第四章機(jī)車車輛與牽引系統(tǒng)(1)

1、1第四章第四章 機(jī)車車輛與牽引系統(tǒng)機(jī)車車輛與牽引系統(tǒng)2l 主要內(nèi)容：城市軌道交通車輛的種類；軌道交通車主要內(nèi)容：城市軌道交通車輛的種類；軌道交通車輛的構(gòu)成；軌道車輛的電力傳動(dòng)與控制；新型城市輛的構(gòu)成；軌道車輛的電力傳動(dòng)與控制；新型城市軌道交通車輛；供電系統(tǒng)的組成；軌道交通牽引供軌道交通車輛；供電系統(tǒng)的組成；軌道交通牽引供電制式、供電方式；變電所電氣主結(jié)線及主要電氣電制式、供電方式；變電所電氣主結(jié)線及主要電氣設(shè)備；牽引網(wǎng)及接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)。設(shè)備；牽引網(wǎng)及接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)。l 基本要求：了解城市軌道交通車輛的種類、結(jié)構(gòu)、基本要求：了解城市軌道交通車輛的種類、結(jié)構(gòu)、電力傳動(dòng)與控制方法及新型城市軌道交通車輛的結(jié)電

2、力傳動(dòng)與控制方法及新型城市軌道交通車輛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；了解牽引供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，變電所電氣構(gòu)特點(diǎn)；了解牽引供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，變電所電氣主結(jié)線，牽引網(wǎng)及牽引供電方式種類及其各自特點(diǎn)；主結(jié)線，牽引網(wǎng)及牽引供電方式種類及其各自特點(diǎn)；了解剛性懸掛的結(jié)構(gòu)組成。了解剛性懸掛的結(jié)構(gòu)組成。3城市軌道交通車輛城市軌道交通車輛的技術(shù)參數(shù)的技術(shù)參數(shù) l1 1車輛自重、載重與容積車輛自重、載重與容積 l2 2車輛構(gòu)造速度車輛構(gòu)造速度 按安全及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所允許的按安全及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所允許的車輛最高行駛速度。車輛最高行駛速度。l3 3軸重軸重 指車輛在某運(yùn)行速度范圍內(nèi)一根軸允指車輛在某運(yùn)行速度范圍內(nèi)一根軸允許負(fù)擔(dān)的包括輪對(duì)自身重量

3、在內(nèi)的最大總質(zhì)量。許負(fù)擔(dān)的包括輪對(duì)自身重量在內(nèi)的最大總質(zhì)量。 l4 4通過最小曲線半徑通過最小曲線半徑 與轉(zhuǎn)向架類型及設(shè)計(jì)有與轉(zhuǎn)向架類型及設(shè)計(jì)有關(guān)。關(guān)。l5 5最大起動(dòng)加速度最大起動(dòng)加速度 包括平均起動(dòng)加速度和最包括平均起動(dòng)加速度和最大制動(dòng)減速度。大制動(dòng)減速度。4l6 6制動(dòng)形式制動(dòng)形式 有摩擦制動(dòng)、再生制動(dòng)、電阻制有摩擦制動(dòng)、再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)和磁軌制動(dòng)等形式。動(dòng)和磁軌制動(dòng)等形式。l7 7軸配置或軸列數(shù)軸配置或軸列數(shù) 如四軸動(dòng)車一般設(shè)兩臺(tái)動(dòng)如四軸動(dòng)車一般設(shè)兩臺(tái)動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，六軸單鉸輕軌車一般兩端為動(dòng)力轉(zhuǎn)向力轉(zhuǎn)向架，六軸單鉸輕軌車一般兩端為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，中間為非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。架，中間為非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。

4、l8 8供電電壓、最大網(wǎng)電流、牽引電機(jī)功率供電電壓、最大網(wǎng)電流、牽引電機(jī)功率。l9 9座席數(shù)及每平方米地板面積站立人數(shù)座席數(shù)及每平方米地板面積站立人數(shù) 它與它與車輛大小尺寸有關(guān)，也與設(shè)計(jì)的服務(wù)水平有關(guān)。車輛大小尺寸有關(guān)，也與設(shè)計(jì)的服務(wù)水平有關(guān)。5l設(shè)計(jì)車輛時(shí)，要考慮的主要尺寸有：設(shè)計(jì)車輛時(shí)，要考慮的主要尺寸有：l1 1車輛最大寬度與最大高度車輛最大寬度與最大高度 涉及車輛限界。涉及車輛限界。l2 2車體長(zhǎng)度、高度、寬度車體長(zhǎng)度、高度、寬度 有內(nèi)外部之分。有內(nèi)外部之分。l3 3車鉤中心線距軌面高度車鉤中心線距軌面高度 簡(jiǎn)稱車鉤高度。目前，簡(jiǎn)稱車鉤高度。目前，城市軌道車輛的車鉤高度還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

5、例如，北城市軌道車輛的車鉤高度還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。例如，北京地鐵車鉤高度為京地鐵車鉤高度為670mm670mm，上海地鐵為，上海地鐵為720mm720mm。我國城。我國城市間鐵路車輛的車鉤高度則規(guī)定為市間鐵路車輛的車鉤高度則規(guī)定為880mm880mm。l4 4地板面高度地板面高度 指新造或空車高度。北京地鐵為指新造或空車高度。北京地鐵為1053mm1053mm，上海為，上海為1130mm1130mm。l5 5車輛定距車輛定距 指車輛兩相鄰轉(zhuǎn)向架之間的距離。指車輛兩相鄰轉(zhuǎn)向架之間的距離。 67l城市軌道交通車輛城市軌道交通車輛l有軌電車的車輛：有軌電車的車輛： 有軌電車其行駛線路曲線半徑小，舊式有軌

6、電車其行駛線路曲線半徑小，舊式有軌電車車輛長(zhǎng)度一般在有軌電車車輛長(zhǎng)度一般在12m，寬度一般，寬度一般在在2-2.4m。一般編組。一般編組1-2節(jié)節(jié)。 70年代以后的有軌電車采用新技術(shù)，故年代以后的有軌電車采用新技術(shù)，故現(xiàn)代有軌電車與輕軌車輛已無多大差別?，F(xiàn)代有軌電車與輕軌車輛已無多大差別。我國車輛標(biāo)準(zhǔn)我國車輛標(biāo)準(zhǔn)8l輕軌系統(tǒng)車輛輕軌系統(tǒng)車輛l四軸車車輛長(zhǎng)度不超過四軸車車輛長(zhǎng)度不超過20米米，每側(cè)不少，每側(cè)不少于于3個(gè)車門個(gè)車門；六軸車不超過；六軸車不超過25米米，每側(cè)至，每側(cè)至少少4個(gè)車門個(gè)車門；八軸車不超過；八軸車不超過30米米，每側(cè)至，每側(cè)至少少5個(gè)車門個(gè)車門。l輕軌車輛的輕軌車輛的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)

7、點(diǎn)是因地制宜，如供是因地制宜，如供電方式有電方式有600、750、1500V，車輛，車輛寬度在寬度在2.4-2.65米。長(zhǎng)度也有較大米。長(zhǎng)度也有較大差異。差異。我國車輛標(biāo)準(zhǔn)我國車輛標(biāo)準(zhǔn)9l基本要求基本要求 每列車載客量：每列車載客量：1000人人(座席座席+6人人/m站席站席) 列車編組：列車編組： 最多最多3輛輛 列車長(zhǎng)度：列車長(zhǎng)度： 最長(zhǎng)最長(zhǎng)100米米 列車寬度：列車寬度： 最大最大2.65米米 速度：速度： 最大最大80km/h 軌距：軌距： 1435mm 單向能力：?jiǎn)蜗蚰芰Γ?一般一般3000-31000人人 車輛：車輛： 高地板車：高地板車： 0.9-1.0m 低地板車：低地板車：0

8、.3-0.35m 車體設(shè)計(jì)壽命：車體設(shè)計(jì)壽命： 30年以上年以上 大修周期：大修周期： 8年年/50000km。 車門開度車門開度 1300-1350*1950mm10我國車輛標(biāo)準(zhǔn)我國車輛標(biāo)準(zhǔn)廣州地鐵車輛廣州地鐵車輛車輛：車輛：21列列126節(jié)節(jié)列車編組列車編組6輛輛 A(T)+B(M)+C(M)+C+B+A車輛寬度車輛寬度3米米高度高度3.8米米電壓電壓1500VDC初始加速度初始加速度1.0m/s最大減速度最大減速度1.3m/s最大速度最大速度80km/h11車輛自重車輛自重 33T(A),36T(B,C)每節(jié)車每側(cè)設(shè)內(nèi)插式車門每節(jié)車每側(cè)設(shè)內(nèi)插式車門5對(duì)對(duì)凈開寬度凈開寬度 1.4米米額定載

