城市軌道交通列車駕駛模塊課件1

1、模塊1 車輛及行車相關(guān)系統(tǒng)01 掌握城市軌道交通車輛的組成及各主要組成部分的作用02 了解車輛的主要技術(shù)參數(shù)、車輛的類型、車輛的編組及城市軌道交通限界03了解城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成及各子系統(tǒng)的作用04了解城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及供電制式05掌握城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)的組成學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 城市軌道交通系統(tǒng)作為現(xiàn)代化城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是高科技集成的產(chǎn)物。城市軌道交通設(shè)施設(shè)備主要包括車輛、通信與信號(hào)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等。這些設(shè)施設(shè)備是城市軌道交通的“硬件”，是其正常運(yùn)營(yíng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是安全的技術(shù)保證。司機(jī)必須了解和掌握這些行車設(shè)施設(shè)備的基礎(chǔ)知識(shí)，以便更好地利用這些設(shè)施設(shè)備確保行車安全。01車輛

2、的基本組成與主要技術(shù)參數(shù)02車輛的類型和編組03限 界1.1 城市軌道交通車輛1.1.1 車輛的基本組成與主要技術(shù)參數(shù)1. 車輛的基本組成 城市軌道交通車輛主要由車體、轉(zhuǎn)向架、車門系統(tǒng)、車體連接裝置、制動(dòng)系統(tǒng)、電力牽引系統(tǒng)、空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)、輔助電源系統(tǒng)、列車通信系統(tǒng)、列車控制系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)組成。1. 車輛的基本組成（1） 車體。車體即容納乘客的部分，也是安裝與連接其他設(shè)備和部件的基礎(chǔ)。現(xiàn)代城市軌道交通車輛車體采用整體承載結(jié)構(gòu)，由大斷面鋁型材或不銹鋼制成，其組成部分有底架、側(cè)墻（車窗、車門）、端墻、車頂?shù)?。?） 轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架又叫走行部，是能相對(duì)車體回轉(zhuǎn)的一種走行裝置，它安裝于車體和軌道之間，

3、用于支撐車體，同時(shí)用來牽引和引導(dǎo)車輛沿著軌道行駛并承受與傳遞來自車體及線路的各種荷載，緩和其動(dòng)力作用，是保證車輛運(yùn)行品質(zhì)的關(guān)鍵部件。轉(zhuǎn)向架一般由構(gòu)架、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、輪對(duì)軸箱裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)（閘瓦制動(dòng)或盤形制動(dòng)）裝置等組成。動(dòng)力轉(zhuǎn)向架還裝有牽引電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置。（3） 車門系統(tǒng)。車門系統(tǒng)包括客室車門、司機(jī)室側(cè)門、客室與司機(jī)室通道門、司機(jī)室前端疏散門?？褪臆囬T關(guān)系到列車運(yùn)營(yíng)和乘客的安全，目前客室車門主要有內(nèi)藏門、外掛門、塞拉門三種結(jié)構(gòu)形式?？褪臆囬T在列車運(yùn)行中必須可靠鎖閉，并具有防擠壓保護(hù)功能，以防在關(guān)門時(shí)夾傷乘客；在設(shè)計(jì)上要通過監(jiān)測(cè)裝置將車門狀態(tài)與列車牽引指令電路聯(lián)鎖。同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)

4、故障或突發(fā)的緊急情況，每個(gè)車門都配置了可現(xiàn)場(chǎng)操作的故障隔離裝置和緊急開門裝置。1. 車輛的基本組成（4） 車體連接裝置。車體連接裝置主要包括車鉤緩沖裝置和貫通道裝置（風(fēng)擋裝置）。車鉤緩沖裝置由車鉤和緩沖器兩部分組成，安裝于車體底架的兩端，用于車輛間的連接與分解，其作用包括：使多節(jié)車輛編組成一列車，傳遞車輛間的牽引力、制動(dòng)力和其他縱向沖擊力，緩和及衰減車輛間的沖擊力。貫通道裝置（風(fēng)擋裝置）位于兩節(jié)車廂的連接處，是兩車的通道連接部分，具有良好的防風(fēng)、防雨、防塵、隔聲、隔熱功能，能使乘客安全地穿行于車廂之間。（5） 制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)的主要作用是產(chǎn)生制動(dòng)力，保證運(yùn)行中的列車按需要減速或在規(guī)定的距離內(nèi)

