深圳地铁5号线进口牵引系统车辆概述

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第34卷第3期电力机车与城轨车辆Vo1．34NO．32011年5月20日EkctricLocomotives＆MassTransitVehiclesMay20th，2011·研究开发·深圳地铁5号线进口牵引系统车辆概述谢葳．刘厚林(南车株洲电力机车有限公司技术中心，湖南株洲412001)摘要：文章介绍了自主化研制的80km／h速度等级A型地铁车辆的总体技术性能、主要机械部件和电气部件的基本特点。关键词：地铁车辆；总体设计；机械部件；电气系统中图分类号：U270．2文献标识码：A文章编号：1672一l187(2011)03—0054—03SummaryofmetrovehicleswithimporttractionsystemforShenzhenMetroLine5XIEWei．LIUHou—lin(R&DCenter，CSRZhuzhouElectricLocomotiveCo．，Ltd．，Zhuzhou412001，China)Abstract：Thispaperpresentstheindependently—developedtypeAmetrovehiclewiththespendof80km／h．whichincludesthegeneraltechnicalperformance，basiccharacteristicsofmajormechanicalandelectricalcomponents．Keywords：metrovehicle；generaltechnicaldesign；mechanicalcomponents；electricalsystem1概述拖车(A车)和2辆动车(B车和C车)组成。2．2受流深圳地铁5号线车辆是南车株洲电力机车有限公供电方式架空接触网司在既有自主研发的A型地铁车辆基础上。为深圳市供电电压(额定)／vDC1500提供的80km／h速度等级的车辆。深圳地铁5号线车网压变化范围／VDC1000～18o0辆有安装进口牵引系统和国产牵引系统两种。本文仅2．3车辆主要尺寸对安装进口牵引系统的车辆进行介绍。A车长度／mm24400该车辆采用铝合金全焊接车体、简洁大方的内装B／C车长度／mm22800设计、成熟转向架、先进的网络集成控制技术、智能化列车最大宽度／mm≤3100节能型的空调控制系统、集中供电式LED照明系统、车辆高度(新轮，不包括受电弓)／mm≤3800无速度传感器的牵引控制技术、安全快捷疏散的坡道地板面高度(新轮、空载、空气弹簧充气)／mm1130式紧急疏散门以及非常现代化的高度集成的乘客信息转向架中心距／mm15700系统等大量新技术，使车辆具有更高的可靠性，更低的车钩中心线距轨面高度／ram720能耗和更舒适的乘坐环境。侧门开度／mm1400门槛顶面以上高度(侧门开启)／mm18602车辆总体设计整列车各相邻侧门中心线距离／mm45602．1列车编组2．4载客量与车辆质量列车由两个单元共6辆车组成．每个单元由1辆载客量如表1所示。收稿日期：2011-Ol一04作者简介：谢葳，2005年毕业于大连交通大学城市轨道交通专业，从事城轨车辆研发工作。基l项目：湖南省科技重大专项(08FJ1001)；中国南车股份有限公司科技计划项目(2010NCK021)-54- 谢葳等·深圳地铁5号线进口牵引系统车辆概述·2011年第3期表1各种工况下载客量图2所示。车辆质量如表2所示。表2各种工况下车辆质量速度／kin·h图2制动特性曲线平均全常用制动减速度／m·S之≥1．0平均快速制动减速度／m·s1_3乘客质量按照6O计算，在超员载荷工况下，整平均紧急制动减速度／m·s之1-3车质量控制在60．38t，按每辆车4根轴计算，满足轴重≤16t的要求。3机械部分主要部件2．5列车动力性能参数3-1车体2．5．1列车运行速度采用自主研制的铝合金全焊接A型地铁鼓型车最高运行速度／km·h8O体，运用模块化、轻量化设计理念，采用铝合金大型中设计构造速度／kin·h90空挤压型材、底架无中梁整体承载全焊接结构，其强挂钩操作速度m·h5度、刚度、模态、防碰撞等性能满足EN12663标准要求。反向退行最大速度，I(m·h一10车体主要由底架、侧墙、端墙、顶盖和司机室等部2．