9、客：額定載客： 6人人/米米-310人人/節(jié)節(jié) 9人人/米米-432人人/節(jié)節(jié)6節(jié)列車總長(zhǎng)度：節(jié)列車總長(zhǎng)度：140米米 電機(jī)額定功率：電機(jī)額定功率： 190千瓦千瓦常用制動(dòng)：常用制動(dòng)： 再生制動(dòng)再生制動(dòng) 緊急制動(dòng)：緊急制動(dòng)： 電阻制動(dòng)電阻制動(dòng)生產(chǎn)廠家：生產(chǎn)廠家： 德國德國Adtranz公司公司平均價(jià)格：平均價(jià)格： 180萬美元萬美元12我國車輛標(biāo)準(zhǔn)我國車輛標(biāo)準(zhǔn)上海地鐵車輛上海地鐵車輛車鉤連接面間長(zhǎng)度車鉤連接面間長(zhǎng)度 24140mm(拖車拖車) 22800mm(動(dòng)車動(dòng)車)； 最大寬度：最大寬度： 3000mm 軌頂面到車頂高度：軌頂面到車頂高度：3800mm 車鉤水平中心線到軌頂面高度：車鉤水平

10、中心線到軌頂面高度：720mm 軸距：軸距： 2500 mm 軌距：軌距： 1435mm 輪徑：輪徑： 840mm； 自重：自重： 32t(拖拖) 38t(動(dòng)動(dòng)) 坐席數(shù)：坐席數(shù)： 62 最大載客數(shù)：最大載客數(shù)：410人人 13 最高速度：最高速度： 80km/h 起動(dòng)平均加速度：起動(dòng)平均加速度： 0.9m/s2,(六節(jié)編組六節(jié)編組) 1.0m/s2 (八節(jié)編組八節(jié)編組) 常用制動(dòng)平均減速度：常用制動(dòng)平均減速度：1.0m/s 緊急制動(dòng)平均減速度：緊急制動(dòng)平均減速度：1.3m/s 軸重：軸重： 14t 電網(wǎng)電壓：電網(wǎng)電壓：1500VDC +20% -30% 產(chǎn)地：產(chǎn)地： 德國德國 平均價(jià)格：平均

11、價(jià)格：127萬美元萬美元 全部車輛：全部車輛： 96輛。輛。14我國車輛標(biāo)準(zhǔn)我國車輛標(biāo)準(zhǔn)上海上海ALSTON公司軌道交通車輛公司軌道交通車輛DC1500V， 列車總長(zhǎng)列車總長(zhǎng)77.86m，車輛長(zhǎng)度車輛長(zhǎng)度19.49m(Tc)，19.44(Mp)，車輛寬度車輛寬度2.6m， 高度高度3.8m。地板高度地板高度1140mm，每側(cè)車門，每側(cè)車門4；車門開度車門開度1.3m， 列車座位列車座位172，載客能力載客能力 836人人(6人人/米米)， 1170人人(9人人/米米)。轉(zhuǎn)向架軸距轉(zhuǎn)向架軸距 2000mm，車輛定距車輛定距 12000mm，車輪直徑車輪直徑 840mm。15最大速度：最大速度：8

12、0km/h。平均起動(dòng)加速度平均起動(dòng)加速度(0-30km/h)：0.8m/s平均常用減速度平均常用減速度(80-0km/h)：1.0m/s平均緊急減速度平均緊急減速度(80-0km/h)：1.3m/s過坡能力：過坡能力：3%曲線：曲線： 正線正線140米米 站場(chǎng)線站場(chǎng)線80米米16我國車輛標(biāo)準(zhǔn)我國車輛標(biāo)準(zhǔn)國產(chǎn)地鐵出口客車參數(shù)國產(chǎn)地鐵出口客車參數(shù) 地鐵客車地鐵客車 雙層客車雙層客車硬座定員：硬座定員： 46/190 172軟座定員：軟座定員： 40/180 n.a.車體長(zhǎng)度：車體長(zhǎng)度： 19000 25500寬度：寬度： 2600 3105高度：高度： 3705 4750構(gòu)造速度：構(gòu)造速度： 80

13、 140輪徑：輪徑： 860 915首臺(tái)年代：首臺(tái)年代： 1998 199817車輛的構(gòu)成車輛的構(gòu)成l城市軌道車輛應(yīng)具有城市軌道車輛應(yīng)具有先進(jìn)性、可靠性和先進(jìn)性、可靠性和實(shí)用性實(shí)用性，滿足，滿足容量大、安全、快速、舒容量大、安全、快速、舒適、美觀和節(jié)能適、美觀和節(jié)能的要求。的要求。l車輛一般可按有無動(dòng)力分為車輛一般可按有無動(dòng)力分為動(dòng)車動(dòng)車和和拖車拖車兩類兩類l車輛也可按有無駕駛室分為車輛也可按有無駕駛室分為帶司機(jī)室車帶司機(jī)室車和和不帶司機(jī)室車不帶司機(jī)室車兩類兩類18車輛的構(gòu)成車輛的構(gòu)成l能獨(dú)立運(yùn)行的一組車輛一般稱為能獨(dú)立運(yùn)行的一組車輛一般稱為動(dòng)車組動(dòng)車組。最早的多單元。最早的多單元?jiǎng)榆囅到y(tǒng)是動(dòng)

14、車系統(tǒng)是1897年年Sprague在在芝加哥南部高架上芝加哥南部高架上發(fā)明的。發(fā)明的。這種系統(tǒng)中，每輛車均有電機(jī)，但全部由這種系統(tǒng)中，每輛車均有電機(jī)，但全部由第一輛車的駕第一輛車的駕駛員駛員操縱。操縱。l與鐵路列車不同，城市軌道交通系統(tǒng)的與鐵路列車不同，城市軌道交通系統(tǒng)的動(dòng)車組是一個(gè)整動(dòng)車組是一個(gè)整體體，其發(fā)動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)等是在生產(chǎn)過程中定制的，一，其發(fā)動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)等是在生產(chǎn)過程中定制的，一般般不能在運(yùn)營(yíng)過程中任意拆裝組合不能在運(yùn)營(yíng)過程中任意拆裝組合。 l多單元列車多單元列車的重要性體現(xiàn)在可以在不減少列車牽引力的的重要性體現(xiàn)在可以在不減少列車牽引力的條件下條件下增加列車編成增加列車編成，因?yàn)?/p>

15、每組車均有動(dòng)力。，因?yàn)槊拷M車均有動(dòng)力。牽引力是牽引力是重量與驅(qū)動(dòng)輪數(shù)量的函數(shù)重量與驅(qū)動(dòng)輪數(shù)量的函數(shù)，在多單元系統(tǒng)，整個(gè)列車，在多單元系統(tǒng)，整個(gè)列車（而不是機(jī)車）的重量都施加于驅(qū)動(dòng)輪對(duì)，故對(duì)每輛車（而不是機(jī)車）的重量都施加于驅(qū)動(dòng)輪對(duì)，故對(duì)每輛車來說，它可以有更大的加速度，從而可以增加列車平均來說，它可以有更大的加速度，從而可以增加列車平均速度，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。速度，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。 19 城市軌道交通車輛都是以車組的形式來滿足運(yùn)城市軌道交通車輛都是以車組的形式來滿足運(yùn)營(yíng)要求的，多者營(yíng)要求的，多者68輛一列，少者輛一列，少者2輛一列，該車輛一列，該車組一般是固定編組。城市軌道交通車輛有動(dòng)車和組一般是固

16、定編組。城市軌道交通車輛有動(dòng)車和拖車之分、兩者之間的共同點(diǎn)是都可以乘坐旅客，拖車之分、兩者之間的共同點(diǎn)是都可以乘坐旅客，其主要區(qū)別是動(dòng)車上裝有牽引電動(dòng)機(jī)等牽引動(dòng)力其主要區(qū)別是動(dòng)車上裝有牽引電動(dòng)機(jī)等牽引動(dòng)力裝置，而拖車不帶動(dòng)力裝置。裝置，而拖車不帶動(dòng)力裝置。20車輛的構(gòu)成車輛的構(gòu)成l地鐵地鐵車輛車輛有有動(dòng)車動(dòng)車和和拖車拖車、帶司機(jī)室車帶司機(jī)室車和和不帶不帶司機(jī)室車司機(jī)室車lA型型帶司機(jī)室拖車帶司機(jī)室拖車lB型型無司機(jī)室?guī)茈姽膭?dòng)車無司機(jī)室?guī)茈姽膭?dòng)車lC型型無司機(jī)室不帶受電弓的動(dòng)車無司機(jī)室不帶受電弓的動(dòng)車l我國推薦的輕軌電動(dòng)車輛有我國推薦的輕軌電動(dòng)車輛有3種型式：種型式：4軸動(dòng)軸動(dòng)車車、6軸

