轨道交通车辆及供电方式(杨德春)

二Ο一二年四月轨道交通车辆及供电方式——“绿色•安全•可持续发展”汇报人：杨德春副总工RT《轨道交通》杂志2012高铁峰会广州地铁设计研究院有限公司目录一、城市轨道交通车辆二、城市轨道交通供电系统三、再生制动和供电节能一、城市轨道交通车辆

1、概述1）Ａ型车辆

当前，世界城市轨道交通系统中应用的车辆种类、品种、型式多种多样，呈现出百花齐放、竞相争艳的繁荣景象。目前在我国，城市轨道交通系统中应用的车辆有以下几种：

1、概述2）B型车辆

1、概述

3）直线电机车辆

1、概述4）C型车辆

1、概述5）单轨车辆

1、概述6）低地板轻轨车辆

1、概述7）自动导向车辆

1、概述7）自动导向车辆

1、概述8）磁悬浮车辆

海拔高度

≤1200m环境温度

0OC～

+40OC最大相对湿度

100%风速>20m/s列车限速运行>24.4m/s列车停运

2、车辆总体技术参数

1）环境条件和工作条件轨距

1435mm轨道类型

正线

60kg/m车辆段

50kg/m最小竖曲线半径120km/h区间及车站线路

8000m/4000m80km/h区间及车站线路

5000m/3000m

辅助线

2000m最小平面曲线

正线

400m辅助线

200m

2、车辆总体技术参数

2）线路条件最大坡度

正线

35‰车站

2‰辅助线

40‰轨道最大超高

140mm轨底坡平直线

1/40站台高度

1080mm站台边缘与直线轨道中心距

1500mm

2、车辆总体技术参数

2）线路条件供电方式

架空接触网供电电压

DC1500V电压波动范围

DC1000～

1800V持续五分钟最大电压

DC1950V接触网型式和高度

2、车辆总体技术参数

3）供电系统车辆段高架地段隧道内接触网型式柔性悬挂柔性悬挂刚性悬挂接触网高度5000mm～5300mm4600mm4040mm初、近、远期均采用6辆编组编组形式：-A+B+C=C+B+A-（-自动车钩，+半永久牵引杆，=半自动车钩）

2、车辆总体技术参数

4）列车编组座位沿两侧側墙纵向布置，载客量如下：注：1、AW2为座席人员+6人/m2立席人员的人数；2、AW3为座席人员+9人/m2立席人员的人数。

2、车辆总体技术参数

5）车辆载客量A车（人）B车（人）C车（人）6辆编组（人）坐席（AW1）404444256定员（AW2）2252492491446超员（AW3）3173523522042车辆重量和载重量如表注：乘客每人按60kg计算；

轴重

：14t

2、车辆总体技术参数6）车辆重量载客重量（t）/辆车辆重量（t）6辆编组重量（t）A车B车C车A车B车C车AW000037.534.536.5217AW12.763.03.040.2637.539.5234.52AW213.0214.4614.4650.5248.9650.96300.88AW318.1220.2220.2255.6254.7256.72334.12车辆结构速度

135km/h列车最高运行速度

120km/h起动加速度（0→50km/h）（AW2，平直线）≥0.9m/s2平均加速度（0→120km/h)（AW2，平直线）≥

0.5m/s2常用制动平均减速度(120km/h→0)(AW0-AW3，平直线)≥1.0m/s2紧急制动减加速度(120km/h→0)(AW0-AW3，平直线)≥1.3m/s2最大冲击率

0.75m/s列车速度达到120km/h时，仍然有产生0.05m/s2加速度的能力。一列空载（AW0）列车牵引一列满载（AW2）（无动力）故障列车，能在35‰的坡道上起动。

2、车辆总体技术参数

7）牵引和制动性能列车失去四分之一动力时，在AW2负载情况下，列车可以往返一个全程；列车失去二分之一动力时，在AW2负载情况下，列车可在35‰的坡道上起动，并能使列车运行到最近车站。

