学习领域七车辆设备及其布置

一、概述二、车顶设备

三、车底设备四、车内设备学习领域七车辆设备及其布置

一、概述二、车顶设备

学习领域七车辆设备及其布置

一、概述

（一）车辆设备作用和分类

按照设备的用途，车辆设备包括车用设备和服务于乘客设备两大类。

车用设备主要有：牵引动力设备（如受电弓、逆变器、牵引电机）、计算机控制设备（如微机控制单元）、制动设备、风源设备等，它们用于满足列车运行要求。

服务于乘客设备主要有：旅客乘坐设备（如坐席、扶手等）、照明设备、信息广播设备、空气调节设备等，用于为旅客提供方便和服务，保证乘客良好的乘车环境。

（一）车辆设备作用和分类

（一）车辆设备作用和分类

按照其设备的性质分类有：机械设备、电气及控制设备。

按照设备的布置位置，车辆设备分为：车顶设备、车内设备和车底设备。

一般城轨车辆以动车组的形式出现，车内空间尽量用于容纳乘客，设备的布置应使客室环境安全、舒适，与乘客无直接关系的车辆运营所需设备尽可能悬挂于车底，以使车内空间最大化。（二）机电设备及电、气管线布置原则

1、重量分配均匀。同一单元中，各车辆重量尽量接近，有利于牵引力和制动力的发挥和得到良好的列车运行平稳性；同一车辆中，采用对称布置，使载荷分布均匀，避免偏载。

2、安装和维修方便。设备尽可能成模块组装，可操作性强。在运用过程中经常接触的设备，应布置留有足够的维护空间。车辆的主电路、辅助电路、控制电路和信号电路应有可靠的保护，且设有故障信号显示和故障设备的切除装置。（二）机电设备及电、气管线布置原则

3、安全可靠。由于城轨车辆多为动力分散型车辆，设备及管线的布置要以乘客人身安全为量度，要有足够的防护措施，不耐热的设备和器件应与热源远离或隔离，高压电器设备及线路应充分绝缘处理。

4、经济。设备布置时，充分利用空间，大截面的电缆或母线尽可能短，少迂回，风管、风道尽量短，以简化施工和节约材料。

（二）机电设备及电、气管线布置原则

5、提供足够多大的承载空间和舒适的乘座环境。车内设备要求不影响乘客的视觉角度和少噪音，特别是带司机室车辆要有一个安全操纵车辆的工作环境，有合适的作业空间，操作方便，易于观察仪器、仪表及信号，并远离噪音源。

6、设备安装牢固，应能承受一定的冲击力，并有足够的隔振防松措施。

（二）机电设备及电、气管线布置原则

7、在整车电路布置时，应符合以下的技术规定：（1）各电路应能经受耐压试验，试验电压值为受试电路中的电气设备试验电压最低者的85％。（2）各电路的电气设备联接导线应采用多股铜芯电缆，其耐压等级、导电性能、阻燃性均应符合有关规范要求。

（二）机电设备及电、气管线布置原则

（3）电线电缆的布放应合理排列汇集，不得已交叉时，高压线缆的接触部分应有绝缘加强。线缆应纳入专用管槽，并用线卡、扎带等捆扎卡牢。电缆管槽要安装稳固，防止车辆运行引起振动损伤。穿越电器箱壳的线缆应用线夹卡牢，与接头压接应牢固、导电良好。（4）接地联接线应有足够的截面积，汇集点合理布放、可靠地传导回路电流并保护轮对轴承免受接地电流不良作用。

二、车顶设备

（一）受电弓受电弓包括基础框架，框架，集流头和升降装置。受电弓一般通过基础框架安装在车顶上，并尽量靠近转向架回转中心，以避免车辆通过曲线时引起受电弓偏离接触网导线。

1.基础框架；2.高度止挡；3.绝缘体子；4.框架；5.下部支杆；6.下部导杆；7.上部支杆；8.上部导杆；9.集流头；10.接触带；11.端角；12.升高和降低装置；13.电流传送装置；14.吊钩闭锁器

（一）受电弓

（一）受电弓

广州及上海地铁等城轨列车通常为升双弓运行，考虑接触网振动波的传播速度对后受电弓受流质量的影响，一般柔性接触网供电系统中的运营车辆受电弓布置在头车（可能是拖车），而刚性接触网供电系统不必考虑此影响，受电弓一般安放在动车，以减少高压线路在车辆之间驳接和对拖车乘客造成安全隐患。