17、單鉸接式軸單鉸接式和和8軸雙鉸接式車軸雙鉸接式車。21l電力牽引機(jī)車從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)備，安裝在電力牽引機(jī)車從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)備，安裝在機(jī)車或動(dòng)車車頂上。受電弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，機(jī)車或動(dòng)車車頂上。受電弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，均由滑板、上框架、下臂桿（雙臂弓用下框架）、底均由滑板、上框架、下臂桿（雙臂弓用下框架）、底架、升弓彈簧、傳動(dòng)氣缸、支持絕緣子等部件組成。架、升弓彈簧、傳動(dòng)氣缸、支持絕緣子等部件組成。菱形受電弓，也稱鉆石受電弓，以前非常普遍，后由菱形受電弓，也稱鉆石受電弓，以前非常普遍，后由于維護(hù)成本較高以及容易在故障時(shí)拉斷接觸網(wǎng)而逐漸于維護(hù)成本較高以及容易在故障時(shí)拉斷

18、接觸網(wǎng)而逐漸被淘汰，近年來多采用單臂弓負(fù)荷電流通過接觸線和被淘汰，近年來多采用單臂弓負(fù)荷電流通過接觸線和受電弓滑板接觸面的流暢程度，它與滑板與接觸線間受電弓滑板接觸面的流暢程度，它與滑板與接觸線間的接觸壓力、過渡電阻、接觸面積有關(guān)，取決于受電的接觸壓力、過渡電阻、接觸面積有關(guān)，取決于受電弓和接觸網(wǎng)之間的相互作用。弓和接觸網(wǎng)之間的相互作用。22車輛的構(gòu)成車輛的構(gòu)成l城市軌道交通車輛由城市軌道交通車輛由車體、轉(zhuǎn)向架車體、轉(zhuǎn)向架(走行裝走行裝置置)、牽引緩沖裝置、制動(dòng)裝置、受流裝置、牽引緩沖裝置、制動(dòng)裝置、受流裝置、車輛內(nèi)部設(shè)備、車輛電氣系統(tǒng)車輛內(nèi)部設(shè)備、車輛電氣系統(tǒng)7大部分組成。大部分組成。23l

19、車體是容納乘客和司機(jī)（如有司機(jī)室時(shí)）的地方，車體是容納乘客和司機(jī)（如有司機(jī)室時(shí)）的地方，多采用整體承載的鋼結(jié)構(gòu)、輕金屬結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料多采用整體承載的鋼結(jié)構(gòu)、輕金屬結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。車體本身又包括底架、端墻、側(cè)墻及車頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)。車體本身又包括底架、端墻、側(cè)墻及車頂?shù)炔糠?。部分。l特點(diǎn)：特點(diǎn)：l1）一般為）一般為電動(dòng)車組電動(dòng)車組，有單節(jié)、，有單節(jié)、雙節(jié)雙節(jié)和和3節(jié)式節(jié)式等，等，有有頭車（即帶司機(jī)室車輛）頭車（即帶司機(jī)室車輛）和和中間車中間車，以及，以及動(dòng)車動(dòng)車與與拖車拖車之分；之分；l2）座位少座位少，車門多且開度大車門多且開度大，內(nèi)部服務(wù)于乘客的，內(nèi)部服務(wù)于乘客的設(shè)備較簡(jiǎn)單；設(shè)備較簡(jiǎn)單；l3）重

20、量的限制較嚴(yán)格重量的限制較嚴(yán)格，特別是高架輕軌車和獨(dú)軌，特別是高架輕軌車和獨(dú)軌車，要求車，要求軸重小軸重小，以降低線路的工程投資；，以降低線路的工程投資；（一）車體（一）車體24l4）為使）為使車體輕量化車體輕量化，車體承載結(jié)構(gòu)和其他，車體承載結(jié)構(gòu)和其他輔助設(shè)施盡量采用輔助設(shè)施盡量采用輕型化材料輕型化材料；l5）對(duì)車體的防火要求嚴(yán)格，在車體的結(jié)構(gòu)）對(duì)車體的防火要求嚴(yán)格，在車體的結(jié)構(gòu)及選材上采用及選材上采用防火設(shè)計(jì)和阻燃處理防火設(shè)計(jì)和阻燃處理；l6）對(duì)車輛的）對(duì)車輛的隔音和減噪隔音和減噪有嚴(yán)格要求；有嚴(yán)格要求；l7）由于用于市內(nèi)交通，對(duì)車輛的）由于用于市內(nèi)交通，對(duì)車輛的外觀造型外觀造型和和色彩色

21、彩都有美化和與城市景觀相協(xié)調(diào)的要都有美化和與城市景觀相協(xié)調(diào)的要求。求。（一）車體（一）車體25 車結(jié)構(gòu)主要由底架、側(cè)墻、端墻車結(jié)構(gòu)主要由底架、側(cè)墻、端墻(司機(jī)室司機(jī)室)、車頂、車頂四大部件組成。它是從強(qiáng)度上保證乘客安全的主要四大部件組成。它是從強(qiáng)度上保證乘客安全的主要部件，也是減輕車輛自重的關(guān)鍵部件。一般車體結(jié)部件，也是減輕車輛自重的關(guān)鍵部件。一般車體結(jié)構(gòu)的自重約占車輛自重的構(gòu)的自重約占車輛自重的20-25，自重的減輕不，自重的減輕不僅可以帶來材料和牽引能耗的節(jié)約，而且能減輕車僅可以帶來材料和牽引能耗的節(jié)約，而且能減輕車輛走行部分對(duì)線路的磨耗，延長(zhǎng)使用壽命，帶來巨輛走行部分對(duì)線路的磨耗，延長(zhǎng)使

22、用壽命，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此研究車體承載結(jié)構(gòu)的輕量化具大的經(jīng)濟(jì)效益。因此研究車體承載結(jié)構(gòu)的輕量化具有現(xiàn)實(shí)意義。目前，軌道交通車輛一般均采用全鋁有現(xiàn)實(shí)意義。目前，軌道交通車輛一般均采用全鋁合金結(jié)構(gòu)或不銹鋼結(jié)構(gòu)。并廣泛采用大型中空截面合金結(jié)構(gòu)或不銹鋼結(jié)構(gòu)。并廣泛采用大型中空截面擠壓型材，在保證車體有足夠強(qiáng)度和剛度的前提下，擠壓型材，在保證車體有足夠強(qiáng)度和剛度的前提下，使材料得到最充分的利用。使材料得到最充分的利用。262728 當(dāng)車輛的車體采用鋁合金整體承載簡(jiǎn)形結(jié)構(gòu)時(shí)，組成車當(dāng)車輛的車體采用鋁合金整體承載簡(jiǎn)形結(jié)構(gòu)時(shí)，組成車體的底架、側(cè)墻和車頂采用大型空心截面的擠壓鋁型材拼焊體的底架、側(cè)墻和車頂

23、采用大型空心截面的擠壓鋁型材拼焊而成。底架地板由上下冀板、斜筋板和復(fù)板組成的小空擠壓而成。底架地板由上下冀板、斜筋板和復(fù)板組成的小空擠壓型材，長(zhǎng)度可達(dá)車體全長(zhǎng)。下側(cè)梁、側(cè)墻板，車頂板亦采用型材，長(zhǎng)度可達(dá)車體全長(zhǎng)。下側(cè)梁、側(cè)墻板，車頂板亦采用形狀各異的中空截面擠壓鋁型材。這樣，在制造車體時(shí)僅留形狀各異的中空截面擠壓鋁型材。這樣，在制造車體時(shí)僅留下少數(shù)幾條長(zhǎng)焊縫，制造工藝大為簡(jiǎn)化，焊接變形也易于控下少數(shù)幾條長(zhǎng)焊縫，制造工藝大為簡(jiǎn)化，焊接變形也易于控制，車體的制造精度也大為提高。制，車體的制造精度也大為提高。 在車體的外墻板與車內(nèi)裝飾板之間充填礦渣棉或其他保在車體的外墻板與車內(nèi)裝飾板之間充填礦渣棉或

