武汉地铁DKZ8型电动车组,是武汉地铁的首款载客列车,也是中国大陆首款国产化全铝合金车体地铁车辆[10],目前在1号线运营。
武汉地铁DKZ8型地铁列车 | |
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概览 | |
类型 | B1型地铁车辆 |
型号 | DKZ8 |
原产国 | 中华人民共和国 |
制造 | 北车长春轨道客车 |
产量 | 12列 |
车辆总数 | 48节 |
车辆编号 | A01 ~ A12 |
制造年份 | 2003 ~ 2004年 |
投入运营 | 2004年7月28日 |
主要用户 | 武汉地铁 |
运营线路 | 武汉地铁1号线 |
车厂 | 古田车厂 硚口路停车场 汉口北停车场 |
技术数据 | |
列车编组 | 2M2T |
UIC轴式 | 2′2′+Bo′Bo′+Bo′Bo′+2′2′ |
编组长度 | 76.6m |
车辆长度 | 先头车:19,300 mm 中间车:19,000mm |
车体宽度 | 2,800mm |
车体高度 | 3,800mm |
车辆重量 | 先头车:31.5 t 中间车:35.5t |
编组重量 | 134t |
轴重 | 13t |
轴距 | 2,200mm |
轨距 | 1,435mm |
轮径 | 840mm |
转向架 | 北车长春轨道客车制 无摇枕式空气弹簧转向架 |
车体材质 | 铝合金 |
乘降门 | 全列均为南京康尼机电新技术制双扇电控电动塞拉门(4×4 对) |
车辆定员 | 先头车:215人 中间车:240人[1] |
编组定员 | 910人 |
设计最高速度 | 80km/h |
起动加速度 | (0-36 km/h)≥0.83 m/s2 (0-80 km/h)≥0.5 m/s2[2] |
常用减速度 | 0.8 m/s2[2] |
紧急减速度 | 1.2 m/s2[2] |
受流制式 | DC 750 V(第三轨供电) |
受流方式 | 费拉兹-绍穆特公司制[3] 下接触型集电靴 |
传动方式 | 直-交 |
牵引电动机 | SEA-402[4][5] 东芝电器制鼠笼式三相异步交流牵引电动机(2×4台) |
电动机功率 | 180 kW[4] |
牵引功率 | 1,440 kW |
传动比 | 100/13(7.69)[6][7] |
控制装置 | SVF068-A0[8] 东芝电器制IGBT-VVVF控制 (1C2M2群方式,2组) |
驱动装置 | KD452-B-M[7] 东洋电机制造制挠性板联轴节驱动装置(2×4具) |
制动方式 | 再生制动(主) 闸瓦式电控空气制动(辅) 制动控制装置:纳博特斯克制 HRA[9] |
安全防护系统 | SelTrac IS (S40) 阿尔卡特朗讯制ATC装置与CBTC系统(GoA 2预留GoA 3等级) |
其它事项 | |
备注 | 辅助电源装置:INV168-A0 东芝电器制IGBT-SIV供电(2组) |
列车编组
DKZ8型列车由北车长春轨道客车生产,为4节车厢B型编组(2M2T,Tc-M-M-Tc),共12列,计48节车厢,于2004年1号线一期工程开通时投入使用。
DKZ8
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车厢型号 | DK44 | DK42 | DK43 | DK44 |
车厢编号 | WHA××1 | WHA××2 | WHA××3 | WHA××4 |
型式区分 | Tc | M | M | Tc |
动力单元 | 单元1 | 单元2 | ||
空调装置 | 三菱电机制 EU711 40.7 kW×2 |
三菱电机制 EU711 40.7 kW×2 |
三菱电机制 EU711 40.7 kW×2 |
三菱电机制 EU711 40.7 kW×2 |
电气装置 | 南京华士制 5NB-1 应急通风逆变器 |
东芝制 SEA-402 三相异步电动机 180 kW×4 |
东芝制 SEA-402 三相异步电动机 180 kW×4 |
南京华士制 5NB-1 应急通风逆变器 |
