07车辆(1-6).doc

南京地铁3号线工程可行性研究第七章 车 辆7.1 车辆选型7.1.1 车辆选型原则车辆选型以满足客流需求和符合本线运营条件为前提，以“安全可靠、经济适用、维护方便、乘坐舒适”为原则，并根据行车组织需求合理确定车辆的技术性能。车辆应适应南京市轨道交通3号线沿线的人文地理及自然环境、适合3号线的线路条件状况，尽量与城市环境和景观相协调。车辆的制造必须采用耐腐蚀、阻燃的材料，以实现防火、保证乘客安全的要求。车辆外表面应便于清洁。车辆结构和构造应具有较高的舒适性和安全性能。车辆的结构设计寿命不小于30年，其技术性能应保证一定的先进性，做到安全可靠、经济实用、维护方便、乘坐舒适。在保证车辆性能要求的前提下，车辆应符合国家关于城市轨道交通设备国产化的有关规定。车辆限界应符合南京市轨道交通3号线车辆限界，其下部限界还应符合铁路机车车辆限界（GB146.1-83）的要求。7.1.2 采用的主要标准地铁车辆通用技术条件GB/T79282003及由供需双方达成的应该遵守和愿意接受的其他标准。7.1.3 主要技术参数1）气候条件及使用环境（1）车辆应适合在下列气候及环境条件下正常使用。海拔高度1200m环境温度-2540相对湿度65%95%（2）在风、雨、雪天运行时，不应漏水、渗水、进雪。在机械洗刷时，车内不应漏水、渗水，并能承受车辆清洗时清洗剂的作用。2）线路等技术条件南京市轨道交通3号线为右侧行车的双线线路，轨距 1435mm。最小竖曲线半径： 2000m。最小平面曲线半径： 正线300m，出入段线200m，车场线110m。最大坡度： 正线30，出入段线35。最大外轨超高： 120mm。站台装修面至轨顶面高度： 1050mm。站台与直线轨道中心距： 1500mm。3）车辆受电方式、接触网供电电压车辆受电方式： 架空接触网供电电压： DC 1500V(电压波动范围：DC 1000 DC1800V)。4）性能参数和主要结构尺寸（1）车辆主要性能参数（见表7.1-1）表7.1-1 车辆主要性能参数表 设计结构速度90 km/h最高运行速度80 km/h最大起动加速度（040km/h）0.9 m/s2平均加速度（080km/h）0.6 m/s2常用制动平均减速度1.0 m/s2紧急制动减速度1.2 m/s2最大冲击率0.75m/s3轴 重14 t平稳性W2.5转向架的安全性指标脱轨系数Q/P0.8轮重减载率P/Pst 0.6倾覆系数D=Pd/Pst0.8注：平稳性指标参照GB5599铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规定。（2）车辆主要结构尺寸（见表7.1-2）表7.1-2 车辆主要结构尺寸表 车体长度19000mm车辆长度19520mm车体宽度（地板面处）2800mm车体高度（落弓时）3810mm车箱门/窗数量门4对，窗35对车门开门尺寸宽1300mm，高1800mm开/关门时间30.5 s车内净高2100 mm地板面高度1100 mm转向架中心距12600 mm转向架轴距22002300 mm车轮轮径（新轮）（半磨耗）（磨耗）840mm805 mm770 mm5）车辆动态包络线车辆动态包络线需根据车辆最高运行速度、性能参数以及南京市轨道交通3号线的线路、轨道条件在车辆招标后由中标厂商设计，但必须符合南京市轨道交通3号线设计的车辆限界。6）车辆编组车辆的编组是以客流为依据，从运营经济性、运行可靠性、服务质量的优劣、车辆种类配置的合理性、乘客乘坐的舒适性等角度综合考虑的。根据第六章行车组织与运营管理比较结果，本线车辆编组初、近、远期均采用B型车6辆编组。根据南京市轨道交通3号线的线路条件，经牵引计算，4动2拖的编组方案即可满足运营要求，且能保证列车具备一定的故障运行能力，因此推荐南京轨道交通3号线，初、近、远期均采用6辆编组，4动2拖方案。二动一拖为一个单元，编组形式如下：=Tcp+M+M*M+M+Tcp=Tcp-带受电弓、司机室拖车M-动车= -自动车钩*-半自动车钩+ -半永久棒式车钩列车长度：117.12mm（列车两端车钩中心线间距）。7）载客量载客量，见表7.1-3。