5．2列车牵引特性分组成，承受垂直、纵向、扭转等载荷，传递牵引力并具额定载荷工况下，车轮在半磨耗状态，列车在干有隔声、减振及保暖等功能。使用寿命30年，正常运行燥、清洁的平直轨道和额定网压下，牵引特性曲线如条件下不会出现任何疲劳和永久性变形。图l所示。3_2内部装饰车体天花板表面沿车辆中心线距地板面的最小高度为2100mm。客室内乘客站立区的最小高度为1900mm。每辆车侧墙上配备8块宽幅双层钢化安全越玻璃窗。沿纵向每辆车两侧各配备4张长座椅，并另外暑设置了残疾人专区。配备了数量充足的立柱扶手杆，使得站立在车厢内的乘客均能达到扶手位置。侧墙、天花板面板均为铝金属材料。采用了易于维护并具有防火、抗毒性能的PVC地板。3．3车门速度／km·h每辆车每侧设置5套双开式电动塞拉门，每套车图1牵引特性曲线门的开、关均具有自动障碍物检测功能，同侧的所有门0～36kⅡl／h平均启动加速度／m·s之≥1．0均同时打开或关闭。每套门右侧的立柱罩板上配备一060kHl／h平均加速度／m·S五>10．8套紧急出口装置，每侧各有一套紧急人口装置，以便在0～80kIIl／h平均加速度／m·s>10．6紧急情况下打开车门。每套门的门扇上部安装一套车2．5．3列车制动特性、门隔离装置，由一个机械门锁装置实现，该装置从车厢额定载荷工况下，车轮在半磨耗状态，列车在干内外采用方孔钥匙能均激活，隔离相关门的电气功能，燥、清洁的平直轨道和额定网压下，制动特性曲线如从门控单元中分离出来。-55- 电力机车与城轨车辆·2011年第3期司机室每侧各设有一个可手动操作的单扇平移内7)每个转向架和车体之间设置1套抗侧滚装置；8)采用藏门。在其内外都能打开和锁闭。列车两端的司机室中整体辗钢车轮轮对。部设置紧急疏散门，关闭状态下疏散门的玻璃钢外罩4电气部分主要系统与司机室形成完整的一体。疏散门采用防滑型坡道式结构，简单坚固、安全可靠且易于操作，坡道板能自动4．1牵引系统及其电气设备展开，完全打开后倾斜角度平缓。牵引系统主要包括功率输入电路、电压源直流电3．4空调及通风路、制动斩波电路、VVVF电路等。此外，牵引系统还包每辆车顶部装有2台空调机组和4个废排装置，括逆变器控制单元，其额定电压DC1500V，网压波动空调采用两端送风、底部回风的形式，新风口位于机组范围DC1000—1800V，输出电压3AC0～1480V．标两侧。每台空调机组的制冷输出由4台全封闭、重载运称输出电流3AC400A，输出频率0～130Hz，最大同步输级、适用于大负荷制冷的立式涡旋压缩机提供，其制脉冲频率500Hz。电机采用无速度传感器的矢量控制冷量可以实现25％、50％、75％、100％四级调节，正常方式，额定输出190kW。情况下．空调控制系统能够自动根据输入的环境信号牵引控制单元i贝0量电机定子电流矢量。通过解耦对新风量进行调节，客室内温度波动小，大大减小了压分离出励磁电流与转矩电流，并与电机模型进行比较．缩机的启停次数。与采用2台压缩机的空调机组相比，计算出电机速度等参数，牵引电机不另设速度传感器。其更加节能环保，舒适度更高。4_2辅助供电系统司机室不单独设置空调机组．所需冷空气由驾驶每辆车配备l台辅助逆变器，输出AC380V电室顶部的通风机组将相邻客室主风道的空气引入司机压，为空气压缩机、空调压缩机、冷凝器风扇、空调通风室。在司机室通风单元底部装有多个出口方向可以调机、设备通风机和380V／220V转换变压器提供电源。整的喷嘴。送风机可以手动进行四级调节。全列车的6台辅助逆变器同步向三相母线供电(即并3．5空气制动系统联共网供电)，当其中1台故障时，还有5／6的辅助电制动方式分常用制动、快速制动、紧急制动和停放源供电，保证了列车辅助供电网络的可靠性和冗余性。制动4种。常用制动以电制动为主，制动力不足部分由每辆车设置1台380V／220V变压器，可以为方便空气制动补充。电制动系统包括再生制动和电阻制动，插座等负载提供AC220V电源。由牵引系统实现。该项目车辆采用EP2002空气制动直流负载是通过充电器或A车上的蓄电池进行供系统，基础制动采用踏面制动。电的。每辆A车设置1组蓄电池和l台充电器．充电器EP2002系统包括网关阀和智能阀2个核心产品．集成在A车的辅助逆变器箱中，能实现直流电压A车及C车各有1个EP2002网关阀和1个EP20021500Wll0V的变换。在蓄电池欠压情况下，充电器内智能阀，B车有2个EP2002智能阀。