轨道交通认知实习Word格式.docx

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了解供电及接触网，轨道构成

3、了解城轨交通通信系统组成

二、实习内容

早上在北门集合徒步前往龙子湖地铁站，进站后老师围绕地铁列车构造及轨道构成进行讲解，并在列车上讲解列控系统。

之后坐车抵达郑州东站，在东站坐车前往开封北，进月台时对轨道交通的接触网及列车构造、以及中国高速铁路的历史发展进行讲解。

抵达抵达开封北后在月台上进行知识点的补充。

午餐后进行分组讨论及交流，下午坐高铁回到学校

三、相关知识要点 

1、郑州城市轨道车辆基本车型，车辆结构部件；

供电设备及接触网。

，以及轨道构成

1.1城市轨道车辆基本车型，车辆结构部件

一般而言，世界各地地铁车型没有统一的标准，往往是按照某个地方的地铁所需量身定制，比如纽约地铁的A系统和B系统。

在中国内地，地铁车型往往被分为A、B、C三种型号以及L型。

郑州地铁车型：

1、2号线用的是B型车6节编组，最高时速80公里。

车辆宽度2.8米。

图1

我国国铁车宽一般是3米，铁路界限最多可以兼容3米4也就是可以兼容到新干线的水

平（3380毫米）。

如果超过界限，就可能剐

蹭行车设备造成事故。

我国国铁因为和地铁概念被严格区分，所以他们主要面向长途，所以虽然容积大但定员远远小于地铁。

车辆长度跟abc有点关系，是因为类别高，线路标准相对稍高，此时车辆增长也是可以的。

对比一下：

a类一般在21-24米；

b类19-21米；

c类15-19米。

有时候，尤其是像日本那种实行混跑的国家，因为国铁车辆入侵，abc类的定义经常会失效，所以不必强求。

至于高度，对于三轨系统，目的就是减小隧道面积，如果做得跟架空线车辆那么高，

图2

1.2地铁供电设备

地铁的供电电源要求安全可靠，通常由城市电网供给。

目前，国内各城市对地铁及城市轨道交通的供电一般有三种方式，即分散供电方式、集中供电方式、分散与集中相结合的混合供电方式。

分散供电方式是指沿地铁线路的城市电网（通常是10KV电压等级）分别向各沿线的地铁牵引变电所和降压变电所供电。

其前提条件是城市电网在地铁沿线有足够的变电站和备用容量，并能满足地铁牵引供电的可靠性要求。

如早期的北京地铁采取的就是这种供电方式。

集中供电方式是指城市电网（通常是110KV或66KV电压等级）向地铁的专用主变电所供电，主变电所再向地铁的牵引变电所和降压变电所供电，地铁自身组成完整的供电网络系统。

近几年新建的地铁系统多采用集中供电方式，如上海、广州、深圳地铁等。

对于某一城市究竟应采用哪种供电方式，需要根据地铁和城轨交通用电负荷并结合该城市电网的具体情况进行分析。

若该城市的电力资源缺乏，变电站较少，采用分散供电方式时由于需要新建多个地区。

变电站而使投资增大，在此情况下采用集中供电方式就比较合适。

该供电方式具有管理方便、供电可靠性相对较高等优点。

若城市的电力资源较丰富，沿地铁和城轨交通线路的地区变电站较多且容量也足够给地铁和城轨交通供电，则采用分散供电方式可节约建设资金。

当城市电网的情况介于上述两种情况之间时，可考虑采用分散与集中相结合的供电方式。

由于我国目前大多数地铁和城轨交通均采用集中供电方式，故本文将以集中供电方式为主介绍地铁的供电系统和设备。

1.3地铁供电系统的组成 

地铁供电电源通常取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换，然后以适当的电压等级供给地铁各类设备。

