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地铁车辆基础知识 呼和浩特市地铁运营有限公司安全监察部内部培训资料2018年6月 简述 车辆是城市轨道交通的重要组成部分 是城市轨道交通系统设备的核心 是确保系统安全 正点 高效运行的关键 车辆是一种大型的技术高度密集的机电一体化产品 是机械 动力 供电 通信 信号 自动控制等综合技术的集中体现 需要机加工 电气 电子 计算机及自动控制等多学科的专业技术 组成组成 城市轨道车辆主要由两大部分组成 机械部分和电气部分 机械部分主要由车体及车门车窗 动力和非动力转向架 制动装置 车钩缓冲装置及车辆内部设备等组成 电气部分则包括主电路 控制电路 辅助电路 保护电路 ATC系统 受流系统 车灯照明等 车辆选型原则 1 车辆应满足技术成熟 安全可靠 低能耗 运用维修方便 乘坐舒适 造型美观 噪音小 与城市周围景观协调的要求 并具有相应的先进性和较低的全寿命周期成本 2 适应本线的自然环境 线路条件 满足运量需求 适当留有储备和发展余地 3 技术成熟 安全可靠 低能耗 运用维修方便 并具有相应的经济性 4 乘坐舒适 造型美观 噪音小 与城市周围景观协调 5 符合国家产业政策 满足国家计委关于车辆国产化率的要求 降低造价 6 近远结合 严格控制初 近期投资规模 同时 又要预留将来发展的条件 既考虑基建成本 又考虑运营成本 地铁B型车具有应用范围广 技术成熟 工程投资低 运行可靠 乘坐舒适 运营维护方便等特点 另外 车辆选型的一致也有利于缩短车辆供货周期 必要时线网中相同车型的各条线间可调动列车 还有利于车辆备品备件 专用软件 硬件以及技术人力资源的充分共享 因此 本工程采用国产B2型车 列车编组 车辆类型 B2型车根据行车牵引计算分析 本线初 近 远期均采用6辆编组 四动二拖 列车编组 Tc Mp M M Mp Tc 其中 Tc 带司机室拖车Mp 带受电弓动车M 不带受电弓动车 半永久牵引杆 气路电路均需人工手动连挂 连挂 解钩为手动操作 半自动车钩 电路 电缆需手动 主要技术参数 1 车辆使用条件 1 环境条件应满足下列要求 1 正常海拔高度 1200m 2 环境温度 25 40 3 最湿月月平均最大相对湿度 90 月平均温度为25 时 4 车辆应能承受风 沙 雨 雪的侵袭 能满足呼和浩特市气候条件 防水 防霉 防腐蚀 防雷 防雾霾等 2 线路条件应满足下列要求 1 轨距 1435mm2 最小平面曲线半径 正线一般350m 困难地段300m 辅助线一般200m 困难地段150m3 最小竖曲线半径 2000m4 坡度 正线的最大坡度不宜大于30 困难地段可采用35 联络线的最大坡度不宜大于40 3 供电条件应满足下列要求 供电方式 接触网 受电方式 受电弓受电 供电电压 DC1500V 波动范围DC1000V DC1800V 车辆主要技术规格表 列车故障牵引性能车辆的编组和动力 牵引和制动 性能 应满足在长大陡坡线路上正常安全运行 并应符合下列故障情况时的运行要求 列车在超员载荷和在丧失1 4动力的情况下 应能维持运行到终点 列车在超员载荷和在丧失1 2动力的情况下 应具有在正线最大坡道上起动和运行到最近车站的能力 一列空载列车应具有在正线线路的最大坡道上牵引另一列超员载荷的无动力列车运行到下一车站的能力 车辆主要设备和装置车体材料的选择目前地铁车辆车体材料有碳钢 铝合金和不锈钢三种 由于普通碳钢车体材料具有强度低 重量大 能耗高 腐蚀重 维修量大 使用寿命短等缺点 所以尽管其造价较低 但是综合性能价格比较低 因此新造车辆一般不再使用普通碳钢车体 当前地铁车辆车体材料的主流是铝合金和不锈钢 铝合金车体和不锈钢车体各有优缺点 铝合金车体材料耐腐蚀性强 重量轻 加工性能好 采用大断面铝合金挤压型材 焊接工作量小 不锈钢车体材料耐腐蚀性更强 表面可不涂装 抗冲击性能好 易于维修 熔点比铝合金高很多 耐火性比铝合金材料优越 车体及车内设备1 隔音 隔热措施隔音措施 车体底架外侧需要达到规定噪声水平的地方和车内从地板顶部至车窗底边范围内以及使用扁平金属板材的地方均涂以阻尼浆层 其他有双层结构墙结构的地方不涂阻尼浆层 隔音是通过隔音材料和内部衬垫联合实现 隔热措施 车体骨架和车顶 侧墙和端墙部位的内部装饰板之间进行隔热处理 地板隔热是在底架下侧 隔热材料为矿物棉 车体金属表面涂刷防振阻尼层 2 防火与安全车体内部所用材料都要用阻燃材料 要经防火处理 不使用燃烧后散发有毒气体的材料 每个客室设2个干粉灭火器 司机室设1个干粉灭火器 安全措施应符合VDE0115 EN50153标准及国家相关标准的规定 车辆之间采用贯通道连接 列车司机室前端设紧急疏散门 在紧急情况下乘客经过此通道门和司机室 