24、其他保溫材料，在內(nèi)壁板涂敷隔音涂料，這樣保證了車箱具有良好溫材料，在內(nèi)壁板涂敷隔音涂料，這樣保證了車箱具有良好的隔音、隔熱性能。在選擇材料時(shí)必須注意其阻燃性和燃燒的隔音、隔熱性能。在選擇材料時(shí)必須注意其阻燃性和燃燒無毒性。無毒性。29車門結(jié)構(gòu)車門結(jié)構(gòu)l城市軌道交通車輛的車門一般采用城市軌道交通車輛的車門一般采用壓縮空氣壓縮空氣為動(dòng)力的為動(dòng)力的風(fēng)動(dòng)門，也有采用風(fēng)動(dòng)門，也有采用電氣驅(qū)動(dòng)電氣驅(qū)動(dòng)的車門。的車門。l由于車輛運(yùn)載客流量大，乘客上下車頻繁，一般車體由于車輛運(yùn)載客流量大，乘客上下車頻繁，一般車體每側(cè)每側(cè)車門開度較大車門開度較大，數(shù)量也較多數(shù)量也較多，例如，上海地鐵車，例如，上海地鐵車每 側(cè)

25、設(shè) 有每 側(cè) 設(shè) 有 5 扇 內(nèi) 藏 嵌 入 式 對(duì) 開 拉 門扇 內(nèi) 藏 嵌 入 式 對(duì) 開 拉 門1900mm1300mm（高（高寬）。寬）。l在帶司機(jī)室車（在帶司機(jī)室車（A型）的前端中央還設(shè)有型）的前端中央還設(shè)有應(yīng)急安全疏應(yīng)急安全疏散門散門，在緊急情況下，做成可伸縮的套節(jié)式踏級(jí)板可，在緊急情況下，做成可伸縮的套節(jié)式踏級(jí)板可向前放下到路基上，列車內(nèi)的乘客可通過此踏級(jí)板疏向前放下到路基上，列車內(nèi)的乘客可通過此踏級(jí)板疏散到路基上。散到路基上。車體端部設(shè)端門和折棚，車輛連掛后，車體端部設(shè)端門和折棚，車輛連掛后，車輛之間的貫通道可供乘客在各車廂內(nèi)流動(dòng)，有利于車輛之間的貫通道可供乘客在各車廂內(nèi)流動(dòng)，

26、有利于車廂裁荷的均衡。另外，車內(nèi)還設(shè)有座椅、扶拉桿等車廂裁荷的均衡。另外，車內(nèi)還設(shè)有座椅、扶拉桿等設(shè)施。設(shè)施。30（二）轉(zhuǎn)向架（二）轉(zhuǎn)向架l轉(zhuǎn)向架裝設(shè)于車輛與軌道之間，是車輛的轉(zhuǎn)向架裝設(shè)于車輛與軌道之間，是車輛的走行部分。走行部分。l分分動(dòng)力轉(zhuǎn)向架動(dòng)力轉(zhuǎn)向架和和非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架l動(dòng)力轉(zhuǎn)向架裝設(shè)有牽引電機(jī)、減速箱以及動(dòng)力轉(zhuǎn)向架裝設(shè)有牽引電機(jī)、減速箱以及集電器（受電靴）裝置等。集電器（受電靴）裝置等。31 城市軌道交通車輛的車體一般支承在起承載、走城市軌道交通車輛的車體一般支承在起承載、走行和導(dǎo)向作用的走行裝置上，也稱為轉(zhuǎn)向架。車體與行和導(dǎo)向作用的走行裝置上，也稱為轉(zhuǎn)向架。車體與轉(zhuǎn)向架之間

27、可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，便于通過曲線。為了提高車轉(zhuǎn)向架之間可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，便于通過曲線。為了提高車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適度，在車體與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適度，在車體與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間或轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與輪對(duì)之間設(shè)有彈性較大的懸掛裝置。或轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與輪對(duì)之間設(shè)有彈性較大的懸掛裝置。為了保證車輛在運(yùn)行時(shí)減速或在規(guī)定的距離停車，在為了保證車輛在運(yùn)行時(shí)減速或在規(guī)定的距離停車，在轉(zhuǎn)向架上還設(shè)有制動(dòng)裝置。對(duì)于動(dòng)車，在轉(zhuǎn)向架上還轉(zhuǎn)向架上還設(shè)有制動(dòng)裝置。對(duì)于動(dòng)車，在轉(zhuǎn)向架上還設(shè)有牽引電機(jī)和傳動(dòng)裝置，把牽引心機(jī)的轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)化為設(shè)有牽引電機(jī)和傳動(dòng)裝置，把牽引心機(jī)的轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)化為列車前進(jìn)的牽引力，這種轉(zhuǎn)向架稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。列車前進(jìn)的

28、牽引力，這種轉(zhuǎn)向架稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。 轉(zhuǎn)向架的類型繁多，結(jié)構(gòu)各異，但其作用原理和轉(zhuǎn)向架的類型繁多，結(jié)構(gòu)各異，但其作用原理和基本組成部分又都是十分相近的。一般轉(zhuǎn)向架由輪對(duì)基本組成部分又都是十分相近的。一般轉(zhuǎn)向架由輪對(duì)軸箱裝置、彈性懸掛裝置、制動(dòng)裝置、構(gòu)架和轉(zhuǎn)向架軸箱裝置、彈性懸掛裝置、制動(dòng)裝置、構(gòu)架和轉(zhuǎn)向架支承車體的裝置組成。支承車體的裝置組成。32（三）牽引緩沖裝置（三）牽引緩沖裝置l車輛的連接是通過車鉤實(shí)現(xiàn)的，車鉤后車輛的連接是通過車鉤實(shí)現(xiàn)的，車鉤后部一般需要裝設(shè)緩沖裝置，以緩和列車部一般需要裝設(shè)緩沖裝置，以緩和列車運(yùn)動(dòng)中的沖擊力。運(yùn)動(dòng)中的沖擊力。33 車鉤牽引緩沖連結(jié)裝置是車輛最基本的也是最

29、重要的車鉤牽引緩沖連結(jié)裝置是車輛最基本的也是最重要的部件之一，它是用來連接列車中各車輛，使彼此保持一定部件之一，它是用來連接列車中各車輛，使彼此保持一定的距離，并且傳遞和緩和列車運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)所產(chǎn)生的的距離，并且傳遞和緩和列車運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力。城市軌道交通車輛一般采用密接式中央縱向力或沖擊力。城市軌道交通車輛一般采用密接式中央牽引緩沖連掛裝置，它集牽引、緩沖和連掛于一體，通過牽引緩沖連掛裝置，它集牽引、緩沖和連掛于一體，通過車輛彼此相向緩慢走行相互碰撞，使鉤頭的連接器動(dòng)作，車輛彼此相向緩慢走行相互碰撞，使鉤頭的連接器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)兩車輛的機(jī)械、電氣和空氣的自動(dòng)連接。在兩連掛

30、車實(shí)現(xiàn)兩車輛的機(jī)械、電氣和空氣的自動(dòng)連接。在兩連掛車鉤高度具有偏差，以及在有坡度線路和曲線上都能安全地鉤高度具有偏差，以及在有坡度線路和曲線上都能安全地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連掛，并且能夠通過氣動(dòng)和手動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩鉤的分解。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連掛，并且能夠通過氣動(dòng)和手動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩鉤的分解。 軌道交通車輛的車鉤緩沖裝置主要有三種類型，即自軌道交通車輛的車鉤緩沖裝置主要有三種類型，即自動(dòng)車鉤、半自動(dòng)車鉤和半永久牽引桿。動(dòng)車鉤、半自動(dòng)車鉤和半永久牽引桿。34l人為地對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體施加作用，使運(yùn)動(dòng)的物體速度降低人為地對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體施加作用，使運(yùn)動(dòng)的物體速度降低( (包括防止速度增大包括防止速度增大) )或停止運(yùn)動(dòng)；或者對(duì)靜止的物體施加或停