（一）受电弓

脚踏泵：在正常情况下，受电弓的升起由主风缸内的压缩空气驱动，如果主风缸没有可用的压缩空气，可用脚踏泵升弓。广州地铁二号线车辆的脚踏泵安装在B车2位中间端的电气柜中。

脚踏泵

（一）受电弓

（一）受电弓广州地铁一号线车辆的受电弓使1500V直流电源通过受电弓上的终端流向位于车底的高速断路器，再到B车、C车的牵引逆变器VVVF，而A、B、C车上的辅助逆变器DC/AC及A车上的DC/DC变换器直接从受电弓上得电，电流回路通过轴箱上的接地碳刷闭合。每个受电弓旁装有一个避雷器，是用来防止来自车辆外部的过电压（如雷击等）对车辆电气设备绝缘的破坏。其保护值范围应与变电所过电压保护协调。

（一）受电弓

每个受电弓旁装有一个避雷器，是用来防止来自车辆外部的过电压（如雷击等）对车辆电气设备绝缘的破坏。其保护值范围应与变电所过电压保护协调。

（二）空调单元

空调系统的作用是确保车内有一个舒适的环境温度、湿度和充足的新鲜空气。城轨车辆每车车顶都安装两个车顶一体式空调单元。位于1位端的空调单元称做空调单元I，位于2位端的空调单元称空调单元II。

（二）空调单元

（二）空调单元

在通风机作用下，新风从吸风口吸入，与从客室来的回风混合，再经过过滤和冷却后，在风道里按整车长度均匀分配，并通过安装在车顶上的空气隔栅吹入客室。带司机室车辆，除了有客室通风系统，还安装了单独的司机室通风单元，它与风道系统相连，通过人工控制。

三、车底设备

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三、车底设备

车底设备一般包括有供风设备、制动系统设备和电器设备。

三、车底设备1.1线路滤波器1.2牵引逆变器VVVF2.DC/AC逆变器3.DC/DC转换器4.高速断路器5.车间电源6.牵引单元

7.制动电阻8.辅助设备柜，B/C车9.蓄电池10.辅助设备柜,A柜11.空压机单元12.空气控制屏13.主风缸

14.空气干燥器15.制动风缸17.空气弹簧供风缸18.电缆檀19.电缆分布檀20.电机连线

21.动车转向架22.拖车转向架33.A车电气柜34.A车电阻柜35.门控风缸

36.空压机起动电阻37.ATC天线38.通信天线39.接地装置40.车钩盒广州地铁一号

(一)高压设备

PH箱的高压部分包括大部分用于高压分配的元件。主要元件有：隔离和接地开关、两个高速断路器（线路断路器）、车间电源插座、车间电源接触器、高压保险、解耦二极管、测量和控制设备。PH箱结构

(一)高压设备

1、车间电源由PH逆变器箱右侧的车间电源插座供给DC1500V车间电源。车间电源的电气元件是与其它高压电气元件一起集成在这个PH箱中。包括：隔离和接地开关、车间电源接触器、提供DC1500V电源的车间电源插座。车间电源

(一)高压设备

2、隔离和接地开关此开关有两个功能：它用于在正常模式（架空电网供电）和车间供电模式（通过PH箱处的车间供电插座供电）以及系统接地之间切换。此开关实际上是两个分别带有手柄的开关，每个开关的手柄有两个位置，而这两个开关机械连接在一起，相当于带有三个位置的一个开关。开关的机械互锁使开关手柄不能打到第四种组合（“禁止”）的位置。

1

2

1

2

Q2

Q1

1

2

1

2

Q2

Q1

On=

正常模式：

车间供电：

关闭

1

2

1

2

Q2

Q1

(一)高压设备

3、高速断路器对过电流（如短路、接地）的迅速高效保护装置，断路器设计为一旦检测到过流即迅速反应，通过电弧发生时间内产生瞬间过电压将电弧抑制。广州地铁一号线车辆每单元A车装有两台高速断路器，分别与本单元B和C车连接。

(二)线路滤波器

线路滤波器是由电容和电感组成的一种能量储放装置，可以在斩波器导通和关断时吸收和释放能量，使电机电流平滑，并减少车辆在牵引和电制动时对接触网电压的影响。

(三)牵引逆变器

接触网直流供电——车辆交流传动时必须采用牵引逆变器，通过它的电源回路，逆变器驱动四个并联的三相交流牵引电机，它还能执行电阻制动或再生制动。

在运行工况：VVVF将接触网得到的直流电源转换为三相变频变压电源，驱动牵引电机。

(三)牵引逆变器

在制动工况：VVVF将此时由电机产生的三相电源转换为直流电源，产生的电源反馈回到接触网供给其它负载或供给其它车上耗电设备。未被消耗的电能由制动电阻转换为热能散逸到大气中去。

