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摘 要:根据珠海现代有轨电车公司需求,车辆从安全可靠、绿色环保、人性化、国产化、与进口车辆配合使用等特点进行设计。本文主要介绍该车列车编组形式、主要技术参数、国产化部件及系统。
关键词:有轨电车;铰接车辆;地面供电系统
1 前 言
珠海1号线有轨电车自主化车辆根据珠海市的自然环境、使用要求、线路主要参数、供电条件、有轨电车车辆轮廓与车辆限界等,对车辆种类、列车编组、车辆轮廓尺寸、载客能力、车辆自重、列车速度、起动平均加速度、制动平均减速度等主要技术参数和技术指标进行研制,致力于为用户提供安全可靠、绿色智能、易于维护的高端现代化100%低地板有轨电车。
2 车辆概况
列车由5模块通过5套固定铰、3套转向铰、1套自由铰、8套减震器连接而成,车辆分为三种车型,共2节动车、1节拖车、2节悬浮车,车辆可通过20m水平曲线、300m竖曲线及60‰的坡道。列车采用地面受流、架空接触网、超级电容三种方式受电,额定电压为 DC750V。牵引系统选用变频变压的牵引逆变器,制动采用电制动、液压制动、磁轨制动相结合的制动方式。每列车由2个动车转向架和1个拖车转向架组成。
车辆编组方式如下:
CAMA车 RA车 P车 RB车 MBCB车
3车辆技术优势
(1)真正的100%低地板设计。车辆采用100%低底盘车身结构,车内地板面没有斜坡,距地面不大于350mm,对于身障及老人幼童上下车及车内移动具有高度方便性,适合各类人群乘坐。
(2)安全可靠。车辆前端设有吸能结构和防爬装置;车体结构可承受300kN的压缩载荷,高于欧标200kN的要求。司机室前端视野开阔,司机可以观察到车辆前端和侧面300mm处身高1米2的儿童,以确保行人安全。
(3)转向架为无摇枕转向架,构架采用钢板压型焊接结构,横梁焊接无缝钢管。采用两系悬挂,一系橡胶弹簧、二系钢圆弹簧、以及横向、纵向、垂向油压减振器提高了车辆的平稳性和舒适性。采用液压盘形制动装置。彈性轮对和轮缘润滑装置降低了车辆的外部噪音。动车转向架采用双牵引电动机及驱动装置结构。同轴驱动轮上的差速齿轮,提高了车辆曲线通过能力,减少轮缘磨耗。
(4)受电方式灵活。车辆可在接触网、地面供电系统、超级电容等供电方式下运行,也可实现3种供电方式两两组合供电。
4车辆技术性能
4.1车辆性能参数
列车长度 32350 mm
车身宽度 2650 mm
车身高度 3440 mm
地板高度 350 mm
受电弓工作高度 3900~6000mm
轨距 1435 mm
轴距 1700 mm
轮径(新轮时/最大磨耗时) 656/610mm
最大速度 70 km/h
启动加速度(AW2、0-25km/h) ≥1.1m/s2
平均加速度(AW2、0-70km/h) ≥0.6m/s2
常用制动减速度(AW2、70 km/h~0)≥1.1 m/s2
安全制动减速度(AW2、70 km/h~0)≥1.3 m/s2
平均制动减速度(AW2、70 km/h~0)≥2.45 m/s2
4.2噪声
噪音满足GB/T14892、ISO3095和ISO3381评定标准。
4.3振动与冲击
4.3.1车辆上的各种设备均满足IEC61373和GB/T23431的标准要求,能承受500Hz内三个方向振动的要求,0—70km/h范围内与车体不发生共振。
4.3.2安装于车体上设备的悬挂装置,在任何方向能承受的最大冲击加速度满足EN12663标准要求。
5主要系统和部件
5.1电气牵引辅助系统
牵引系统采用VVVF逆变器-异步牵引电动机构成的交流传动系统。VVVF 逆变器采用IGBT 功率器件,为强迫风冷。列车制动优先使用在再生制动(电网反馈或超级电容吸收),再生制动能力不足的情况下使用电阻制动。系统具有反应迅速、可靠的空转/滑行保护功能。
DC750V经受电弓、地面供电装置或超级电容向列车牵引、辅助系统供电。
牵引辅助系统包括避雷器、高压转换开关箱、高速断路器箱、高压保护熔断器箱、动力单元、超级电容箱、牵引电机。其中,动力单元内集成了牵引逆变器、辅助逆变器、充电机、DCDC变流器、制动电阻等。
5.2列车监控及控制系统