31、止運(yùn)動(dòng)；或者對(duì)靜止的物體施加一定的作用、防止其受外力作用時(shí)產(chǎn)生移動(dòng)，使其保持靜一定的作用、防止其受外力作用時(shí)產(chǎn)生移動(dòng)，使其保持靜止的狀態(tài)，這種作用稱為制動(dòng)作用。制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的、能實(shí)止的狀態(tài)，這種作用稱為制動(dòng)作用。制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的、能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用的力稱為制動(dòng)力。解除制動(dòng)作用的過程稱為緩現(xiàn)制動(dòng)作用的力稱為制動(dòng)力。解除制動(dòng)作用的過程稱為緩解。解。l城市軌道交通具有城市公共交通的特點(diǎn)，車站之間的距離城市軌道交通具有城市公共交通的特點(diǎn)，車站之間的距離較短，旅客流始波動(dòng)大，列車運(yùn)行過程小的調(diào)速和停車都較短，旅客流始波動(dòng)大，列車運(yùn)行過程小的調(diào)速和停車都比較頻繁。為了提高列車的運(yùn)行速度比較頻繁。為了提高列車的運(yùn)行速

32、度( (尤其是對(duì)高架有軌尤其是對(duì)高架有軌交通和地鐵列車交通和地鐵列車) )，必須使其起動(dòng)提速快、制動(dòng)距離短。，必須使其起動(dòng)提速快、制動(dòng)距離短。針對(duì)城市軌道交通列車的特點(diǎn)，制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具備以下這些針對(duì)城市軌道交通列車的特點(diǎn)，制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具備以下這些條件；條件；（四）制動(dòng)裝置（四）制動(dòng)裝置35（四）制動(dòng)裝置（四）制動(dòng)裝置l制動(dòng)裝置是保證列車運(yùn)行安全的裝置。無論制動(dòng)裝置是保證列車運(yùn)行安全的裝置。無論動(dòng)車或拖車均需設(shè)動(dòng)車或拖車均需設(shè)摩擦制動(dòng)裝置摩擦制動(dòng)裝置。l城市軌道車輛的制動(dòng)裝置除常規(guī)的城市軌道車輛的制動(dòng)裝置除常規(guī)的空氣制動(dòng)空氣制動(dòng)裝置裝置外，還有外，還有再生制動(dòng)再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)電阻制動(dòng)以及以及磁軌磁

33、軌制動(dòng)制動(dòng)（輕軌車輛上常用的方式輕軌車輛上常用的方式）。）。 36制動(dòng)方法制動(dòng)方法l（1）摩擦制動(dòng)摩擦制動(dòng)：包括閘瓦制動(dòng)和盤式制動(dòng)：包括閘瓦制動(dòng)和盤式制動(dòng)l（2）電氣制動(dòng)電氣制動(dòng)：包括電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)：包括電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)l（3）電磁制動(dòng)電磁制動(dòng)：包括磁軌制動(dòng)和渦流制動(dòng)：包括磁軌制動(dòng)和渦流制動(dòng) 磁軌制動(dòng)磁軌制動(dòng)是將電磁鐵落在鋼軌上，并是將電磁鐵落在鋼軌上，并接通激磁電流將電磁鐵吸附在鋼軌上，通過接通激磁電流將電磁鐵吸附在鋼軌上，通過磨耗板與軌面摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力。磨耗板與軌面摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力。 渦流制動(dòng)渦流制動(dòng)是將電磁鐵落至距軌面是將電磁鐵落至距軌面710mm處，電磁鐵與鋼軌間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起處，

34、電磁鐵與鋼軌間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起電渦流作用形成制動(dòng)力。電渦流作用形成制動(dòng)力。 電磁制動(dòng)電磁制動(dòng)的最大的最大優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是是所產(chǎn)生的制動(dòng)力所產(chǎn)生的制動(dòng)力不受輪軌間的粘著條件限制不受輪軌間的粘著條件限制。37l所謂摩擦制動(dòng)就是利用兩物體之間的摩擦把列所謂摩擦制動(dòng)就是利用兩物體之間的摩擦把列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋⑸⒁莸街車髿庵腥?，車的?dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、散逸到周圍大氣中去，從而產(chǎn)生制動(dòng)作用。軌道車輛一種常用的摩擦從而產(chǎn)生制動(dòng)作用。軌道車輛一種常用的摩擦制動(dòng)為閘瓦制動(dòng)制動(dòng)為閘瓦制動(dòng)( (或稱踏面制動(dòng)或稱踏面制動(dòng)) )、它是利用由、它是利用由鑄鐵或合成材料制成的閘瓦壓緊車輪的踏面，鑄鐵或合成材料制成的閘瓦壓緊車輪的

35、踏面，使兩者摩擦產(chǎn)生制動(dòng)作用。使兩者摩擦產(chǎn)生制動(dòng)作用。l 還有一種與閘瓦制動(dòng)相類似的摩擦制動(dòng)為盤還有一種與閘瓦制動(dòng)相類似的摩擦制動(dòng)為盤形制動(dòng)，它是利用合成材料制成的閘片緊固裝形制動(dòng)，它是利用合成材料制成的閘片緊固裝于車軸上或車輪輻板上的制動(dòng)圓盤，使閘片與于車軸上或車輪輻板上的制動(dòng)圓盤，使閘片與制動(dòng)圓盤間產(chǎn)生摩擦實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。制動(dòng)圓盤間產(chǎn)生摩擦實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。38(1)(1)列車的制動(dòng)系統(tǒng)操縱靈活、制動(dòng)減速快。作用靈敏可靠。列車列車的制動(dòng)系統(tǒng)操縱靈活、制動(dòng)減速快。作用靈敏可靠。列車( (或動(dòng)車組或動(dòng)車組) )前后車輛制動(dòng)和緩解作用一致，制動(dòng)和緩解時(shí)前后部前后車輛制動(dòng)和緩解作用一致，制動(dòng)和緩解時(shí)前后部車輛之

36、間產(chǎn)生的沖擊小。車輛之間產(chǎn)生的沖擊小。(2)(2)具有足夠的制動(dòng)力，保證列車具有足夠的制動(dòng)力，保證列車( (或動(dòng)車組或動(dòng)車組) )在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)安全停車。安全停車。(3)(3)對(duì)新興的城市軌道交通車輛，對(duì)新興的城市軌道交通車輛，般要求具有動(dòng)力制動(dòng)能力，并般要求具有動(dòng)力制動(dòng)能力，并且在正常制動(dòng)過程中，應(yīng)盡量發(fā)揮動(dòng)力制動(dòng)能力以減少對(duì)城市且在正常制動(dòng)過程中，應(yīng)盡量發(fā)揮動(dòng)力制動(dòng)能力以減少對(duì)城市環(huán)境的污染和降低運(yùn)行成本。同時(shí)應(yīng)具有動(dòng)力制動(dòng)與摩擦制動(dòng)聯(lián)環(huán)境的污染和降低運(yùn)行成本。同時(shí)應(yīng)具有動(dòng)力制動(dòng)與摩擦制動(dòng)聯(lián)合制動(dòng)的能力。合制動(dòng)的能力。(4)(4)制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)保證列車制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)保證列車(

37、 (或動(dòng)車組或動(dòng)車組) )在長(zhǎng)大下坡道上運(yùn)行時(shí)，其制在長(zhǎng)大下坡道上運(yùn)行時(shí)，其制動(dòng)力不衰減。動(dòng)力不衰減。 (5)(5)列車列車( (或動(dòng)車組或動(dòng)車組) )各車輛的制動(dòng)能力應(yīng)盡可能各車輛的制動(dòng)能力應(yīng)盡可能致，制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)致，制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)乘客量的變化具有空重車調(diào)整能力，以減少制動(dòng)時(shí)列車的縱根據(jù)乘客量的變化具有空重車調(diào)整能力，以減少制動(dòng)時(shí)列車的縱向沖擊。向沖擊。 (6)(6)具有緊急制動(dòng)性能，遇有緊急情況時(shí)能使列車具有緊急制動(dòng)性能，遇有緊急情況時(shí)能使列車( (或動(dòng)車組或動(dòng)車組) )在在規(guī)定的距離內(nèi)安全停車。緊急制動(dòng)作用除可由司機(jī)操縱外。必要規(guī)定的距離內(nèi)安全停車。緊急制動(dòng)作用除可由司機(jī)操縱外。必要時(shí)還可