5、安全停車及防止停放的車輛溜走，確保行車安全。城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)拖車上只安裝空氣制動(dòng)裝置，動(dòng)車上除安裝空氣制動(dòng)裝置外還有動(dòng)力制動(dòng)（再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)）裝置。此外，有的高速車輛還裝有磁軌制動(dòng)裝置等。制動(dòng)系統(tǒng)采用動(dòng)力制動(dòng)與空氣制動(dòng)協(xié)調(diào)配合，動(dòng)力制動(dòng)優(yōu)先、空氣制動(dòng)延時(shí)投入的混合制動(dòng)方式。1. 車輛的基本組成（7） 空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)?？照{(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)包括空調(diào)機(jī)組及控制單元、送風(fēng)道/回風(fēng)道、送風(fēng)口/回風(fēng)口、廢氣排口、溫度傳感器、緊急通風(fēng)電源、駕駛室送風(fēng)機(jī)、廢氣排風(fēng)機(jī)等，其作用是使車輛內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度、空氣流動(dòng)及潔凈度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，為乘客創(chuàng)造舒適的乘車環(huán)境。（8） 輔助電源系統(tǒng)。輔助電源系統(tǒng)擔(dān)負(fù)除

6、電力牽引系統(tǒng)主電路以外各種裝置的供電任務(wù)。輔助電源系統(tǒng)以輔助逆變器為核心組成部件，加上其他輔助設(shè)備，可為車輛空調(diào)機(jī)組及通風(fēng)裝置、空壓機(jī)、照明裝置、車載各系統(tǒng)控制電路、車載信號(hào)與通信設(shè)備等提供電源，并給蓄電池組充電。其工作的安全性、可靠性對(duì)車輛的正常運(yùn)營(yíng)具有重要影響。（6） 電力牽引系統(tǒng)。電力牽引系統(tǒng)是指將電能經(jīng)過傳輸和變換后，提供給牽引電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行的系統(tǒng)。電力牽引系統(tǒng)由受流裝置（受電弓或受電靴）、高速斷路器、牽引逆變器及控制單元、牽引電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、齒輪箱等組成，其作用是將從電網(wǎng)輸入的電能轉(zhuǎn)化后控制牽引電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，牽引電動(dòng)機(jī)輸出的功率傳給輪對(duì)，驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行。在受電制

7、式上，我國一般有750 V直流和1 500 V直流兩種形式，DC 1 500 V采用架空接觸網(wǎng)形式，DC 750 V采用接觸軌形式。（9） 列車通信系統(tǒng)。列車通信系統(tǒng)通過列車通信控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)控制中心與列車、車站與列車、司機(jī)與客室乘客之間的信息傳遞。其不但可以提高城市軌道交通運(yùn)營(yíng)和乘客服務(wù)水平，而且能夠增加地鐵、輕軌等運(yùn)營(yíng)部門的收入。列車通信系統(tǒng)的主要功能有播放列車到站動(dòng)態(tài)音/視頻運(yùn)營(yíng)信息；在發(fā)生災(zāi)害或其他緊急情況（如火災(zāi)、阻塞、恐怖襲擊等）時(shí)進(jìn)行緊急廣播，指揮乘客疏散，調(diào)度工作人員搶險(xiǎn)救災(zāi)；在駕駛室和客室車廂內(nèi)安裝攝像監(jiān)視系統(tǒng)，以保障運(yùn)行安全；提供城市軌道交通乘車須知、服務(wù)時(shí)間、列車時(shí)刻表、廣

8、告等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)多媒體信息。（10） 列車控制系統(tǒng)與列車監(jiān)控系統(tǒng)。列車控制系統(tǒng)具有列車牽引和制動(dòng)指令的傳輸功能及由聯(lián)鎖設(shè)備實(shí)現(xiàn)列車進(jìn)路控制的功能，從而實(shí)現(xiàn)列車速度控制。列車監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行信息的采集與傳遞、主要設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視和列車診斷功能。1. 車輛的基本組成2. 車輛的主要技術(shù)參數(shù)（1） 自重、載重?？哲嚂r(shí)，車輛自身的全部質(zhì)量稱為車輛的自重。車輛允許的最大裝載質(zhì)量稱為車輛的載重。（2） 最高試驗(yàn)速度與最高運(yùn)行速度。最高試驗(yàn)速度指車輛設(shè)計(jì)時(shí)，安全及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等條件所允許的車輛最高行駛速度。最高運(yùn)行速度指除滿足上述安全及結(jié)構(gòu)條件外，還必須滿足的使車輛有良好的運(yùn)行性能的行駛速度。（3） 軸重。軸重