东芝制 INV168-A0 140 kVA IGBT-SIV |
东芝制 SVF068-A0 IGBT-VVVF |
东芝制 SVF068-A0 IGBT-VVVF |
东芝制 INV168-A0 140 kVA IGBT-SIV | |
车辆重量 | 31.5 t | 35.5 t | 35.5 t | 31.5 t |
额定载客量 | 215人 | 240人 | 240人 | 215人 |
车体结构
列车车体呈鼓形,在满足强度和刚度要求的同时实现了轻量化,具体包括:[1]
车顶车顶采用铝合金型材焊接结构,圆弧顶和空调平台均由4种型材插接组成,其中空调平台位于M车和Tc车的一、二位端,内部安装有三菱电机制EU711型空调装置(每节车厢安装两台,每台的制冷容量为40.7 kW[11]);车顶的二次骨架由纵梁和横梁组成,均为铝型材,固定在车体铝结构的T型滑槽内。 侧墙侧墙铝合金结构采用分块结构,每节车厢分为10块侧墙,每块侧墙由7或8块铝型材组焊成形。 侧墙内墙板采用厚度为4 mm的白色进口聚酯玻璃钢材料,表面为光面或亚光面,使用寿命不小于15年;内墙板使用铝梁骨架支撑,铝梁用螺栓固定在侧墙铝结构的滑槽上。内墙板的上、下两边用螺钉固定在铝梁上,左、右两边用螺钉固定在滑槽上,窗口四周则使用3M尼龙搭扣固定在内骨架铝梁上。 侧墙外部的装饰彩条在一期工程开通时为红色,在二期工程开通后更换为一号线的标识颜色“地铁蓝”[12]。 底架底架采用大断面铝合金挤压型材焊接结构,并设有顶车、架车、复轨用垫座,可用于拆卸、组装、修理、装运以及救援等操作;Tc车驾驶室端部底架还设置板梁结构,并加装防爬器,以满足底架吸收高冲击能量的需要。 前端墙Tc车前端墙采用流线型结构,由前端铝结构和玻璃钢外壳组成,其中玻璃钢外壳上开有1个风挡窗口和2个直角三角形侧窗;前端铝结构采用了插口式板梁结构,其中门立柱和门上横梁为冷弯铝型材,其它板梁采用了厚度为8 mm的铝板。 |
车内布置
列车的内部设施采用纵向对称布置方式,具体包括:[1]
列车的每节车厢两侧各有四扇客舱侧门,均为双开电控电动外塞拉门,有效开度1300毫米,高度1850毫米。
司机室的侧门为单开手动外塞拉门,而间壁门则为手动折页门,其上带有玻璃窗和保险锁,客舱一侧只能通过钥匙开启,司机室一侧则通过小手把开启。
列车的每节车厢两侧各有三扇明窗和两扇暗窗,其中明窗为三层中空车窗,包括最外层的5毫米厚高性能镀膜玻璃、中间层的4 mm厚钢化玻璃、内层的5毫米厚钢化玻璃,以及每两层玻璃间的6毫米中空层;暗窗则为内表面经过丝网印刷处理的5毫米厚钢化玻璃。
列车的客舱内部设有纵向座椅,分为六人、四人、三人长座椅三种;座椅在客舱两侧对称分布,其近门侧设有挡风板。
座椅上方设有荧光灯灯带提供车内照明,灯带附近还设有经过拉丝处理的不锈钢制U形扶手。
客舱两端设有LED走字屏,可显示当前站、下一站等资讯,此外部分车门上方还设有LED闪灯图。
地板型材由七块铝合金挤压型材焊接组成,腔内填充防寒材,下表面喷涂隔声阻尼浆,上方则铺装铝蜂窝地板和厚度3毫米的灰色PVC地板布。
铝蜂窝地板下表面附装隔音板,通过地板连接件固定于地板型材上;地板连接件由橡胶座、铸铝座及PVC垫板组成,可起到良好的隔震及支撑固定作用。
司机台只装在TC车上,供司机驾驶列车用,在结构上分为台面装置和台下箱柜两大部分,其中台面由玻璃钢制成,台下箱柜由钢板制成。
台面装置包括TMS系统显示屏、广播控制面板、ATC系统显示器、双针压力表、司机控制器、无线电台控制盒,以及各种信号指示灯和开关等。
台下箱柜分为三部分:左柜、中柜及右柜。左柜设有无线电台主机和雨刷水箱,中柜为接线端子排和脚踏部分,右柜为广播主机和储物柜。
电气系统
列车以1M1T为一个完整的牵引、供电、控制单元,两个单元组成一列编组,其电气系统由东芝提供,具体包括:
每节M车下方各安装一台SVF068-A0型牵引逆变器,以1C2M2群方式驱动其所在M车的四台SEA-402型三相四极鼠笼式交流电动机。[4][8]