38、以由其他行車人員利用緊急按鈕時(shí)還可以由其他行車人員利用緊急按鈕( (緊急閥緊急閥) )進(jìn)行操縱。進(jìn)行操縱。 (7)(7)列車列車( (以動(dòng)車組以動(dòng)車組) )在運(yùn)行過程中，若發(fā)生諸如列車分離、制動(dòng)系在運(yùn)行過程中，若發(fā)生諸如列車分離、制動(dòng)系統(tǒng)嚴(yán)重故障等危及行車安全的事故時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)產(chǎn)生緊急制動(dòng)作統(tǒng)嚴(yán)重故障等危及行車安全的事故時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)產(chǎn)生緊急制動(dòng)作用。用。3940l城市軌道交通車輛一般均采用再生制動(dòng)城市軌道交通車輛一般均采用再生制動(dòng)與電阻制動(dòng)相結(jié)合的與電阻制動(dòng)相結(jié)合的電制動(dòng)優(yōu)先電制動(dòng)優(yōu)先、空電空電聯(lián)合制動(dòng)方式聯(lián)合制動(dòng)方式，保證在制動(dòng)系統(tǒng)允許的，保證在制動(dòng)系統(tǒng)允許的條件下得到盡可能大的制動(dòng)減速度。

39、條件下得到盡可能大的制動(dòng)減速度。（四）制動(dòng)裝置（四）制動(dòng)裝置41（五）受流裝置（五）受流裝置l從接觸導(dǎo)線（接觸網(wǎng)）或?qū)щ娷墸ǖ谌墸慕佑|導(dǎo)線（接觸網(wǎng)）或?qū)щ娷墸ǖ谌墸㈦娏饕雱?dòng)車的裝置。也稱為受流器。將電流引入動(dòng)車的裝置。也稱為受流器。l一般有：一般有： 桿形桿形受流器（多用于城市無軌電車）受流器（多用于城市無軌電車） 弓形弓形受流器（多用于城市有軌電車）受流器（多用于城市有軌電車） 側(cè)面?zhèn)让媸芰髌鳎ǘ嘤糜诘V山貨車）受流器（多用于礦山貨車） 軌道式軌道式受流器（第三軌受流）受流器（第三軌受流） 受電弓受電弓受流器（適用于高速干線）受流器（適用于高速干線）42（六）車輛內(nèi)部設(shè)備（六）車輛內(nèi)

40、部設(shè)備l服務(wù)于乘客的車體內(nèi)部固定附屬裝置服務(wù)于乘客的車體內(nèi)部固定附屬裝置（如車燈、廣播、空調(diào)、座椅等）（如車燈、廣播、空調(diào)、座椅等）l服務(wù)于車輛運(yùn)行的設(shè)備裝置（如蓄電池服務(wù)于車輛運(yùn)行的設(shè)備裝置（如蓄電池箱、繼電器箱、主控制箱、風(fēng)缸、電源箱、繼電器箱、主控制箱、風(fēng)缸、電源變壓器等）變壓器等）43（七）車輛電氣設(shè)備（七）車輛電氣設(shè)備l各種電氣設(shè)備及其控制電路各種電氣設(shè)備及其控制電路l包括：包括：主電路系統(tǒng)、輔助電路系統(tǒng)、電子控主電路系統(tǒng)、輔助電路系統(tǒng)、電子控制電路系統(tǒng)制電路系統(tǒng)l城市軌道交通車輛的電氣部分主要是按功能城市軌道交通車輛的電氣部分主要是按功能和系統(tǒng)以屏、柜及箱體的形式安裝在車廂內(nèi)和系統(tǒng)

41、以屏、柜及箱體的形式安裝在車廂內(nèi)及懸掛固定在車體底部車架上。為了使車廂及懸掛固定在車體底部車架上。為了使車廂用于載客部分的空間盡量多，電氣箱柜絕大用于載客部分的空間盡量多，電氣箱柜絕大部分安裝在車體底下的空間。部分安裝在車體底下的空間。44供電系統(tǒng)供電系統(tǒng) （一）供電系統(tǒng)的組成（一）供電系統(tǒng)的組成 l城市軌道交通的供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供車城市軌道交通的供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供車輛及設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)力能源，一般包括輛及設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)力能源，一般包括高壓供電源系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)和動(dòng)高壓供電源系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)和動(dòng)力照明供電系統(tǒng)力照明供電系統(tǒng)。 45l高壓供電源系統(tǒng)既是城市電網(wǎng)對(duì)軌道交通系高壓供電源系統(tǒng)既是城市電網(wǎng)對(duì)軌

42、道交通系統(tǒng)內(nèi)部的變電所的供電方式，一般視各城市統(tǒng)內(nèi)部的變電所的供電方式，一般視各城市的情況而定。的情況而定。 l高壓供電源方式有三種：高壓供電源方式有三種： 集中式供電集中式供電 分散式供電分散式供電 混合式供電混合式供電（二）高壓供電源方式（二）高壓供電源方式 46l沿城市軌道交通線路，根據(jù)用電容量和線路的沿城市軌道交通線路，根據(jù)用電容量和線路的長(zhǎng)短，設(shè)置專用的主變電所。主變電所一般為長(zhǎng)短，設(shè)置專用的主變電所。主變電所一般為110kV，由主變電所變壓為內(nèi)部供電系統(tǒng)所需，由主變電所變壓為內(nèi)部供電系統(tǒng)所需的電壓級(jí)，一般為的電壓級(jí)，一般為10kV或或35kV。由主變電所。由主變電所所構(gòu)成的供電方案

43、為集中式供電。所構(gòu)成的供電方案為集中式供電。l主變電所應(yīng)有兩路獨(dú)立的主變電所應(yīng)有兩路獨(dú)立的110kV電源，電源，上海、上海、廣州、香港廣州、香港地鐵即為此種供電方式。地鐵即為此種供電方式。 1集中式供電集中式供電47l沿城市軌道交通線路沿線直接由城市電沿城市軌道交通線路沿線直接由城市電網(wǎng)引入多路電源，電源電壓等級(jí)一般為網(wǎng)引入多路電源，電源電壓等級(jí)一般為10KV，供給各牽引變電所，這種方式為，供給各牽引變電所，這種方式為分散式供電。分散式供電應(yīng)保證每座牽分散式供電。分散式供電應(yīng)保證每座牽引變電所和降壓變電所皆能獲得雙路電引變電所和降壓變電所皆能獲得雙路電源。源。 2 2分散式供電分散式供電 48

44、l即前兩種供電方式的結(jié)合，以集中式供電即前兩種供電方式的結(jié)合，以集中式供電為主，個(gè)別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集為主，個(gè)別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中式供電的補(bǔ)充，使供電系統(tǒng)更加完善和中式供電的補(bǔ)充，使供電系統(tǒng)更加完善和可靠。北京地鐵可靠。北京地鐵1號(hào)線和環(huán)線即為此種供電號(hào)線和環(huán)線即為此種供電方式。方式。3 3混合式供電混合式供電 49l牽引供電系統(tǒng)供給電動(dòng)車輛運(yùn)行的電能，牽引供電系統(tǒng)供給電動(dòng)車輛運(yùn)行的電能，它是由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成的。它是由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成的。 （三）牽引供電系統(tǒng)（三）牽引供電系統(tǒng) 501電壓等級(jí)電壓等級(jí) l目前世界上城市軌道交通系統(tǒng)的牽引網(wǎng)均采目前世界上城市軌道交通

45、系統(tǒng)的牽引網(wǎng)均采用直流牽引，國內(nèi)各城市的地鐵和輕軌采用用直流牽引，國內(nèi)各城市的地鐵和輕軌采用的電壓制均在的電壓制均在750V和和1500V之間進(jìn)行選擇。之間進(jìn)行選擇。 51l城市軌道交通系統(tǒng)的牽引網(wǎng)為沿線路敷設(shè)專城市軌道交通系統(tǒng)的牽引網(wǎng)為沿線路敷設(shè)專為電動(dòng)車輛供給電源的裝置，它由兩部分組為電動(dòng)車輛供給電源的裝置，它由兩部分組成，正極接觸網(wǎng)供電，負(fù)極走行軌回流。成，正極接觸網(wǎng)供電，負(fù)極走行軌回流。l接觸網(wǎng)可分為接觸網(wǎng)可分為接觸軌接觸軌和和架空接觸網(wǎng)架空接觸網(wǎng)兩種型式。兩種型式。 2牽引網(wǎng)牽引網(wǎng) 52l接觸軌的主要優(yōu)點(diǎn)是：接觸軌的主要優(yōu)點(diǎn)是：使用壽命長(zhǎng)，維修使用壽命長(zhǎng)，維修量小，在地面對(duì)城市景觀沒