在电阻制动时，制动电阻将未能再生部份的电能吸收过去，转换为热能散逸到大气中。

(四)牵引单元

牵引单元包括牵引电机、联轴节和齿轮箱等。三相牵引电机的转矩通过联轴节和齿轮箱驱动轮对。

(五)辅助设备

1、DC/AC逆变器

广州地铁二号线6辆编组的列车设计了PH箱和PA箱牵引逆变器。每个逆变器箱里安装一个牵引逆变器和一个高压设备（PH箱）或辅助逆变器（PA箱）。牵引逆变器驱动四个三相牵引电机，这些电机分别驱动两个转向架的四个轴。车辆通过车顶的受电弓由架空电网供电。

(五)辅助设备

2、蓄电池箱充电器

蓄电池充电器用作供应车载直流电，它由架空网供电，从输入到输出有一个直流电的隔离。在端子上有一个额定直流126V的电压供应低压负载端子+BN和为蓄电池充电端子+B。蓄电池充电遵循CVCC（恒压/恒流）曲线。

3、蓄电池箱

每列车单元必须配有一定数量蓄电池箱，由于车辆配重的要求，通常置于拖车车底架上。

(五)辅助设备

蓄电池箱

四、车内设备

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四、车内设备

客室是容纳旅客的场所，其设备主要为乘客提供服务，设备布置应保证车内安全舒适。在客室两侧设有车门，两辆车客室之间通过贯通道连接。客室

(一)司机室

司机室是列车驾驶的工作场所，其主要设备与列车操纵有关，设备布置应方便司机操纵列车和提供舒适的工作环境。司机座椅与地板固定，可前后及上下调整。司机室

(一)司机室

司机室与客室的隔墙上设有隔门，它是一个折页门，门上有锁、手柄、窥视孔和通风口。司机室左右侧各设有一扇侧门。

司机室门(从司机室方向看)

(一)司机室

驾驶室前车窗玻璃为高强度的挡风玻璃，正驾驶室前车窗玻璃内埋有的电加热丝，以供加热除霜去雾，另外在玻璃外侧还设有刮雨器。

(一)司机室

1、紧急疏散门（或称紧急逃生门）该门设置在正、副驾驶台中间的前端墙上，包括一个在顶部铰接的大窗和位于两个司机台之间的一个梯子，正常情况该梯子折叠并隐藏起来，紧急时用于疏散乘客。紧急疏散门

(一)司机室

2、列车操纵设备广州二号线司机台

广州三号线司机台

(一)司机室

3、司机室座椅司机室内设供司机乘坐的座椅。司机座椅是按人体工程学原理专门设计的司机专用座椅，可根据司机的重量和身材进行调节。由座垫、靠背、前后调整装置、升降调整装置、左右旋转装置、折叠滑座装置、固定座等组成，以螺栓固定在底架上方的安装座上。

司机室座椅

(二)客室

1、客室座椅为了适应城轨交通的短途、大运量特点，客室座椅一般采用靠侧墙纵向布置在两侧车门之间，而有的车型客室设有横向座椅。

(二)客室

2、立柱、扶手为了让站立乘客扶稳，一般在客室内设有立柱、纵向扶手和吊环等设施，图为有吊环等车内设施的深圳地铁车辆客室。

(二)客室

3、客室车窗一般在客室侧门之间都设有车窗，就其结构形式而言，由单层玻璃、双层玻璃之分；有楣窗与无楣窗之分；又有连续式与非连续式之分。

(二)客室

4、贯通道贯通道处于车辆与车辆的连接部。设置贯通道：一是使车内的客流密度自动调节；二是当某节车的空调出故障时，列车启动和制动可以使车间的空气经贯通道流动；三是当末班车或晚间车内乘客较少时，对暴力犯罪有一定的抑制作用。

(二)客室

5、消防设施每个客室必须设置灭火器、安全锤等消防设施，放置在规定的地方。如广州地铁二号线每辆车客室的长椅下面有两个灭火器，相应位置设有灭火器标识，另有一个灭火器在A车司机室副司机台下。

(三)车辆灯光

1、司机室灯光（1）车端灯

1.带有2个强度水平（暗或亮）的2个白色的头灯;2.2个红色的尾灯;3.2个白色的运行灯;4.2个红色的运行灯。

(三)车辆灯光

（2）车内顶灯司机室内的天棚灯包括两个荧光管18

W，在DC110V主电压下工作，在紧急情