两种阀通过双冗置的应急启动单元可以实现低压启动方案。余CAN总线形成分布式制动控制网络。4．3网络控制系统3．6转向架网络控制系统包括列车控制系统和子系统．采用转向架最大轴重为16t，最高运行速度为80km／h．分布式总线控制方式，整个网络由每节车上子系统间设计构造速度为90km／h。每节动车配置2台动车转向的MVB车辆总线和车辆间的MVB主干线组成，符合架，每节拖车配置2台拖车转向架。两种转向架结构基IEC61375—1标准。没有MVB接口的外围设备通过远本相同，动车转向架和拖车转向架各自间可互换，所有程数字／模拟输入／输出接口与MVB网络连接。转向架构架可互换。动车转向架配备有牵引驱动装置为了达到列车控制系统的冗余要求。MVB接线采和相应设备。用2组相互独立的MVB电缆。该项目车辆转向架的主要技术特点为：1)构架由24．4乘客信息系统根侧梁和l根中间横梁焊接成无摇枕H型结构：2)采用乘客信息系统由广播系统、信息显示系统和安防人字型金属橡胶弹簧的一系悬挂和二系空气弹簧悬挂：系统组成。广播系统提供司机室对客室广播、司机室对3)动车转向架牵引电机架悬在构架横梁上．每个构架反司机室内部通信、客室紧急报警及对讲、广播系统音量对称布置2台牵引电机；4)驱动装置由牵引电机、联轴调节、司机与乘客通话的录音等功能：信息显示系统包节、齿轮箱等组成；5)牵引装置采用无磨耗的中心销、Z括LCD线路图动态显示屏和LCD显示器．可动态显字形拉杆牵引方式；6)基础制动装置采用踏面制动单元：示列车运行，(下转第67页)-56- 周维等·HXD3B型机车用受电弓的研制·2011年第3期f融≈‘图3改进设计后的气路4结束语此次TSG15型受电弓的改进设计在消化吸收国外先进技术的基础上，广泛总结、借鉴国内受电弓运行经图2改进设计后的气阀板验，对部分零部件进行了结构优化，改进设计后的ADD气路输出接口必须与DSA200型受电弓保持一TSG15型受电弓能满足HXo3B型机车的要求．实现了致，因此必须按照要求对TSG15型受电弓的气路重两种类型干线受电弓的互换，拓展了TSG15型受电弓新设计。考虑到受电弓气路、ADD气路均与快排阀的使用范围。在满足铁道部对干线电力机车用受电弓相距较远，借鉴DSA200型受电弓气路布置的方式，简统化的要求方面具有重要意义。采用平行于受电弓底架外侧布置的方式。软管通过焊参考文献：接螺柱固定在底架上。原TSG15型受电弓连接绝缘[11IEC60494—1，铁路应用车辆受电弓特性与试验第1部分：干线机软管是采用底架两边螺纹插座配合组合接头的方式．车车辆受电弓【S】．考虑到绝缘软管的布置和安装方式的一致性，重新设[21IEC60077—2，铁路应用机车车辆电气设备第2部分：电工器件通计了进气风管和ADD气路接口，重新布置了风管。用规则【s】．受电弓气路改进设计后的布置方案如图3所示。【3】安孝廉．受电器fM】．北京：中国铁道出版社，1984．(上接第56页)播放相关经济、天气和娱乐信于2010年8月底运送到深圳。息等；安防系统包括摄像头、视频编码器、分屏器和服深圳地铁5号线进口牵引系统车辆的研制．不仅务器等，使运营控制中心和司机室能监视客室内情况。巩固了国内自主化研制80km／h速度等级A型车产品乘客信息系统还与列车管理系统和车载无线通信技术平台，而且在其基础上完善创新，在追求高速、大系统有接口关系，为列车的高度信息化发挥重要作用。运力和舒适度，更在环保、安全和人性化设计等方面集4．5照明成了大量具有自主创新知识产权的新技术。该项目车辆客室照明采用沿车辆纵向布置的LED平面光源，具有寿命长、环保、优异的光衰性能及良好参考文献：的抗震特性。照明模块采用集中式供电。更有利于电源的散热，电源转换效率高，可靠性高，故障率低，减少了【l】GBfr7928-2003，地铁车辆通用技术条件[s1．【2】张振淼．城市轨道交通车辆【M】．北京：中国铁道出版社，1998．维护工作量，而且可以集中调节灯带中灯具的照度。【3】徐安．城市轨道交通电力牵引【M】．北京：中国铁道出版社，2003．5结束语【4】季令，张国宝．城市轨道交通运营管理【M】．北京：中国铁道出版社．1999．深圳地铁5号线进口牵引系统车辆的首列车已完【5】屈海洋，高春宏．深圳地铁1号线续建工程车辆介绍[J】．电力机车成厂内各项试验，其各项技术指标均符合设计要求，并与城轨车辆。2OO9(5)．一67—