监控及控制系统符合IEC61375-1标准,列车总线和车辆总线均采用MVB总线。MVB上各个子系统的控制单元包括:牵引控制单元、制动控制单元、辅助控制单元、空调控制单元、门控单元、列车广播系统、乘客信息显示系统、超级电容等。整个车辆监控及控制系统包括硬件、操作系统、控制软件、诊断软件、监视软件和维护工具等。TMS采用分布式控制技术,整列车按五辆编组MVB网络,MVB网络分为列车级和车辆级。
5.3制动系统
制动系统由电制动、摩擦制动(液压)及磁轨制动构成,可对车辆实施常用制动、紧急制动、安全制动、停放制动以及保持制动等功能。列车配有两个完全一致的动车转向架和一个拖车转向架,动车转向架分别位于MA车和MB车的车下,拖车转向架位于P车的车下。每个转向架及动车底架上均配有制动设备。控制部分包括:装在动车司机室和拖车侧墙顶部的制动控制单元及泵控制模块。装在拖车转向架上和动车底架上的液压控制单元(HPU),每个转向架为一个独立的制动控制单元。
5.4车体
车体结构是车体骨架及辅助铝朔板等轻量化材料设计而成。车体结构具有足够的强度承受车辆运用过程中的各种载荷。车头外形造型新颖,重点考虑人机工程学。
5.5空调系统
列车中两辆R车车顶设置单元式变频热泵型客室空调机组,每台机组的制冷量为40KW,司机室设置增压单元。空调机组通过客室内装顶部风道均与风量送入客室及司机室,满足车辆制冷需求,提高乘客舒适度。
5.6车门系统
车辆配置双开、单开电动塞拉门系统,单开门具有司机室车门功能。M车每侧一个车门,R车每侧3对车门。车门系统安全可靠,每个门区均设有紧急开门功能。
5.7地面供电系统
车辆动车转向架上安装地面供电装置,在地面安装封闭、嵌入式的模块,车辆通过接触轨道表面进行分段受电,接触表面与地下电力系统接通,其中与车辆非接触表面都是绝缘的。
6结语
珠海1号线有轨电车自主化车辆已顺利交付到用户现场,并顺利通过25m小曲线等车辆相关型式试验及5000km运行试验,车辆整体状态良好。
参考文献:
[1]王忠杰.国内现代有轨电车技术特征分析[J].装备机械,2014.
[2]中车大连机车车辆有限公司. 珠海1号线有轨电车自主化车辆技术规格书[G].大连:中车大连机车车辆有限公司,2015.
基金项目:国家重点研发计划(2017YFB1201004-016)资助项目
关键词:有轨电车;铰接车辆;地面供电系统
1 前 言
珠海1号线有轨电车自主化车辆根据珠海市的自然环境、使用要求、线路主要参数、供电条件、有轨电车车辆轮廓与车辆限界等,对车辆种类、列车编组、车辆轮廓尺寸、载客能力、车辆自重、列车速度、起动平均加速度、制动平均减速度等主要技术参数和技术指标进行研制,致力于为用户提供安全可靠、绿色智能、易于维护的高端现代化100%低地板有轨电车。
2 车辆概况
列车由5模块通过5套固定铰、3套转向铰、1套自由铰、8套减震器连接而成,车辆分为三种车型,共2节动车、1节拖车、2节悬浮车,车辆可通过20m水平曲线、300m竖曲线及60‰的坡道。列车采用地面受流、架空接触网、超级电容三种方式受电,额定电压为 DC750V。牵引系统选用变频变压的牵引逆变器,制动采用电制动、液压制动、磁轨制动相结合的制动方式。每列车由2个动车转向架和1个拖车转向架组成。
车辆编组方式如下:
CAMA车 RA车 P车 RB车 MBCB车
3车辆技术优势
(1)真正的100%低地板设计。车辆采用100%低底盘车身结构,车内地板面没有斜坡,距地面不大于350mm,对于身障及老人幼童上下车及车内移动具有高度方便性,适合各类人群乘坐。
(2)安全可靠。车辆前端设有吸能结构和防爬装置;车体结构可承受300kN的压缩载荷,高于欧标200kN的要求。司机室前端视野开阔,司机可以观察到车辆前端和侧面300mm处身高1米2的儿童,以确保行人安全。
(3)转向架为无摇枕转向架,构架采用钢板压型焊接结构,横梁焊接无缝钢管。采用两系悬挂,一系橡胶弹簧、二系钢圆弹簧、以及横向、纵向、垂向油压减振器提高了车辆的平稳性和舒适性。采用液压盘形制动装置。彈性轮对和轮缘润滑装置降低了车辆的外部噪音。动车转向架采用双牵引电动机及驱动装置结构。同轴驱动轮上的差速齿轮,提高了车辆曲线通过能力,减少轮缘磨耗。
