体结构为整体承载轻量化焊接结构，由底架、侧墙、端墙、车顶和司机室等部分组成，能够承受垂直、纵向、扭转等动、静载荷。 在正常运用条件下，车体结构在30年的设计寿命期限内，不产生疲劳损伤，无腐蚀，无需切换或加固。 列车两端车体结构设计中有一撞击能量吸收区，撞击吸收区能在一列AW0列车以25km/h的速度与另一列AW0停止状态的列车相撞时，吸收列车的撞击能量，客室无损坏，并确保证司机的安全。,车辆各主要系统及主要部件,在首尾车车体底架两端，设有防爬装置，以防止剧烈冲撞时两列车之间发生叠压。 车体的固有频率与转向架的固有频率错开，同时避开电器频率的整数倍点以及空压机等产生振动的频率点，以防产生共振。 车体做隔音、隔热处理。 车体的造型线条流畅，内装外饰体现时尚，色彩协调、美观、大方。 客室的布置，充分体现以人为本的原则；体现服务意识；考虑残疾人、老年人乘车方便；并设残疾人车的停放位置。 客室内沿两侧侧墙设纵向座椅。座椅形状满足人体工程学的要求。具有良好的可清洗性能和防滑性能。,车辆各主要系统及主要部件,客室内设置数量充足、美观适用的水平扶手杆、立柱和吊环，水平扶手杆中心距车辆中心线的距离，充分考虑到站立乘客与座席乘客间的相对位置。 客室的侧窗为整体车窗型式。车窗更换窗玻璃时，不需要拆卸侧墙内墙板。所有车窗严密、不渗水。 客室内照明灯具平行纵向布置于车辆内顶部两侧。 故障照明：在每一个门区（相对的两个侧门为一个门区）设一个故障照明装置，其电源为DC110V。当车内正常照明失效时，故障照明装置能维持车内照明，故障照明装置与门区的正常照明装置采用同一种照明灯具。 客室内设置适量的、确保安全的电热采暖装置。 各种安全警示及服务性标识齐全、美观。,车辆各主要系统及主要部件,客室内设置适量的广告栏，广告栏的大小及数目配合客室内装设计。 每辆车每侧设4套双扇电动内藏门。导向装置、驱动装置和锁闭装置等设计紧凑，便于安装和维修。 整列车车门开、关，由司机在操纵端通过按钮控制及车载ATO控制。 具有障碍物探测的重开门功能。 具有故障诊断和显示功能。 门页具有足够的强度、刚度和良好的隔音、隔热性能。 在门页上设固定式双层中空安全玻璃，采用粘贴结构。,车辆各主要系统及主要部件,车体之间采用大通道，宽度不小于1300mm。贯通通道由渡板、折叠式风档（风雨棚）和内饰板组成。乘客可以自由地在列车的各客室之间穿行，且没有任何潜在的危险。贯通通道的强度和结构设计，满足列车通过曲线半径为120m的S型弯道的线路时无损伤；且方便检修拆装。 列车两端的TC车设置司机室；司机室两侧设电动单扇塞拉门（具体形式设计联络时商定）；司机室与客室之间，设向司机室打开的手动折页门。司机室与客室地板面的标高相同，便于乘客的紧急疏散。 司机驾驶台位于司机室前方侧面，司机台台面采用耐磨、耐用、防水的材料；并易于清洗。司机驾驶台上的各种控制按扭分区布置，合理安排，防止发生误操作的情况（具体形式设计联络时商定）。,车辆各主要系统及主要部件,司机室的设备布置科学合理，符合人机