表7.1-3 载 客 量 表 项 目TcpM全列车载客量载客量AW1工况（座位）3642240AW2工况（5人/m2）1982121244AW2工况（6人/m2）2302451440AW3工况（9人/m2）32734620388）车辆重量拖车（Tcp） 31t动车（M） 35t轴重 14t9）列车故障运行能力列车牵引电机采用1C4M方式，当列车牵引动力损失1/4时，在超载和最不利线路条件下，列车能起动，并运行到列车的终点或车辆段。当列车牵引动力损失1/2时，在超载情况下，列车能在线路最大坡道条件下起动并运行到相邻的车站，列车空载返回车辆段。一列空载列车应具有在正线最大坡道上牵引另一列额定载荷的无动力列车运行到下一车站的能力。10）列车噪声司机室、客室内的允许噪声级应符合GB14982的规定。列车在露天地面区段，碎石道床，水平直线轨道自由声场内停放，辅助设备正常工作时，在车外距轨道中心7.5m，距轨面高度1.5m处，测得的连续噪声值不应大于69dB（A）。列车在露天地面水平直线区段自由场内，碎石道床无缝长钢轨轨道上以60km/h速度运行时，在车外距轨道中心7.5m，距轨面高度1.5m处，测得的连续等效噪声值不大于80dB（A）。11）照明静止逆变器向主照明电路供电，AC220V。故障状态由DC110V蓄电池供电。客室采用荧光灯光源，距地板800mm处平均照度不小于200Lx。前照灯照度（在正前方紧急制动距离处）不小于3Lx，DC110V。12）乘坐舒适度纵向冲击率 0.75m/s3在轮对踏面和轨道状态良好的情况下，车辆在任何载荷和速度时，其垂向和横向平稳性指标应小于2.5。13）防火及安全要求车辆必须配置一定数量适于电气装置灭火的消防器材。车辆上所用材料应为阻燃材料或难燃材料。14）车辆限界本线选用车辆的车辆限界不应大于地铁设计规范GB50157-2003中B2型架空接触网车辆的车辆限界。7.2 主要系统和设备7.2.1 车体及内装目前投入城市轨道交通使用的车辆的车体材料基本上有碳钢、铝合金和不锈钢三种。碳钢车体材料由于其后期维护成本高，重量大，已慢慢退出城市轨道交通领域，目前新建城市轨道交通线路已不再采用碳钢车体。铝合金车体材料具有优良的性能，已广泛应用于城市轨道交通车辆，其重量轻可以较好降低车体重量，且由于采用大断面铝合金挤压型材，焊接工作量小，目前国内已具备了生产铝合金车体的能力，除个别铝合金型材需进口外，大部分铝型材都能国内生产。但与不锈钢车体相比，铝合金车体材料易氧化，防火性能较差。不锈钢车体材料具有耐腐蚀性强，抗冲击性能好，表面可不涂装，易于维修，车体耐火性好的优点，但其车体重量较铝合金车体重，采用轻量化不锈钢车体可满足规范中车辆轴重的要求。目前长春轨道客车有限公司已批量生产不锈钢车体。根据目前车体材料的发展方向，建议车体材料选择铝合金或轻量化不锈钢，采用整体承载式结构。天花板和内墙板采用具有优良阻燃性能的刚性材料。材料应有良好的隔音、隔热性能。客室地板材料应具有最佳阻燃性能，并具有隔音、隔热性能。一旦燃烧不会产生有毒气体。车窗采用固定式车窗，双层安全玻璃。客室内座椅采用阻燃材料制作，纵向排列布置。客室内站立区设置扶手杆、立柱，采用不锈钢或铝管材料制作。车辆之间设置贯通道。7.2.2 转向架目前城市轨道交通车辆普遍采用无摇枕转向架。本线车辆推荐采用H型钢板压型焊接结构，无摇枕二系悬挂的转向架。一系悬挂圆锥叠层橡胶弹簧，二系悬挂采用空气弹簧，并设有高度自动调节装置，设置横向减震器和轮缘润滑装置。为提高运行平稳性，装有抗侧滚扭杆。基础制动装置采用单元式踏面制动。车轮采用标准整体碾制钢轮。最高设计时速除应满足最高运行速度要求外，还应考虑与铁路连挂时的速度要求。7.2.3 车钩缓冲装置司机室端设密接式自动车钩，单元之间设半自动车钩，车辆之间设半永久棒式车钩。缓冲器为弹性胶泥的可再生缓冲装置；在规定的最大冲击速度8km/h时满足其强度要求。7.2.4 车门城市轨道交通车辆的车门主要有内藏门、外挂门和塞拉门三种形式。内藏门采用压缩空气驱动，结构简单，可靠性好，但采用内藏门的列车外观和密封性较差。外挂门采用电动驱动，结构简单，故障率低，寿命长，但车门密封性和隔音性较差。塞拉门一般采用电动驱动，自动化程度高，密封性和美观性好，但由于其复杂的控制系统和平移、嵌入的二次动作，其可靠性较差。目前国内轨道交通车辆采用的主要是内藏门和塞拉门，考虑发展趋势，推荐本线采用塞拉门。