(4)受电方式灵活。车辆可在接触网、地面供电系统、超级电容等供电方式下运行,也可实现3种供电方式两两组合供电。
4车辆技术性能
4.1车辆性能参数
列车长度 32350 mm
车身宽度 2650 mm
车身高度 3440 mm
地板高度 350 mm
受电弓工作高度 3900~6000mm
轨距 1435 mm
轴距 1700 mm
轮径(新轮时/最大磨耗时) 656/610mm
最大速度 70 km/h
启动加速度(AW2、0-25km/h) ≥1.1m/s2
平均加速度(AW2、0-70km/h) ≥0.6m/s2
常用制动减速度(AW2、70 km/h~0)≥1.1 m/s2
安全制动减速度(AW2、70 km/h~0)≥1.3 m/s2
平均制动减速度(AW2、70 km/h~0)≥2.45 m/s2
4.2噪声
噪音满足GB/T14892、ISO3095和ISO3381评定标准。
4.3振动与冲击
4.3.1车辆上的各种设备均满足IEC61373和GB/T23431的标准要求,能承受500Hz内三个方向振动的要求,0—70km/h范围内与车体不发生共振。
4.3.2安装于车体上设备的悬挂装置,在任何方向能承受的最大冲击加速度满足EN12663标准要求。
5主要系统和部件
5.1电气牵引辅助系统
牵引系统采用VVVF逆变器-异步牵引电动机构成的交流传动系统。VVVF 逆变器采用IGBT 功率器件,为强迫风冷。列车制动优先使用在再生制动(电网反馈或超级电容吸收),再生制动能力不足的情况下使用电阻制动。系统具有反应迅速、可靠的空转/滑行保护功能。
DC750V经受电弓、地面供电装置或超级电容向列车牵引、辅助系统供电。
牵引辅助系统包括避雷器、高压转换开关箱、高速断路器箱、高压保护熔断器箱、动力单元、超级电容箱、牵引电机。其中,动力单元内集成了牵引逆变器、辅助逆变器、充电机、DCDC变流器、制动电阻等。
5.2列车监控及控制系统
监控及控制系统符合IEC61375-1标准,列车总线和车辆总线均采用MVB总线。MVB上各个子系统的控制单元包括:牵引控制单元、制动控制单元、辅助控制单元、空调控制单元、门控单元、列车广播系统、乘客信息显示系统、超级电容等。整个车辆监控及控制系统包括硬件、操作系统、控制软件、诊断软件、监视软件和维护工具等。TMS采用分布式控制技术,整列车按五辆编组MVB网络,MVB网络分为列车级和车辆级。
5.3制动系统
制动系统由电制动、摩擦制动(液压)及磁轨制动构成,可对车辆实施常用制动、紧急制动、安全制动、停放制动以及保持制动等功能。列车配有两个完全一致的动车转向架和一个拖车转向架,动车转向架分别位于MA车和MB车的车下,拖车转向架位于P车的车下。每个转向架及动车底架上均配有制动设备。控制部分包括:装在动车司机室和拖车侧墙顶部的制动控制单元及泵控制模块。装在拖车转向架上和动车底架上的液压控制单元(HPU),每个转向架为一个独立的制动控制单元。
5.4车体
车体结构是车体骨架及辅助铝朔板等轻量化材料设计而成。车体结构具有足够的强度承受车辆运用过程中的各种载荷。车头外形造型新颖,重点考虑人机工程学。
5.5空调系统
列车中两辆R车车顶设置单元式变频热泵型客室空调机组,每台机组的制冷量为40KW,司机室设置增压单元。空调机组通过客室内装顶部风道均与风量送入客室及司机室,满足车辆制冷需求,提高乘客舒适度。
5.6车门系统
车辆配置双开、单开电动塞拉门系统,单开门具有司机室车门功能。M车每侧一个车门,R车每侧3对车门。车门系统安全可靠,每个门区均设有紧急开门功能。
5.7地面供电系统
车辆动车转向架上安装地面供电装置,在地面安装封闭、嵌入式的模块,车辆通过接触轨道表面进行分段受电,接触表面与地下电力系统接通,其中与车辆非接触表面都是绝缘的。
6结语
珠海1号线有轨电车自主化车辆已顺利交付到用户现场,并顺利通过25m小曲线等车辆相关型式试验及5000km运行试验,车辆整体状态良好。
参考文献:
[1]王忠杰.国内现代有轨电车技术特征分析[J].装备机械,2014.
[2]中车大连机车车辆有限公司. 珠海1号线有轨电车自主化车辆技术规格书[G].大连:中车大连机车车辆有限公司,2015.
基金项目:国家重点研发计划(2017YFB1201004-016)资助项目