根据用电性质的不同，地铁供电系统可分为两部分：

由牵引变电所为主组成的牵引供电系统和以降压变电所为主组成的动力照明供电系统。

牵引供电系统主要由主变电所、牵引变电所、接触网、电力监控、供电缆网等组成。

提供地铁车辆的牵引动力电源。

动力照明供电系统主要由降压变电所、低压母线排、配电设备、线缆、用电设备等组成。

提供地铁机电设备动力电源和照明电源。

此外，还应设臵地铁应急电源系统，如小型发电机、ＥＰＳ电源、ＵＰＳ电源等。

图3

1.4城市轨道接触网简述

1.4.1城市轨道接触网供电电压等级 

我国标准规定城市轨道交通供电电压为DC750V和1500V两种。

从输电效率讲,因为线路损耗是与电流平方成正比的,尽管可以设辅助馈电线来减少线路阻抗, 

DC 

1 

500 

V损耗小、效率高。

1500V电压变化率较小,电能质量较好,且由于杂散电流要小一半,有利于减少对地下金属建筑物的腐蚀。

现在我国新修建的地铁大都采用1500V直流制式，其中包括广州地铁五号线，深圳地铁三号线，上海地铁九号线。

1.4.2城市轨道交通供电接触网的类型 

牵引供电系统是由电网输入线路、牵引变电站、馈电线、牵引接触网和回流线等构成的供电网络。

接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网。

三轨式接触网用于地铁与封闭的城市铁路和轻轨,架空式接触网除此还可用于铁路干线、城市地面和工矿电机车电力牵引线路。

为了保证对电动车组良好的供电,接触网应顺直平滑,高度一致,在高速行车中能始终保持正常稳定的接触授流;

接触网应具有足够的耐磨性与良好的导电性,寿命尽量长,并力求结构简单,易于施工、维修。

图4

①架空式接触网

架空式接触网的悬挂类型分为两种:

柔性悬挂和刚性悬挂。

其中柔性悬挂又可分为简单悬挂与链型悬挂。

不同的类型其电线粗细、条数、张力都是不一样的。

架空线的悬挂方式,要根据架线区的列车速度、电流容量等输送条件以及架设环境进行综合勘察来决定要采取什么方式。

②简单悬挂 

简单悬挂方式结构简单,支柱高度低,支持装置承受的负荷较轻,但是弛度大、弹性不均匀。

弹性简单悬挂建造费用低,施工方便维修简单,。

广州地铁五号线鱼珠车辆段的车场线均采用简单悬挂。

③链形悬挂 

接触线通过吊弦悬挂到承力索上的悬挂称为链形悬挂。

链形悬挂承力索悬挂于支柱的支持装置上接触线通过吊弦悬挂在承力索上,使接触线增加了悬挂点,调节吊弦可以使整个跨距内接触线对轨面保持一致高度。

由于接触线是悬挂在承力索上的,因而基本上消除了悬挂点处的硬点,使悬挂线的弹性在整个跨度内都比较均匀。

链型悬挂一般用在正线或试车线等要求较高的区段。

④刚性悬挂 

刚性悬挂又称刚性接触网,是一种区别于传统柔性接触网的供电方式。

由于地铁隧道供电导线上方空间有限,链形悬挂一般采用冷拉电解铜接触线。

1962 

年日本东京营团地铁日比谷线开通时, 

考虑可能发生断线事故而要有保护措施、洞内维修作业较复杂等问题,以及隧道断面比三轨供电要大幅扩大的情况,开发了地铁用的新的刚性悬挂方式。

现在通过10 

多个国家、30 

多条地铁的运营, 

经过不断改进设计,刚性接触网系统已日臻完善, 

非常可靠。

如广州地铁二号线使用的刚体悬挂 

:

采用铝合金π型汇流排和铝夹耳来夹持铜导线,设计简单,施工容易;

π型汇流排截流截面大,减少电阻40 

% 

以上,无须辅助馈电线,使得其结构简单紧凑,节省隧道净空,节省投资;

导电铜线不受张力,应用可靠,耐磨性好;