9、是車輛總重(自重載重)和軸數(shù)的比值，是指車軸可以承受的最大總質(zhì)量（包括輪對(duì)自身的重量）。2. 車輛的主要技術(shù)參數(shù)（4） 通過最小曲線半徑。通過最小曲線半徑是指車輛在站場(chǎng)或車輛段內(nèi)調(diào)車時(shí)所能安全通過的最小曲線半徑。當(dāng)車輛在此曲線區(qū)段上行駛時(shí)不得出現(xiàn)脫軌、傾覆等危及行車安全的事故，也不允許轉(zhuǎn)向架與車體底架或與車下其他懸掛物相碰。（5） 軸配置或軸列數(shù)。軸配置或軸列數(shù)是指車輛所配的轉(zhuǎn)向架動(dòng)軸或非動(dòng)軸配置情況。例如，4軸動(dòng)車設(shè)兩臺(tái)動(dòng)轉(zhuǎn)向架，其軸配置記為B-B；6軸單鉸輕軌車，兩端為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，中間為非動(dòng)力鉸接轉(zhuǎn)向架，其軸配置記為B-2-B。（6） 車輛全長(zhǎng)。車輛前、后兩車鉤連掛中心線之間的距離稱為車輛

10、全長(zhǎng)。2. 車輛的主要技術(shù)參數(shù)（7） 車體長(zhǎng)度和底架長(zhǎng)度。車體長(zhǎng)度是指車體兩外端墻板（非壓筋處）外表面間的水平距離。底架長(zhǎng)度為底架兩端梁外表面間的水平距離。（8） 車輛寬度與車輛最大寬度。車輛寬度是指車輛兩側(cè)最外凸出部位之間的水平距離。車輛最大寬度是指車輛側(cè)面最外凸出部位與車體縱向中心線間的水平距離的兩倍。（9） 車輛高度與最大高度。車輛高度是指空車時(shí)車體上部外表面至軌面的距離。最大高度是指空車時(shí)車輛上部最高部位至軌面的距離。（10） 車體內(nèi)部主要尺寸。車體內(nèi)長(zhǎng)是指車體兩端墻板內(nèi)表面間的水平距離；車體內(nèi)寬是指車體兩側(cè)墻板內(nèi)表面間的水平距離；車體內(nèi)側(cè)面高是指地板上平面至側(cè)墻上側(cè)梁的上平面間的距離

11、；車體內(nèi)中心高是指地板上平面至車頂中央部?jī)?nèi)表面的距離。1.1.2 車輛的類型和編組 按照牽引動(dòng)力配置分類，車輛可分為拖車（trailer）和動(dòng)車（motor）兩大類。拖車（T）是指本身無動(dòng)力牽引裝置的車輛，僅有載客功能；動(dòng)車（M）是指本身裝有動(dòng)力牽引裝置的車輛，其又分為帶受電弓的動(dòng)車和不帶受電弓的動(dòng)車，兼有牽引和載客兩大功能。 按照車體結(jié)構(gòu)有無司機(jī)室分類，車輛可分為帶司機(jī)室頭車和無司機(jī)室中間車兩種。城市軌道交通車輛在運(yùn)營(yíng)時(shí)一般采用動(dòng)拖結(jié)合、固定編組的方式，從而形成電動(dòng)列車組。例如，沈陽地鐵1號(hào)線列車采用三動(dòng)三拖、六輛編組，即由一個(gè)動(dòng)車和一個(gè)拖車組成一個(gè)單元，分為三個(gè)單元，編組為TcMpMTMp

12、Tc。其中，Tc車表示帶司機(jī)室的拖車，M車表示無受電弓的動(dòng)車，Mp車表示無司機(jī)室?guī)茈姽膭?dòng)車，T車表示無司機(jī)室的拖車。在該編組表達(dá)式中，“”表示半自動(dòng)車鉤，“”表示半永久牽引桿。 每節(jié)車輛都有屬于自己的固定編號(hào)，但各機(jī)車車輛制造商的編號(hào)方式不盡相同。圖1-1所示為沈陽地鐵1號(hào)線列車編號(hào)，車號(hào)01231中“01”為線路號(hào)（1號(hào)線），“23”表示列車號(hào)（23號(hào)車），最后一位“1”表示車廂號(hào)（1號(hào)車廂）。圖1-1沈陽地鐵1號(hào)線列車編號(hào)1.1.2 車輛的類型和編組 對(duì)應(yīng)上述編組的車輛1（）位端和2（）位端順序?yàn)椋篢c（-）Mp（-）M（-）T（-）Mp（-）Tc（-）。1.1.3 限界 城市軌道交通