2、车辆总体技术参数

8）列车故障运行能力列车长度

6辆编组

119880mm（车钩连结面之间）车辆长度

19980mm（车钩连结面之间）车体宽度

2800mm车辆高度(轨面至车顶高，新轮)不含排气口和空调

3725mm含排气口和空调

3795mm受电弓降弓高度

3810mm受电弓工作高度

175-1600mm轨面到地板面高度（AW0，空气簧充气，新轮）

1130mm客室车门每侧车门对数

4对/边宽度

1400mm

2、车辆总体技术参数

9）主要尺寸宽度

1400mm客室车门中心距

4560mm司机室侧门与相邻客室车门中心距

1830mm相邻车客室车门中心距

6300mm通道宽度

1300mm车钩中心线高度

720mm转向架中心距

12600mm转向架轴距

2300mm车下设备最低点距轨面最小距离(车轮全磨耗)≥60mm车轮直径(采用整体辗钢车轮)新轮

ф840mm半磨耗

ф805mm磨耗

ф770mm轮对内侧距(空载)1353mm±2mm

3、车辆总体技术参数

9）主要尺寸1）车体2）转向架3）空气制动系统4）电(力)传动系统5）辅助电源系统6）通风、空调和采暖系统7）照明系统8）列车控制和通信系统9）列车信息系统

3、车辆组成二、城市轨道交通供电系统电力牵引供电系统分为直流供电系统和交流供电系统。城市轨道交通绝大多数采用直流供电系统；城间和区域交通绝大多数采用交流供电系统。下表表示目前世界上一些国家采用供电电压的统计。

1、

概述

1、

概述1）城市轨道交通系统供电电压。城市轨道交通系统供电电压绝大多数采用DC750V和DC1500V。2）城市轨道交通系统供电方式。城市轨道交通系统供电方式分为接触网供电方式和接触轨供电方式。按日本和英国的有关标准规定：DC1500V供电系统采用接触网供电方式；DC750V供电系统采用接触轨供电方式。

接触网供电系统图

2、接触网供电方式

柔性接触网

2、接触网供电方式

2、接触网供电方式

刚性接触网安装图

2、接触网供电方式接触导线断面图

2、接触网供电方式接触轨供电方式分为第三轨供电方式和第三、四轨供电方式。第三轨供电方式又分为上部授电和下部授电。

上部授电

3、接触轨供电方式

下部授电

3、接触轨供电方式

3、接触轨供电方式第三、四轨側面授电三、再生制动和供电节能当前，我国各城市的轨道交通正在蓬勃发展，作为21世纪的轨道交通系统将是追求节能的绿色交通系统。现代轨道交通系统几乎都采用直流电力牵引，其运送旅客的车辆几乎都采用交流电传动技术。交流电传动的优点之一是列车制动时其的动能约75%可转换成电能（再生率为52%左右）。这些电能，部分供列车的空调、照明、空压机、牵引电机励磁等负载，多余的部分电可返回电网供其他列车使用。

1．概述但是由于1．列车制动时无其他列车在运行；2．制动列车和起动列车在时间上不同步；3.制动列车和起动列车相距较远：4．制动列车的功率曲线和起动列车的功率曲线相差很大。多余部分的电能不能完全被利用，此时，接触网电压会升高。为使接触网电压维持在允许的范围内，同时又能最大限度地利用多余的电能，目前，已有以下几种实用方法：

1．概述1．牵引变电所采用四象限变流器，将电能返回到交流电网；2．在牵引变电所安装逆变器，将电能返回到交流电网；3．采用锂蓄电池或超级电容器装置储存电能。

1．概述

2．车载超级电容器节能技术在列车上安装超级电容器后，列车再生制动时，多余的电能储存在超级电容器中，列车起动加速时，储存在超级电容器的电能，供列车起动加速使用。这种方法的优点是节能效果最大，但由于电容器体积、重量的原因，只能用于DC750V供电的低地板轻轨车辆。此节能技术是列车再生制动时，将多余的电能储存在牵引变电所的超级电容器中，如图（A）所示；列车起动加速时，储存在超级电容器的电能，供列车起动加速使用。如图（B）所示。这种方法的优点是节能效果显著，但目前只有用于DC750V供电系统的超级电容器。（A）列车再生制动时多余的电能储存在超级电容器中

3、牵引变电所超级电容器节能技术（A）列车再生制动时多余的电能储存在超级电容器中（A）列车再生制动时多余的电能储存在超级电容器中