北京地铁新线新技术的应用.ppt

1、1,北京市轨道交通建设管理有限公司 2005.6.13,北京地铁新线新技术的应用,2,内 容,北京地铁建设概况 地铁车辆技术 线路技术 供电技术 信号系统 指挥中心、AFC清算管理系统 总结,3,北京地铁建设概况,北京地铁四号线、五号线、十号线(含奥运支线)项目已正式获得国家发改委的立项批复。 目前，本市轨道交通总计运营里程已达114公里，在建地铁五号线、地铁四号线和地铁十号线，在建里程88.46公里。拟建首都机场线27公里。,4,5号线的车辆新技术,重点介绍电气牵引和电气制动的新技术,5号线车辆系统生产厂家 车体： 长春客车工厂 电传动系统和空调：日本日立公司 制动： 德国克诺尔公司,5,车

2、辆新技术主电动机（1）,5号线和13号线的主电动机,最大特点：无速度传感器 国内地铁首次采用该项技术！ 优点： 1）电机的小型轻量化 2）提高系统可靠性 3）保养容易、降低保养费用 不用安装、拆卸传感器、 不用 确认传感器动作,6,车辆新技术主电动机（2）,速度传感器,电机,电机,行车试验结果,有速度传感器的情况,没有速度传感器的情况,磁通量,逆变器频率,转子电流 (扭矩电流),实际扭矩频率,电机 转子,速度推算方式,根据逆变器频率和实际转子频率的差值不同扭矩电流不同,在扭矩电流控制下能够同时实现速度推算和高速扭矩应答,30,40,50,Iqp ,Iq,Fr,时间 s,Idp,Fs,Vc,滑行

3、,牵引后速度的推算,7,车辆新技术主电动机（3）,减轻维护负担 尘埃对策 （压入式风扇，将无滤网的冷却风压入产生正压来排除尘埃的构造） 使用日立的新油脂RIMAKUSU HS2注入油箱盖，实现无加油运行 高可靠性 -由于使用铝转子防止逆变器高频共振 低噪音化 压入风扇周围隔音化构造 （专利编号：P3211826）,8,车辆技术逆变器,从13号线开始采用IGBT元件 -通过高开关频率降低电磁噪音 -模块结构可以实现小型轻量化 光纤反馈 -IGBT的故障防止，提高可靠性,指令信号,逻辑部,门驱动,IGBT,保护装置 （联锁）,光纤,9,车辆技术逆变器控制,从13号线开始采用矢量控制 -快速的控制反

4、应 -提高低速区的扭矩控制,电压矢量,演算,脉宽,调制,（）,d,频率,演算,差频,演算,电流矢量,探测,电流控制,（）,门极,信号,扭矩电流FB,补偿,常量波动修正,励磁电流FF 控制与,*1,差频自动修正方式,自动弱磁场控制,*1,：前馈,*2,：反馈,矢量控制,电流,指令,*2,10,车辆新技术全电气制动 （5号线）,电气空气混合方式,空气制动,电制动,速度,混合,混合,全电气制动停止控制,空气制动,电制动,速度,混合,没有混合,扭矩电流指令,检测停止信号,下降变化率的控制使,扭矩冲击缓和,维持一定的减速力量,只在电气制动下才,真正停止,电气空气混合方式和全电气制动停止控制方式的比较,行

5、车试验结果,车辆速度,电气空气混合方式和全电气制动停止控制方式的比较,行车试验结果,提高乘坐舒适度 减低机械制动装置的磨耗 降低制动器产生的噪音,11,车辆技术5号线的列车监控装置（TMS装置）,提高数据传输速度 -干线： 从13号线的19.2Kbps 提高到 5号线的 2.4Mbps -设备： 从13号线的9.6Kbps 提高到 5号线的 38.4Mbps 实现了监控信息量以及设备信息记录的相应改善 ！ 追加了自我诊断画面,12,车辆新技术车体及内装,首次采用不锈钢车体 5号线192辆动车组，全部采用不锈钢车体 车辆轻量化，不用涂漆 内装 车辆制造厂聘请德国著名的专业设计公司对车辆的外观造型

6、、内部 装饰进行设计，使得外部新颖别致、内部美观大方，体现了现代运 输工具的流行与时尚,13,车辆技术服务的改善,空调通风系统 首次国产全列车空调地铁车，填补了B型地铁车空调系统的空白 每车设2台25000Kcal/h空调机组，机组采用日立公司提供的薄型结构，采用环保型制冷剂R407C 安装幅流风机，提高客室和司机室的微风速 具有客室应急通风功能 司机室设风量及风向可调的送风单元,14,车辆新技术安全运行,车门 采用电动内藏侧拉门，增加了门系统安全可靠性 能量吸收结构新型车钩缓冲装置 车辆前端采用能量吸收结构 全列配置带有可变形压溃管的国际知名品牌的车钩缓冲装置 乘客紧急疏散 头车前端设置紧急

7、疏散门，车辆连接处设置大的贯通道,15,线路技术移动焊接和减振,钢轨洞内移动焊接技术 优点为焊接质量高、节约工期、不用设置较大的焊轨基地。 1020dB减振技术研究应用 弹性支撑梯形轨枕技术，由梯形轨枕、弹性支墩、混凝土底座构成。其优点为减振降噪效果好、重量轻、易维修、施工简便等，符合本档次的减振要求。 新型蛋型减振器，可解决高架桥的振动和噪声问题，其动静比达到1.15，减振达到15dB。符合本档次的减振要求。,16,线路技术隔振支座,国内外首次应用钢弹簧隔振桥梁支座技术,17,线路技术无缝线路铺设,在地铁13号线采用一次铺设无缝线路技术 解决了夜间维修困难，运营初期轮轨振动与噪声振动大等问题

8、 节省了初期投资,18,电容储能式变电所用再生电能吸收装置，有效的防止了再生失效，节约了电能，且含有稳定牵引网电压作用。,供电技术再生电能吸收装置,19,供电技术供电系统接线,10kV系统采用双环网接线方式 变电所10kV侧采用单母线分段接线，两段母线间设置母联开关；每座开闭所从城市电网引入两回相独立电源，两回电源分别接在该变电所的两个分段母线上；其它变电所从相邻变电所分别引入两回10kV电源。 特点 变电所出口设置越区隔离开关柜，在一牵引变电所解列时，可优先采用牵引网电压质量较好的大双边供电； 系统可靠性高，除接触轨外，供电系统在任何两个一次单体设备故障下（n2），仍可保证向地铁的正常供电。

9、,20,供电技术采用钢铝复合接触轨,牵引网采用导电性能好、重量轻、安装方便、便于运营维护的钢铝复合轨；优点是重量轻，单位电阻较小，牵引网的压损和电能损耗均明显降低。 减少了变电所数量； 减少了整个供电系统的运营维护工作量，节约了运营成本。 新型接触轨防护系统研究应用 研制新型复合材料绝缘体及配套防护系统，确定了三种型式的组合安装系统，并进行了试验段的试验 。,21,供电技术750V系统杂散电流防护,杂散电流监测系统采用集中式综合测试系统，测试及数据处理装置与变电所综合自动化系统接口，并将处理和统计后的数据经通信通道传至监控中心，并可转发至相关运营维护部门。,22,指挥中心、AFC清算管理中心网络化应用,指挥中心的功能 集中信息 协调各线 应急指挥 统一接口 AFC清算管理中心的功能 数据管理 清算对帐 票务中心 运营管理 北京地铁将很快结束人工售票、检票的历史！,23,北京市轨道交通指挥控制体系结构图,24,自动售检票系统总体框架