46、有影響，適應(yīng)量小，在地面對(duì)城市景觀沒有影響，適應(yīng)于電壓較低的制式。于電壓較低的制式。北京北京地鐵即采用了地鐵即采用了750V接觸軌供電的方式。接觸軌供電的方式。l接觸網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：接觸網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：安全性較好，適應(yīng)安全性較好，適應(yīng)于電壓較高的制式。于電壓較高的制式。上海、廣州上海、廣州地鐵均采地鐵均采用了用了1500V接觸網(wǎng)供電的方式。接觸網(wǎng)供電的方式。 2牽引網(wǎng)牽引網(wǎng) 53l動(dòng)力照明供電系統(tǒng)提供車站和區(qū)間各類照明、扶梯、動(dòng)力照明供電系統(tǒng)提供車站和區(qū)間各類照明、扶梯、風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力機(jī)械設(shè)備電源和通信、信號(hào)、自動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力機(jī)械設(shè)備電源和通信、信號(hào)、自動(dòng)化等設(shè)備電源，它是由降壓變電所和

47、動(dòng)力照明配電線化等設(shè)備電源，它是由降壓變電所和動(dòng)力照明配電線路組成的。動(dòng)力照明供電系統(tǒng)由降壓變電所及動(dòng)力照路組成的。動(dòng)力照明供電系統(tǒng)由降壓變電所及動(dòng)力照明組成。明組成。 l動(dòng)力照明供電系統(tǒng)由降壓變電所及動(dòng)力照明組成。動(dòng)力照明供電系統(tǒng)由降壓變電所及動(dòng)力照明組成。l每個(gè)車站應(yīng)設(shè)降壓變電所每個(gè)車站應(yīng)設(shè)降壓變電所l車站動(dòng)力照明采用車站動(dòng)力照明采用380/220V380/220V三相五線制系統(tǒng)配電。三相五線制系統(tǒng)配電。（四）動(dòng)力照明供電系統(tǒng)（四）動(dòng)力照明供電系統(tǒng) 54l車站設(shè)備負(fù)荷分三類：車站設(shè)備負(fù)荷分三類：l一類負(fù)荷一類負(fù)荷：事故風(fēng)機(jī)、消防泵、主排水站、：事故風(fēng)機(jī)、消防泵、主排水站、售檢票機(jī)、防災(zāi)報(bào)警

48、、通信信號(hào)、事故照明；售檢票機(jī)、防災(zāi)報(bào)警、通信信號(hào)、事故照明；l二類負(fù)荷二類負(fù)荷：自動(dòng)扶梯、普通風(fēng)機(jī)、排污泵、：自動(dòng)扶梯、普通風(fēng)機(jī)、排污泵、工作照明；工作照明；l三類負(fù)荷三類負(fù)荷：空調(diào)、冷凍機(jī)、廣告照明、維修：空調(diào)、冷凍機(jī)、廣告照明、維修電源。電源。（四）動(dòng)力照明供電系統(tǒng)（四）動(dòng)力照明供電系統(tǒng) 55l電力監(jiān)控系統(tǒng)（電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的作用是）的作用是保證保證在控制中心對(duì)供電系統(tǒng)的主變電所、牽在控制中心對(duì)供電系統(tǒng)的主變電所、牽引變電所、降壓變電所的供電設(shè)備的運(yùn)引變電所、降壓變電所的供電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。l它由三部分組成：即設(shè)在控制中心的

49、它由三部分組成：即設(shè)在控制中心的主主機(jī)機(jī)，設(shè)在各變電所的，設(shè)在各變電所的遠(yuǎn)程控制終端遠(yuǎn)程控制終端以及以及連接終端與中心的通信網(wǎng)絡(luò)連接終端與中心的通信網(wǎng)絡(luò)。 （五）電力監(jiān)控系統(tǒng)（五）電力監(jiān)控系統(tǒng) 56l電力牽引是一種以電能為動(dòng)力的牽引方式。軌道交通電力電力牽引是一種以電能為動(dòng)力的牽引方式。軌道交通電力牽引系統(tǒng)的工作原理就是將電能直接或者經(jīng)過輸送、變換牽引系統(tǒng)的工作原理就是將電能直接或者經(jīng)過輸送、變換后提供給車組的牽引電動(dòng)機(jī)，由牽引電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成后提供給車組的牽引電動(dòng)機(jī)，由牽引電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)車輛遠(yuǎn)行。機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)車輛遠(yuǎn)行。l電車由架空線處獲得電能，經(jīng)車內(nèi)調(diào)速系統(tǒng)變成可調(diào)

50、節(jié)的電車由架空線處獲得電能，經(jīng)車內(nèi)調(diào)速系統(tǒng)變成可調(diào)節(jié)的電壓，再供給牽引電機(jī)，電流經(jīng)輪對(duì)傳到鋼軌再流回變電電壓，再供給牽引電機(jī)，電流經(jīng)輪對(duì)傳到鋼軌再流回變電所。所。 軌道交通車輛電力傳動(dòng)方式分為直流傳動(dòng)和交流傳軌道交通車輛電力傳動(dòng)方式分為直流傳動(dòng)和交流傳動(dòng)兩種。動(dòng)兩種。57l (一一)直流傳動(dòng)直流傳動(dòng)l 若車輛采用直流牽引電機(jī)。則其傳動(dòng)方式為直流傳若車輛采用直流牽引電機(jī)。則其傳動(dòng)方式為直流傳動(dòng)。由直流電源經(jīng)直流轉(zhuǎn)換器向直流牽引電機(jī)供電，動(dòng)。由直流電源經(jīng)直流轉(zhuǎn)換器向直流牽引電機(jī)供電，構(gòu)成直流牽引系統(tǒng)的主要部分包括直流電機(jī)在內(nèi)的主構(gòu)成直流牽引系統(tǒng)的主要部分包括直流電機(jī)在內(nèi)的主電路及控制電路等。電路及

51、控制電路等。l 1牽引系統(tǒng)電路牽引系統(tǒng)電路l (1)牽引主電路牽引主電路l 按照牽引電源性質(zhì)，直流牽引系統(tǒng)可分為直一直流按照牽引電源性質(zhì)，直流牽引系統(tǒng)可分為直一直流及交一直流兩大類：及交一直流兩大類：58l1 直直-直流牽引系統(tǒng)直流牽引系統(tǒng)l直一直流牽引系統(tǒng)是最早應(yīng)用于電力牽引的一種牽引直一直流牽引系統(tǒng)是最早應(yīng)用于電力牽引的一種牽引裝置。它使用的是直流電源裝置。它使用的是直流電源(直流電網(wǎng)或直流發(fā)電機(jī)直流電網(wǎng)或直流發(fā)電機(jī))和和直流串勵(lì)牽引電機(jī)。直流串勵(lì)牽引電機(jī)。l早期的直一直流牽引系統(tǒng)主電路采用的是電阻調(diào)壓，早期的直一直流牽引系統(tǒng)主電路采用的是電阻調(diào)壓，這種調(diào)壓方式不僅在電阻中消耗了大量的電能

52、這種調(diào)壓方式不僅在電阻中消耗了大量的電能(這種電這種電能的損耗，在起動(dòng)頻繁的電動(dòng)車輛中尤為可觀能的損耗，在起動(dòng)頻繁的電動(dòng)車輛中尤為可觀)，同時(shí)，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、平滑地調(diào)節(jié)列車速度。也難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、平滑地調(diào)節(jié)列車速度。l隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛躍發(fā)展，電力電子交流技術(shù)得到隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛躍發(fā)展，電力電子交流技術(shù)得到了不斷的提高，現(xiàn)在直流牽引已普遍采用斬波調(diào)壓方了不斷的提高，現(xiàn)在直流牽引已普遍采用斬波調(diào)壓方式代替電阻調(diào)壓，它不僅能取消起動(dòng)電阻，并能對(duì)電式代替電阻調(diào)壓，它不僅能取消起動(dòng)電阻，并能對(duì)電動(dòng)機(jī)的端電壓進(jìn)行連續(xù)、平滑的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)速。動(dòng)機(jī)的端電壓進(jìn)行連續(xù)、平滑的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)速。59l