车体每侧设4个对开塞拉门，车门有效开度不小于1.3m，高不小于1.8m。车门能够单侧操作，也能双侧同时操作，具有再启闭功能，由司机集中控制，也可由ATC控制，并可进行人工开启，司机室设声、光显示装置和报警功能。设零速保护装置，在列车运行或未停稳时，不能打开车门，车辆每一侧至少应有1个车门可以从外侧使用钥匙进行开启、关闭操作。7.2.5 贯通道连接的两节车辆之间应设置贯通道，贯通道渡板应耐磨、平顺，贯通道折棚应有足够的抗拉强度，安全可靠、不易老化。7.2.6 牵引传动系统城市轨道交通车辆牵引传动主要为直流牵引传动和交流牵引传动，由于直流传动系统维修工作量大，电动机体积大等不足，直流传动系统已被交流传动系统替代，交流牵引传动系统具有优异的牵引性能、良好的可靠性等许多优点。本线牵引控制系统推荐采用IGBT或IPM元件构成的VVVF主逆变器，微处理器控制系统。转向架电机控制采用1C4M方式，系统必须具有功能齐全的自检、自诊断、监控和故障记录系统。系统具有按列车载重量调整牵引力和制动力的功能，并具有防空转功能。7.2.7 制动系统制动系统采用电制动和空气制动协调配合的混合制动方式。设列车停放制动装置，能使超载负荷（AW3）的列车在35的坡道上制停。常用制动优先采用电制动，电制动不足时，用空气制动补足；当电制动失效时，所需要的总制动力必须由空气制动提供。电制动优先采用再生制动，再生制动能量不能被邻近列车吸收利用时，自动接通制动电阻（制动电阻不考虑设在变电站的方式）；再生制动情况下，控制系统必须具备自动监测接触网电压的功能，若网压高于设定值，可以自动切换到电阻制动方式。空气制动可采用踏面制动或盘形制动。电制动和空气制动应该分别设防滑保护装置。7.2.8 列车自动控制（ATC）列车自动控制（ATC）由信号供应商提供，ATC和车辆的接口，由ATC设备供货商与车辆供应商协商确定。7.2.9 车载信息系统u有线广播列车有线广播系统具备如下功能：司机对乘客的语音广播；由ATO触发的自动报站广播；采用语音合成技术，用普通话、英语广播固定、常规信息。紧急情况下乘客可以和司机直接通话。u信息显示车厢设信息显示屏，显示文字信息，包括车内环境信息、前方到站信息、简要新闻；也可以接收控制中心实时信息，包括宣传、广告信息。7.2.10 通信设施u无线通信无线通信具备如下功能：控制中心行车调度员与列车司机之间的通话；车站行车值班员和列车司机通话。车载信息系统通过无线通信系统上传车辆状态信息、车组号信息，ISCS通过无线通信系统下传车载显示信息。以上系统本身不一定由车辆供应商提供，仅为了提供接口间的参考。7.2.11 列车故障自动诊断系统列车设由计算机控制的列车故障自动诊断系统，对列车、车辆及电气设备的状态进行自动检测、诊断、记录、显示和处理，并在每个车厢内部合适位置留有采集数据的接口，方便车辆检修。列车故障自动诊断系统必须提供相关信息给ATP，以便在遇到危及行车安全的重大车辆设备故障时，由ATP实施对列车的紧急制动。监控对象主要是VVVF逆变器、制动系统、辅助电源系统、受电弓、车门、通风和空调等。监控系统应包括监控控制终端设备、彩色显示器、读出装置和相应的应用软件等。7.2.11 空气调节及采暖装置车辆的空调及采暖设备，应能在合同规定的环境条件下保持预定的温度。空气调节装置采用集中控制方式，同步指令控制，分时顺序起动。空调机组中制冷系统的密封性能应符合TB/T2431的要求。空调机组应有可靠的排水结构，在运用中凝结水及雨水不应渗漏或吹入到客室内。当隧道内的温度为35，湿度为65%的条件下，每辆车内部的环境必须达到以下要求：车内温度：26 27 车内湿度：6570空调装置在制冷状态下的人均新风量不小于10m3/h，在通风状态下的人均供风量不小于20m3/h（司机室的人均新风量不小于30m3/h）。当列车供电系统故障时，应具备应急通风能力。7.2.12 车辆供电车辆供电分牵引供电和辅助系统供电。车辆采用受电弓从架空接触网受电方式，额定电压为DC1500V。列车设两个受电弓，在司机室内控制，既能单独升降，又能同时升降。牵引供电系统由VVVF逆变器、滤波电抗器、高速断路器和线路接触器、主隔离开关和主熔断器、受流器和接地装置、母线高速断流器、母线隔离开关和熔断器、电压变换器（用于网压表）等组成。辅助供电系统由SIV静止逆变器、整流器箱、