接触网系统零部件少,大大降低了维护成本。

上海地铁九号线延长线采用此悬挂方式。

刚性接触网与柔性接触网相比，有以下3个特点：

一是接触网载流面积大，可为机车提供更稳定的电能；

二是结构简单、安装方便、维护简便，与柔性接触网相比维修量大幅度减少，在国外使用该技术的地铁还被称之为免维护接触网，更说明其维护量之小；

三是可减少隧道净空，由于刚性接触网直接安装在隧道顶部，不仅安装方便，也不需要占用更多空间，使隧道净空降低。

1.4.2接触轨接触网

三轨接触网是沿轨道线路敷设的附加接触轨,从电动客车转向架伸出的受流器通过滑靴与第三轨接触而取得电能。

接触轨可以有三种方式,即上接触式、下接触式和侧接触式。

下接触式接触轨系统ZG电力自动化变电检修继电保护远动通信电力技术高压试验输电线路变电运行整定计算规章规程电力论坛电力技术高。

压实验电网供电局供电公司电业局。

下接触式三轨轨头朝下,通过绝缘肩架、橡胶垫、扣板收紧螺栓、支架等安装在底座上。

下接触式的优点是防护罩从上部通过橡胶垫直接固定在接触轨周围,对人员安全性好。

莫斯科地铁就采用这种方式,利于防止下雪和冰冻造成集电困难。

在我国地铁建设中广泛推广使用。

图5接触轨接触网

1.5城市轨道构成

1.5.1道岔

道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，也是轨道的薄弱环节之一，通常在车站、编组站大量铺设。

有了道岔，可以充分发挥线路的通过能力。

即使是单线铁路，铺设道岔，修筑一段大于列车长度的叉线，就可以对开列车。

它由转辙器、连接部分、辙叉及护轨三个单元组成。

转辙器包括基本轨、尖轨和转辙机械。

当机车车辆要从A股道转入B股道时，操纵转辙机械使尖轨移动位置，尖轨1密贴基本轨1，尖轨2脱离基本轨2，这样就开通了B股道，关闭了A股道，机车车辆进入连接部分沿着导曲线轨过渡到辙叉和护轨单元。

这个单元包括固定辙叉心、翼轨及护轨，作用是保护车轮安全通过两股轨线的交叉之处既然有单开道岔（singleturnout），就有双开道岔（equilateralturnout）、三开道岔（three-wayturnout）以及多开道岔（复式交分道岔）等。

图6道岔

双开道岔为Y形，即与道岔相衔接的两股道向两侧分岔。

三开道岔如同Ψ形，同时衔接三股道，由两组转辙机械操纵两套尖轨。

复式交分道岔像X形，实际上相当于四组单开道岔和一副菱形交叉的组合。

除此而外，还有一种交叉设备，通常使用的叫做菱形交叉。

它由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成，但没有转辙器，所以股道之间不能转线。

如果将复式交分道岔的X形的上面两点和下面两点分别连接起来，就是交叉渡线。

它不仅能开通较多的方向，而且占地不多，所以经常在车站采用。

2、郑州城市轨道交通信号基本结构与组成、CBTC；

信号机。

郑州城市轨道交通信号基本结构与组成

2.1列车自动控制系统（ATC）

1、按闭塞布点方式：

可分为固定式和移动式。

固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。

2、按机车信号传输方式：

可分为连续式和点式。

3、按各系统设备所处地域可分为：

控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。

2.2固定闭塞ATC系统

固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。

列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。

固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。

2.2.1速度码模式（台阶式）

如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统，该系统属70～80年代的产品，技术成熟、造价较低，但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能，不利于提高线路运输效率。

固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。

以出口防护方式为例，轨道电路传输的信息即该区段所规定的出口速度命令码，当列车运行的出口速度大于本区段的出口命令码所规定的速度时，车载设备便对列车实施惩罚性制动，以保证列车运行的安全。

由于列车监控采用出口检查方式，为保证列车安全追踪运行，需要一个完整的闭塞分区作为列车的安全保护距离，限制了线路通过能力的进一步提高和发挥。

能提供此类产品的公司有：

英国WSL公司、美国GRS公司、法国ALSTOM公司、德国SIEMENZ公司等。

2.2