13、列車需要沿著固定軌道在特定空間中運(yùn)行。根據(jù)車輛輪廓尺寸和性能、線路特性、設(shè)備安裝及施工方法等因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比較確認(rèn)的空間尺寸稱為限界。限界分為車輛限界、設(shè)備限界、建筑限界三種。1. 車輛限界 車輛限界是指根據(jù)車輛主要尺寸等有關(guān)參數(shù)，并考慮在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)情況下所達(dá)到的橫向偏移量及偏移角度，按可能產(chǎn)生的最不利情況進(jìn)行組合計(jì)算確定的空間尺寸，是限制車輛橫斷面最大允許尺寸的輪廓圖形。2. 設(shè)備限界 設(shè)備限界是基準(zhǔn)坐標(biāo)系中位于車輛限界外的一條輪廓線，是用以限制設(shè)備安裝的控制線，它根據(jù)車輛限界、軌道狀態(tài)不良引起車輛偏移和傾斜并考慮適當(dāng)?shù)陌踩康纫蛩赜?jì)算確定。3. 建筑限界 建筑限界也是基準(zhǔn)坐標(biāo)系中位

14、于設(shè)備限界外的一條輪廓線，是在設(shè)備限界基礎(chǔ)上，考慮了設(shè)備和管線安裝尺寸之后的最小有效斷面。 為確保列車運(yùn)營(yíng)安全，機(jī)車、車輛無論空重狀態(tài)，均不得超出車輛限界；一切設(shè)備在任何情況下都不得侵入設(shè)備限界；一切建筑在任何情況下都不得侵入建筑限界。1.2 城市軌道交通通信與信號(hào)系統(tǒng)1.2.1 城市軌道交通通信系統(tǒng) 城市軌道交通通信系統(tǒng)一般由傳輸系統(tǒng)、公務(wù)電話系統(tǒng)、專用有線調(diào)度系統(tǒng)、無線列車調(diào)度系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、不間斷電源（uninterrupted power supply，UPS）系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，構(gòu)成傳送話音、數(shù)據(jù)和圖像等各種信息的綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)。1.2.1 城

15、市軌道交通通信系統(tǒng)1. 傳輸系統(tǒng) 傳輸系統(tǒng)是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的紐帶，它為各通信子系統(tǒng)及電力系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票（automatic fare collection，AFC）系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、辦公網(wǎng)絡(luò)等提供傳輸通道，將各車站、車輛段、停車場(chǎng)的設(shè)備與控制中心的設(shè)備連接起來。傳輸系統(tǒng)一般用光纖連接，構(gòu)成雙環(huán)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。2. 公務(wù)電話系統(tǒng) 公務(wù)電話系統(tǒng)為城市軌道交通運(yùn)營(yíng)提供辦公電話、傳真等業(yè)務(wù)，同時(shí)在控制中心、車站、車輛段、停車場(chǎng)等也設(shè)置公務(wù)電話，它既可作為辦公電話使用，也可作為專用有線調(diào)度電話的備用設(shè)備，一旦有線調(diào)度電話出現(xiàn)故障，可臨時(shí)應(yīng)急使用。3. 專用有線調(diào)度系統(tǒng) 專用有線調(diào)度系統(tǒng)是為行

16、車指揮、維修、搶險(xiǎn)等設(shè)置的專用通信系統(tǒng)。1.2.1 城市軌道交通通信系統(tǒng)4. 無線列車調(diào)度系統(tǒng) 無線列車調(diào)度系統(tǒng)主要是用于固定人員（調(diào)度員、值班員）與流動(dòng)人員（司機(jī)、維修人員、列檢人員等）之間的通話。5. 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理及保證運(yùn)輸安全的重要手段，它為控制中心的調(diào)度員、各車站值班員、公安值班人員等提供列車運(yùn)行、乘客疏導(dǎo)、防災(zāi)救火、事件突發(fā)等情況下的現(xiàn)場(chǎng)視頻信息。6. 廣播系統(tǒng) 廣播系統(tǒng)在為乘客提供列車到發(fā)時(shí)間和安全提示信息的同時(shí)，還能在發(fā)生緊急情況或突發(fā)事件時(shí)為乘客提供疏散信息。1.2.1 城市軌道交通通信系統(tǒng)7. 時(shí)鐘系統(tǒng) 時(shí)鐘系統(tǒng)主要用于為行車組織提