从紧急疏散门撤离列车 3 车内设备车门 客车每侧设4对对开车门 有效尺寸宽度不小于1300mm 高度不低于1800mm车窗 单元式车窗由钢化安全玻璃组成 安装固定到侧墙上 玻璃安装在铝框架上 完整的车窗单元用粘贴的方法将铝框架安装到车体结构上 每个司机室的前端有2个层压式 高抗冲击型安全玻璃的挡风车窗 两侧的两个挡风玻璃直接黏结于前端面板上 左右两侧的挡风玻璃除霜是通过挡风玻璃内的电阻发热实现的 座椅 车内座椅纵向布置 采用不锈钢材料 立柱及扶手 采用不锈钢材料 车门及应急装置 4 照明要求照明和指示灯客室照明采用交流220V 50Hz荧光灯 故障照明采用直流110V荧光灯 客室照度在距地板面高度800mm处 平均值不低于200Lx 最低值不低于150Lx 在车外无任何光照时 在正常供电中断时 备有紧急照明 其照度应不低于10Lx 司机室灯光光源在地板中央的照度为3Lx 5Lx 司机台面照度为5L 10Lx 并设有局部检修照明 司机室前方设前照灯 前照灯照度要求在距前照灯前方320m处不小于2Lx 司机室前方左右设红色防护灯 司机台的仪表和指示灯在隧道内或晚上关闭照明时以及地面日光下 都能在500mm远处清楚地看见其显示值 Lx 勒克斯 照射到单位面积上的光通量 5 贯通道车体之间设有贯通式通道 有效尺寸宽度不小于1300mm 高度不低于1800mm贯通道为分开式 结构主要包括 框架和连接件 波纹式密封隔膜风挡 侧面盖板 上下挡板 渡板 自承装置 连挂和锁定装置等 6 转向架每辆车有两台两轴无摇枕H型低合金高强度钢板焊接转向架 轴箱外置式构架 动力转向架牵引电机为架承式 每个构架反对称地布置两台电机 两系弹性悬挂 一系悬挂 叠层金属橡胶弹簧或钢圆簧加液压减振器 二系悬挂装置由自由膜式空气弹簧和一个圆橡胶复合弹簧组成 基础制动装置采用盘型制动 由制动缸 闸瓦间隙调整器等组成 7 采用国产整体碾钢轮 8 车钩缓冲装置车钩采用全自动车钩 半自动车钩或半永久车钩等三种型式 机械 气路 电路自动连接 电路需要人工连接 机械 气路 电路都需要人工操作 车间维修时才进行分解 9 牵引控制系统电气传动系统采用微机控制的变压变频 VVVF 交流调速方式 鼠笼型三相异步牵引电动机 功率模块以IGBT为主元件 牵引系统采用1C4M的车控方式 即每辆动车设一台VVVF逆变器 每台逆变器为四台并联的牵引电动机提供变频变压三相交流电源 10 辅助电源系统辅助电源系统包括辅助逆变器 蓄电池充电器及蓄电池组 辅助逆变器 采用IGBT元件 向车辆提供AC380V 50Hz电源 蓄电池充电机 DC110V电源 驱动所有DC110V负载 包括蓄电池充电 蓄电池 采用碱性蓄电池 作为DC110V的备用电源 容量应满足45分钟事故应急照明及通风的需要 列车设两个DC1500V车间电源插座 11 制动系统采用微机控制的模拟式空气制动机 通过再生制动 电阻制动和摩擦制动三者的合理组合 组成制动系统 列车电气制动由再生制动和电阻制动组成 以再生制动优先 再生制动和电阻制动能连续交替使用 在网压上升到DC1800V或线网电压不正常时 再生制动能平滑过渡到电阻制动 电气制动与空气制动协调配合 以电制动优先 当电制动力达到最大时 应能提供电制动和空气制动之间的混合制动 当不能实现电气制动时 所需总制动力必须由空气制动提供 停放制动由弹簧力提供 压缩空气缓解 并能使超载列车在一个停放制动故障的情况下也能在40 坡道上制停 12 空调通风系统每辆车装设2台薄壁型单元式变频空调机组 额定载客情况下 温度室外为33 室内 28 1 相对湿度室外为95 室内为65 每辆车客室人均新风量 10m3 h 司机室人均新风量为 30m3 h 空调单元具备下列功能 制冷 通风 紧急通风 应急通风由蓄电池供电 13 列车故障诊断系统列车采用微机故障自诊断系统 主要通过列车通信网络实现收集各子系统的信息 包括对辅助供电 车门 牵引制动控制 空调 照明 公共广播 高压设备 受电弓的检测 故障诊断 故障显示和故障储存 故障显示器采用中英文 显示信息满足司机采取故障应急运行措施的需要 诊断系统提供经无线电系统传输至运营控制中心的数据接口 这些数据也能通过便携微机直接采集 14 ATC列车采用自动控制系统 ATC 主要包括 列车自动监控 ATS 列车自动保护 ATP 列车自动驾驶 ATO 15 列车广播 通信系统列车广播 通信系统具有以下功能 列车上所有司机室间的内部广播 司机与控制中心间的无线通信接口 控制中心通过列车无线电到乘客 司机室到乘客的内部广播以及列车的自动报站和车内信息显示功能 控制中心经列车司机转发对乘客的广播 司机对乘客的语音广播 司机室与司机室 客室的内部通信 采用语音合成技术用普通话及英语广播固定和常规信息