牵引逆变器为两点式IGBT电压型三相直-交逆变器,冷却方式为热管散热器走行风冷。逆变器箱中包含两套STC235-A0型逆变器单元、两套STC236-A0型制动斩波单元及一套LCU272-A0型逻辑控制单元,其中每套逆变器单元包含六个三菱电机制CM1200HA-34H型IGBT功率模块(额定电压1700 V,额定电流1200 A),驱动两台牵引电动机,每节M车的四台牵引电动机在其输入端处并联。[6]
SEA-402型牵引电动机的技术参数为:额定功率180 kW,电机电压550 V,电机电流240 A,工作频率72 Hz,额定转速2115 r/min,绝缘耐热温度200 ℃,功率因子0.86。[4][5]
SVF068-A0型牵引逆变器的技术参数为:重量910 kg,输入电压范围DC 500-900 V,动力输出电压AC 0-550 V,制动输出电压AC 0-675 V,输出频率0-135 Hz。[2][8]
列车采用双路静止逆变器(SIV)交叉供电方式,每节Tc车下方各安装一台INV168-A0型IGBT静止逆变器,用以将DC 750 V逆变为AC 380 V、DC 110 V 或DC 24 V,其冷却方式为热管散热器走行风冷。静止逆变器的技术参数为:重量1820 kg,输入电压范围DC 500-900 V,输出电压AC 380 V±5%(50 Hz),输出容量140 kVA,输出频率50 Hz±1 Hz,噪声<70 dB,功率因子≥0.85。[13]
列车的监控系统由主机(MU)、次级装置(SU)和显示装置(DSP)组成,其中MU和DSP安装在Tc车上,SU安装在M车上。监控系统的功能包括:[6][14]
- 数据采集:通过常串行通信及数据输入,从车上装置处采集资讯。
- 计算:从牵引逆变器处获取牵引电机的转子频率,进而计算列车的运行速度。
- 检测与记录:检测列车的各种装置,采集它们的状态信号,并将列车的性能数据或故障情况存档。
- 显示:借助司机台的显示屏,为司机和列车员提供列车图解、公里和速度显示、故障显示等实用功能。
- 设置面板:可实现更改列车号、车轮直径设定、小站识别、绝对公里值自动校正等操作。
列车的控制系统具有控制列车运行、控制各种辅助设施、提供运行资讯等功能,具体包括:[6]
- 运行模式控制:共有九种运行模式可供切换,分别为:
- 无人驾驶(GoA 3等级):列车的运行完全由ATC装置控制,除首站需人工按发车按钮外不需人工干预。
- ATO自动驾驶:除每站均需人工发车外,与无人驾驶模式相同。
- 人工保护(PM):列车运行方向由ATC装置决定,列车牵引及制动完全由司机操作,ATP进行保护。
- ATP反向(只在ATO及PM模式下有效):用于在列车停站不准确情况下调整停站位置(退行6 m)。
- ATP(RM):列车运行方向由人工确定,ATP防护速度不超过25 km/h,其余操作均由人工干预。
- ATP切除:完全为人工驾驶,牵引逆变器在25 km/h时切除牵引,超过30 km/h时则紧急制动。
- 洗车:用于洗车作业,将车速控制在3 km/h。
- 反向运行:牵引逆变器在4 km/h时切除牵引,超过7 km/h时则紧急制动,必须将手柄打到制动位才可恢复牵引。
- 站场运行:牵引逆变器在10 km/h时切除牵引,超过15 km/h时则紧急制动,必须将手柄打到制动位才可恢复牵引。
- 牵引及制动控制:依靠牵引线和非制动线的逻辑关系决定列车的制动、惰行和牵引状态。
- 力矩指令传递:将ATC装置或司控器手柄发出的力矩指令,通过逻辑判断转为PWM编码信号,并通过列车线进行传输。
- 空气压缩机控制:起车状态下,双压缩机组同时打风;正常工作状态下,由主控司机室侧的压缩机打风;此外还具有强制泵风功能。
- 列车服务装置控制:具体包括对以下五类装置的控制:
- 照明系统:即正常照明及应急照明的控制功能。
- 空调装置:由司机台统一控制,包括通风、制冷、预制冷、紧急通风等功能。
- 客舱采暖:共有三档,由司机台统一控制。
- 乘客资讯系统:与LED闪灯图和走字屏联动,具有自动、半自动、人工等报站模式,并可插播广告等资讯。
- 列车车门控制:以开关门控制为主,并具有一定的防夹物功能。
- 信号控制:包括对头灯、尾灯、行车灯、电笛等的控制。
参考资料
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