17、供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，并向其他系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。8. 乘客信息系統(tǒng) 乘客信息系統(tǒng)的主要功能是為乘客提供關(guān)于行車時(shí)刻表、安全提示、視頻等方面的文字或多媒體視頻信息。9. 不間斷電源系統(tǒng) UPS系統(tǒng)主要為其他通信子系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，當(dāng)市電或UPS主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，通過電池組為設(shè)備供電，保證通信設(shè)備的正常運(yùn)行。1.2.2 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)1. 城市軌道交通信號(hào)設(shè)備 城市軌道交通信號(hào)設(shè)備是組織、指揮列車運(yùn)行，保證行車安全，提高運(yùn)輸效率，傳遞信息，改善行車人員勞動(dòng)條件的關(guān)鍵設(shè)備。城市軌道交通信號(hào)設(shè)備是城市軌道交通的主要技術(shù)設(shè)備之一，其裝備水平和技術(shù)水準(zhǔn)是城市軌道交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。 城市軌道交通信

18、號(hào)設(shè)備（包括信號(hào)繼電器、信號(hào)機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)等）是構(gòu)成城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它們的質(zhì)量和可靠性直接影響信號(hào)系統(tǒng)效能的發(fā)揮及可靠性的提高。1. 城市軌道交通信號(hào)設(shè)備（1） 信號(hào)繼電器。信號(hào)繼電器是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的器材，用它不但可以接通和斷開電路，而且可以構(gòu)成各種邏輯電路，用來監(jiān)督執(zhí)行設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣和機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制與遠(yuǎn)程控制。信號(hào)繼電器是城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中所用的各類繼電器的統(tǒng)稱，在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中，信號(hào)繼電器不僅是構(gòu)成各種繼電式控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，而且是電子式或計(jì)算機(jī)式控制系統(tǒng)的接口部件，因此應(yīng)用廣泛。（2） 信號(hào)機(jī)。為保證城市軌道交通運(yùn)輸安全并滿足列車及調(diào)

19、車作業(yè)的需求，必須設(shè)置各種信號(hào)機(jī)和信號(hào)表示器，以指示列車運(yùn)行及調(diào)車作業(yè)的條件。信號(hào)機(jī)是各種信號(hào)系統(tǒng)的重要組成部分。城市軌道交通采用色燈信號(hào)機(jī)或發(fā)光二極管（lightemitting diode，LED）信號(hào)機(jī)。除了車輛段和有岔站外，一般不設(shè)地面信號(hào)機(jī)。在城市軌道交通中，列車的運(yùn)行速度不取決于信號(hào)的顯示，即信號(hào)為非速差信號(hào)。允許信號(hào)中綠燈、黃燈并不代表列車的運(yùn)行速度，而是代表列車的運(yùn)行進(jìn)路是走道岔直股還是彎股。1. 城市軌道交通信號(hào)設(shè)備（3） 軌道電路。軌道電路是城市軌道交通重要的信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)施，用來監(jiān)督列車對(duì)軌道的占用和傳遞行車信息。一般的軌道電路是以鋼軌作為傳輸通道，再配上發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備及

20、鋼軌絕緣而組成的。當(dāng)有列車占用時(shí)，電流被分路，接收設(shè)備即可反映軌道電路被占用。軌道電路有調(diào)整狀態(tài)、分路狀態(tài)和斷軌狀態(tài)三種基本工作狀態(tài)。 計(jì)軸器是用于計(jì)算車輛進(jìn)出區(qū)段的輪軸數(shù)和分析、計(jì)算區(qū)段是否有車占用的一種技術(shù)設(shè)備。它具有檢查區(qū)段占用與空閑的功能，而且不受軌道線路的道床狀況等的影響。它采用軌道傳感器和計(jì)數(shù)器來記錄與比較駛?cè)爰榜偝鲕壍绤^(qū)段的軸數(shù)。作為檢查區(qū)段的安全設(shè)備，計(jì)軸器的作用和軌道電路等效。在采用基于通信的列車控制（communicationbased train control，CBTC）系統(tǒng)的城市軌道交通線路中，當(dāng)無線傳輸設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可用計(jì)軸器檢查列車的位置，構(gòu)成降級(jí)信號(hào)。目前，采

21、用CBTC系統(tǒng)的城市軌道交通的車輛段、停車場(chǎng)大多選用50 Hz微電子相敏軌道電路，正線大多選用計(jì)軸器。（4） 轉(zhuǎn)轍機(jī)。轉(zhuǎn)轍機(jī)用于完成道岔的轉(zhuǎn)換和鎖閉，是保證列車安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。ZD6系列電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)是我國目前使用數(shù)量最多的轉(zhuǎn)轍機(jī)，它利用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，用行星傳動(dòng)式減速器減速，采用內(nèi)鎖閉方式。隨著列車的提速，ZD6系列電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)已不能滿足速度的需要，內(nèi)鎖式轉(zhuǎn)換設(shè)備也不能適應(yīng)提速的需要，因此必須采用分動(dòng)外鎖閉道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備，即由轉(zhuǎn)轍機(jī)外的外鎖閉裝置來實(shí)現(xiàn)道岔的鎖閉。 外鎖閉裝置由轉(zhuǎn)轍機(jī)帶動(dòng)動(dòng)作。外鎖閉裝置分為燕尾式外鎖閉裝置和鉤式外鎖閉裝置。燕尾式外鎖閉裝置屬于平面鎖閉裝置，在提速初期被采用