53、 2 交一直流牽引系統(tǒng)交一直流牽引系統(tǒng)l 這種牽引系統(tǒng)使出的是交流電源這種牽引系統(tǒng)使出的是交流電源(交流電網(wǎng)交流電網(wǎng))，牽引電機(jī)仍采用直流電機(jī)。此牽引系統(tǒng)的關(guān)鍵牽引電機(jī)仍采用直流電機(jī)。此牽引系統(tǒng)的關(guān)鍵部位是將交流變成可控直流的整流調(diào)壓裝置。部位是將交流變成可控直流的整流調(diào)壓裝置。運(yùn)行時(shí)改變整流器的控制角、就可調(diào)節(jié)輸出直運(yùn)行時(shí)改變整流器的控制角、就可調(diào)節(jié)輸出直流電壓，使電動(dòng)機(jī)調(diào)速。這種系統(tǒng)的交流電網(wǎng)流電壓，使電動(dòng)機(jī)調(diào)速。這種系統(tǒng)的交流電網(wǎng)電壓很高，適用于大功率、長(zhǎng)距離牽引。電壓很高，適用于大功率、長(zhǎng)距離牽引。602牽引控制方式牽引控制方式l(1)牽引方式牽引方式l 1改變牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓；改變

54、牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓；l 2改變牽引電動(dòng)機(jī)的主極磁通。改變牽引電動(dòng)機(jī)的主極磁通。 在牽引控制中，通常是以上兩種方式的混合使用、在牽引控制中，通常是以上兩種方式的混合使用、以達(dá)到所要求的牽引特性以達(dá)到所要求的牽引特性l(2)制動(dòng)方式制動(dòng)方式l 利用直流電機(jī)的可逆原理，可以在制動(dòng)工況時(shí)把牽利用直流電機(jī)的可逆原理，可以在制動(dòng)工況時(shí)把牽引電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)、通過輪對(duì)將列車動(dòng)能變?yōu)殡娔?。引電?dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)、通過輪對(duì)將列車動(dòng)能變?yōu)殡娔?。這時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)軸上的反轉(zhuǎn)矩作用在機(jī)車動(dòng)輪上形成這時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)軸上的反轉(zhuǎn)矩作用在機(jī)車動(dòng)輪上形成電制動(dòng)力，稱為電氣制動(dòng)。采用這種制動(dòng)可以提高列電制動(dòng)力，稱為電氣制動(dòng)。采用這種制動(dòng)可

55、以提高列車運(yùn)行速度，降低機(jī)車車輛輪箍閘瓦的磨損。車運(yùn)行速度，降低機(jī)車車輛輪箍閘瓦的磨損。61l (3)(3)按制電路按制電路l 根據(jù)牽引要求，控制應(yīng)使列車盡可能平穩(wěn)，即可能恒根據(jù)牽引要求，控制應(yīng)使列車盡可能平穩(wěn)，即可能恒加速恒減速，故斬波器控制應(yīng)采取恒流牽引與恒流制動(dòng)方加速恒減速，故斬波器控制應(yīng)采取恒流牽引與恒流制動(dòng)方式。式。l 隨著半導(dǎo)體微處理器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在微型計(jì)算機(jī)控隨著半導(dǎo)體微處理器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在微型計(jì)算機(jī)控制己廣泛用丁控制電路代替了傳統(tǒng)使用的模擬電路。如制己廣泛用丁控制電路代替了傳統(tǒng)使用的模擬電路。如上海地鐵采用的牽引控制單元是德國西門了公司推出的以上海地鐵采用的牽引控制單元是德

56、國西門了公司推出的以1616位微處理器為中心的通用車輛控制系統(tǒng)。它可根據(jù)司機(jī)位微處理器為中心的通用車輛控制系統(tǒng)。它可根據(jù)司機(jī)的指令和牽引回路的狀態(tài)及相應(yīng)信號(hào)調(diào)節(jié)斬波器，對(duì)各接的指令和牽引回路的狀態(tài)及相應(yīng)信號(hào)調(diào)節(jié)斬波器，對(duì)各接觸器、繼電器、電磁閥、發(fā)光二極管等發(fā)出信號(hào)，達(dá)到所觸器、繼電器、電磁閥、發(fā)光二極管等發(fā)出信號(hào)，達(dá)到所要求的恒流牽引、電阻制動(dòng)及再生制動(dòng)。要求的恒流牽引、電阻制動(dòng)及再生制動(dòng)。l控制單元同時(shí)還能完成多種監(jiān)測(cè)功能包括自動(dòng)檢測(cè)。當(dāng)控制單元同時(shí)還能完成多種監(jiān)測(cè)功能包括自動(dòng)檢測(cè)。當(dāng)牽引電路在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)將根據(jù)故障的嚴(yán)重程牽引電路在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)將根據(jù)故障的嚴(yán)重程度做出

57、相應(yīng)的處理，并自動(dòng)記錄故障。其硬件與軟件均采度做出相應(yīng)的處理，并自動(dòng)記錄故障。其硬件與軟件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶的要求增加所需要的功能。用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶的要求增加所需要的功能。62交流傳動(dòng)系統(tǒng)交流傳動(dòng)系統(tǒng)l 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代后期以來，隨著晶體管交流技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)列年代后期以來，隨著晶體管交流技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)列車電傳動(dòng)系統(tǒng)已發(fā)展到一個(gè)嶄新的階段，即采用無整流子交流牽車電傳動(dòng)系統(tǒng)已發(fā)展到一個(gè)嶄新的階段，即采用無整流子交流牽引電機(jī)的交流傳動(dòng)方式。引電機(jī)的交流傳動(dòng)方式。l 從電力牽引的角度考慮，傳統(tǒng)的電流牽引電機(jī)其自然特性有從電力牽引的角度考慮，傳統(tǒng)的電流牽引電機(jī)其自然特性

58、有良好的牽引性能，但其防空轉(zhuǎn)性能較差；況且由于直流牽引電機(jī)良好的牽引性能，但其防空轉(zhuǎn)性能較差；況且由于直流牽引電機(jī)固有的換向器與電刷，因而帶來了較大的體積與重量，以及換向固有的換向器與電刷，因而帶來了較大的體積與重量，以及換向問題而引出的繁雜的維護(hù)問題。而交流牽引電機(jī)由于沒有換向器問題而引出的繁雜的維護(hù)問題。而交流牽引電機(jī)由于沒有換向器與電刷，所以其體積與重量有較大的下降，通常，它與直流牽引與電刷，所以其體積與重量有較大的下降，通常，它與直流牽引電機(jī)單位功率重量比為電機(jī)單位功率重量比為1 1：1.251.25左占。此外，由于交流牽引電機(jī)左占。此外，由于交流牽引電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其轉(zhuǎn)子無需絕緣也沒有

59、引線，所以制造技術(shù)比直流結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其轉(zhuǎn)子無需絕緣也沒有引線，所以制造技術(shù)比直流牽引電機(jī)要求低容易制造，成本也低；同時(shí)交流牽引電機(jī)耐潮牽引電機(jī)要求低容易制造，成本也低；同時(shí)交流牽引電機(jī)耐潮濕，防塵和抗機(jī)械沖擊性能好，工作可靠，壽命長(zhǎng)；交流牽引電濕，防塵和抗機(jī)械沖擊性能好，工作可靠，壽命長(zhǎng)；交流牽引電機(jī)沒有直流牽引電機(jī)那種令人討厭的環(huán)火故障，維修、運(yùn)行費(fèi)用機(jī)沒有直流牽引電機(jī)那種令人討厭的環(huán)火故障，維修、運(yùn)行費(fèi)用低。低。63l 采用交流牽引電機(jī)后，車輛的調(diào)速需用逆變器即變頻器采用交流牽引電機(jī)后，車輛的調(diào)速需用逆變器即變頻器來完成，即將直流電機(jī)逆變器變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)電壓與頻率的交來完成，即將直流電機(jī)逆變器變

60、為可調(diào)節(jié)電壓與頻率的交流電來控制交流牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)速。用了逆變器供電，就不流電來控制交流牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)速。用了逆變器供電，就不需要笨重的有觸點(diǎn)的反向開關(guān)與制動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，因而，可需要笨重的有觸點(diǎn)的反向開關(guān)與制動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，因而，可大大簡(jiǎn)化車輛主電路，使主電路設(shè)備與連線大大減少。大大簡(jiǎn)化車輛主電路，使主電路設(shè)備與連線大大減少。l 同時(shí)，由于交流牽引電機(jī)沒有換向器而不存在換向問同時(shí)，由于交流牽引電機(jī)沒有換向器而不存在換向問題，所以能發(fā)揮較高的輸出功率；在高速運(yùn)行時(shí)，電機(jī)效題，所以能發(fā)揮較高的輸出功率；在高速運(yùn)行時(shí)，電機(jī)效率也較高，且再生制功時(shí)也能輸出較人的電功率。率也較高，且再生制功時(shí)也能輸出較人的電功率