22、，因存在較多缺點(diǎn)，故被鉤式外鎖閉裝置所取代。鉤式外鎖閉裝置采用垂直鎖閉方式，鎖閉可靠，安裝調(diào)整方便。1. 城市軌道交通信號(hào)設(shè)備2. 列車自動(dòng)控制系統(tǒng) 列車自動(dòng)控制（automatic train control，ATC）系統(tǒng)是城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)最重要的組成部分。按閉塞制式的不同，ATC系統(tǒng)可分為固定閉塞式ATC系統(tǒng)、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)和移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)。2. 列車自動(dòng)控制系統(tǒng) ATC系統(tǒng)包括列車自動(dòng)防護(hù)（automatic train protection，ATP）子系統(tǒng)、列車自動(dòng)運(yùn)行（automatic train operation，ATO）子系統(tǒng)、列車自動(dòng)監(jiān)控（automati

23、c train supervision，ATS）子系統(tǒng)、正線計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（computer based interlocking，CBI）子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)（data communication subsystem，DCS）等。其中，ATP子系統(tǒng)是整個(gè)ATC系統(tǒng)的安全核心，負(fù)責(zé)整個(gè)ATC系統(tǒng)涉及安全的所有方面，具有列車間的安全間隔和超速防護(hù)、列車定位、速度測(cè)量、移動(dòng)授權(quán)計(jì)算和速度監(jiān)督等功能。ATO子系統(tǒng)在ATP子系統(tǒng)的安全保護(hù)下，根據(jù)ATS子系統(tǒng)的指令實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)駕駛，實(shí)現(xiàn)列車在區(qū)間正方向的自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)完成列車起動(dòng)、加速、巡航、惰行、減速和停車、站臺(tái)精確停車、程序站停、下站停車、跳停和扣

24、車、在ATP子系統(tǒng)的允許下的車門控制等功能。ATS子系統(tǒng)通過與ATP子系統(tǒng)、ATO子系統(tǒng)和CBI子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，主要實(shí)現(xiàn)列車監(jiān)視和跟蹤、進(jìn)路自動(dòng)控制、列車調(diào)整、人工控制等功能。CBI子系統(tǒng)負(fù)責(zé)安全執(zhí)行傳統(tǒng)聯(lián)鎖功能，它從輔助列車檢查計(jì)軸系統(tǒng)中獲得列車的位置信息。為保證CBTC系統(tǒng)正確的運(yùn)行，CBI子系統(tǒng)除與軌旁設(shè)備接口（如轉(zhuǎn)轍機(jī)、LED信號(hào)機(jī)等）外，還與區(qū)域控制器（zone controller，ZC）接口。DCS包括軌旁數(shù)據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)、軌旁數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)絡(luò)、車載數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和車地雙向通信網(wǎng)絡(luò)等。1.3.1城市軌道交通供電系統(tǒng)的供電制式1.3 城市軌道交通供電系統(tǒng) 城市軌道交通供電系統(tǒng)由變電所、接觸

25、網(wǎng)（接觸軌）和回流網(wǎng)三部分構(gòu)成。變電所通過接觸網(wǎng)（接觸軌），由車輛受電器向電動(dòng)客車饋送電能，回流網(wǎng)是牽引電流返回變電所的導(dǎo)體。 供電系統(tǒng)的供電制式主要指電流制式、電壓等級(jí)和饋電方式。目前，城市軌道交通的直流牽引電壓等級(jí)有DC 600 V、DC 750 V和DC 1 500 V等多種。我國國家標(biāo)準(zhǔn)城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)（GB/T 104112005）規(guī)定了DC 750 V和DC 1 500 V兩種電壓制式。供電系統(tǒng)的饋電方式分為架空接觸網(wǎng)和接觸軌兩種。其中，電壓制式和饋電方式是密不可分的。一般架空接觸網(wǎng)饋電方式電壓等級(jí)采用DC 1 500 V，接觸軌饋電方式電壓等級(jí)主要采用DC 750 V

26、，但有向DC 1 500 V發(fā)展的趨勢(shì)。1.3.2 城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成 城市軌道交通作為城市電網(wǎng)的用戶，直接從城市電網(wǎng)取得電能；城市電網(wǎng)也把城市軌道交通看成一個(gè)重要用戶。城市軌道交通供電系統(tǒng)由電源系統(tǒng)（城市電網(wǎng)、主變電所）、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明供電系統(tǒng)和電力監(jiān)控系統(tǒng)組成。其中，牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所和牽引網(wǎng)兩大部分，動(dòng)力照明供電系統(tǒng)包括降壓變電所與動(dòng)力照明配電系統(tǒng)。1. 電源系統(tǒng) 我國電力生產(chǎn)由國家經(jīng)營(yíng)管理，因此無論是干線電氣化鐵路還是工礦電力牽引用電和城市軌道交通電力牽引用電均由國家統(tǒng)一電網(wǎng)供給。圖1-2展示了城市軌道交通電力牽引供電系統(tǒng)各個(gè)組成部分的關(guān)系。圖1-2城市軌道交通

27、電力牽引供電系統(tǒng)各個(gè)組成部分的關(guān)系 根據(jù)生產(chǎn)電能的發(fā)電廠所利用的能源不同，其可以分為火力發(fā)電廠（用煤、油為燃料）、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠及風(fēng)力、地?zé)?、太陽能和潮汐發(fā)電廠等。發(fā)電廠可能與其用戶相距甚遠(yuǎn)，必須將輸電電壓升高，以減少線路的電壓損失和能量損耗，因此在發(fā)電廠的輸出端接入升壓變壓器以提高輸電電壓。目前我國用得最普遍的輸電電壓等級(jí)為110220 kV。 通常高壓輸電線到了各城市或工業(yè)區(qū)以后通過區(qū)域變電所（站）將電能轉(zhuǎn)配或降低一個(gè)等級(jí)向附近各用電中心送電。城市軌道交通牽引用電既可從區(qū)域變電所高壓線路得電，也可以從下一級(jí)電壓的城市地方電網(wǎng)得電，這取決于系統(tǒng)和城市地方電網(wǎng)具體情況及牽引用電容量大

28、小。 對(duì)于直接從系統(tǒng)高壓電網(wǎng)獲得電力的城市軌道交通系統(tǒng)，往往需要再設(shè)置一級(jí)主降壓變電站，如將系統(tǒng)輸電電壓110220 kV降低到1035 kV，以適應(yīng)直流牽引變電所的需要。從管理的角度上看，主降壓變電站可以由電力系統(tǒng)（電業(yè)部門）直接管理，也可以歸屬于城市軌道交通部門管理。1. 電源系統(tǒng) 從發(fā)電廠經(jīng)升壓、高壓輸電網(wǎng)、區(qū)域變電站至主降壓變電站部分通常被稱為牽引供電系統(tǒng)的“外部（一次）供電系統(tǒng)”。主降壓變電站（當(dāng)它不屬于電力部門時(shí)）及其以后部分統(tǒng)稱為“牽引供電系統(tǒng)”，它應(yīng)該包括主降壓變電站、直流牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、走行軌及回流線等。其中，直流牽引變電所將三相高壓交流電變成適合電動(dòng)車輛使用的低

29、壓直流電。饋電線的作用是將牽引變電所的直流電送到接觸網(wǎng)上。接觸網(wǎng)是沿列車走行軌架設(shè)的特殊供電線路，電動(dòng)車輛通過其受流器與接觸網(wǎng)的直接接觸而獲得電力。走行軌構(gòu)成牽引供電回路的一部分?；亓骶€將軌道回流引向牽引變電所。1. 電源系統(tǒng)2. 牽引供電系統(tǒng) 城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)主要由牽引變電所（牽引降壓混合變電所）和接觸網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成，兩者共同完成向城市軌道交通列車輸送電能的任務(wù)。 牽引變電所是牽引供電系統(tǒng)的核心，一般由進(jìn)出線單元、變壓變流單元及饋出單元構(gòu)成。其主要功能是將中壓環(huán)網(wǎng)的AC 35 kV或AC 10 kV電源經(jīng)變壓變流單元轉(zhuǎn)換為城市軌道交通列車所需的電能，并分配到上下行區(qū)間供列車牽引用。在城市

30、軌道交通工程中，由于地下土建工程造價(jià)高，所以在地面有條件時(shí)最好將牽引變電所建于地面，但降壓變電所由于壓損的要求仍應(yīng)設(shè)在車站內(nèi)，這樣可以有效地降低工程造價(jià)。 在設(shè)備選型上，隨著設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備在防火、減小占地面積等方面都有所進(jìn)步。例如，干式變壓器在防火、防潮濕等方面的優(yōu)勢(shì)都使其更適合城市軌道交通的運(yùn)行環(huán)境；SF6氣體絕緣開關(guān)柜占地面積要比傳統(tǒng)的空氣絕緣開關(guān)柜小，在地下變電站中采用可降低工程造價(jià)，尤其在35 kV電壓等級(jí)下采用，優(yōu)勢(shì)更為突出。 接觸網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將牽引變電所饋出的電能輸送到列車上，一般有架空接觸網(wǎng)和接觸軌兩種形式。從電壓等級(jí)看，國內(nèi)有DC 1 500 V和DC 750 V兩種等

31、級(jí)，DC 1 500 V采用架空接觸網(wǎng)形式，DC 750 V采用接觸軌形式。2. 牽引供電系統(tǒng)2. 牽引供電系統(tǒng) DC 1 500 V接觸網(wǎng)形式與DC 750 V接觸軌形式相比，由于電壓等級(jí)高，可以減少沿線牽引變電所的數(shù)量，并且由于接觸網(wǎng)采用架空懸掛，其安全性較好。但采用接觸網(wǎng)形式對(duì)城市景觀影響較大，運(yùn)營(yíng)后的維護(hù)工作量也較大。在具體的工程中可從一次投資、城市景觀、安全因素和維護(hù)工作量等方面進(jìn)行綜合比選來確定。習(xí)慣上，由于接觸軌是沿線路敷設(shè)的與軌道平行的附加軌，故又稱為第三軌；只有采用架空方式時(shí)，才稱為接觸網(wǎng)。 在接觸軌材料的選擇上，國內(nèi)已運(yùn)行的城市軌道交通線路大多采用低碳鋼軌；在國外，有些城市

32、軌道交通線路采用鋼鋁復(fù)合軌。與低碳鋼軌相比，鋼鋁復(fù)合軌載流量大，可以減少牽引變電所的數(shù)量，降低運(yùn)營(yíng)維修費(fèi)用，減少運(yùn)行損耗?，F(xiàn)在，武漢輕軌和天津地鐵均已采用該材料。 在城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中，電能從牽引變電所經(jīng)饋電線、接觸網(wǎng)輸送給電動(dòng)列車，再從電動(dòng)列車經(jīng)鋼軌（也稱軌道回路）、回流線流回牽引變電所。 城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)如圖13所示，各部分功能簡(jiǎn)述如下：圖13城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)1牽引變電所；2饋電網(wǎng)；3接觸網(wǎng)；4電動(dòng)列車；5鋼軌；6回流線；7電分段2. 牽引供電系統(tǒng)01牽引變電所：供給城市軌道交通一定區(qū)域內(nèi)牽引電能的變電所。02 接觸網(wǎng)：經(jīng)過電動(dòng)列車的受電器向電動(dòng)列車供給電能的導(dǎo)電網(wǎng)

33、。03 饋電線：從牽引變電所向接觸網(wǎng)輸送牽引電能的導(dǎo)線。04回流線：用以供牽引電流返回牽引變電所的導(dǎo)線。05 電分段：為便于檢修和縮小事故范圍，將接觸網(wǎng)分為的若干段。2. 牽引供電系統(tǒng) 軌道：列車行走時(shí)，利用軌道作為牽引電流的回路。在采用跨座式單軌電動(dòng)車組時(shí)，需沿線路專門敷設(shè)單獨(dú)的回流線。063. 動(dòng)力照明供電系統(tǒng) 動(dòng)力照明供電系統(tǒng)為除城市軌道交通列車以外的其他所有城市軌道交通用電負(fù)荷提供電能，其中包括通信、信號(hào)、事故照明和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等許多一級(jí)負(fù)荷。這些一級(jí)負(fù)荷均與城市軌道交通正常運(yùn)營(yíng)密不可分，所以在設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和施工過程中都應(yīng)對(duì)動(dòng)力照明供電系統(tǒng)給予足夠的重視。城市軌道交通降壓變電所與城市電網(wǎng)10 kV變電所一樣，都是將中壓電經(jīng)變壓器變?yōu)?80 V/220 V電源供動(dòng)力照明負(fù)荷用電。在引入電源方面，每座降壓變電所均從中壓環(huán)網(wǎng)引入兩路電源，有條件時(shí)還應(yīng)從相鄰變電所或城市電網(wǎng)引一路備用電源，對(duì)于特別重要的負(fù)荷（如控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)備等負(fù)荷），還應(yīng)設(shè)