城市-轨道交通跨座式独轨车轨道交通电力牵引系统

城市-轨道交通跨座式独轨车轨道交通电力牵引系统

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跨座式单轨车轨道交

通电力牵引系统

报告名称：跨座式单轨车轨道交通电力牵引系统

学生团队：101110129 黄彬 101110130 高伟 101110131 王耀 101110132 董其炜 101110133 陈豪 101110134 孙启原 101110135 张厉智 101110136 俞家凯指导老师：师蔚

所在学院：城市轨道交通学院

完成时间： 2013年10月9日

1．概述

城市单轨交通系统属于车轮运行模式，但与传统的钢轮钢轨、双轨线路有很大的区别，它占有的空间比传统的双轨线路要小。就技术上的定义

而言，跨座式独轨交通系统是指以单一轨道来支承车厢

并提供导向作用而运行的轨道交通系统。

1952年，瑞典人格伦以其构想发展出新型的跨座

式轨道系统，并以1:2.5的比例在德国科隆市附近的

Fuhligen 进行模型试验，轨道梁系由钢筋混凝土制成。

据记录所载，在1.9KM 长的试验轨道上，车厢可达到

130KM/H 的运行速度。1957年，格伦再次在原地建造了

一条1.8KM 长的实体轨道，测试结果与模型试验相近。

这种形式的独轨系统就以格伦的全名缩写命名为ALWEG

型独轨系统。ALWEG 型独轨系统很快成为世界独轨的风

尚，它在发展成型后到20世纪70年代的10多年间，

虽然进展较快，但似乎仅限于游乐园或展览会场区内的

游客运输，尚未进入城市轨道交通系统的领域。到了80

年代后期，欧洲的独轨交通开始进入城市轨道交通体系。

我国第一条单轨交通于2000

年在重庆开始修建。东起重庆市区商业中心校场口，西至大渡口区钢铁基地新山村，沿途设置17座车站。根据重庆市山城丘陵的地理特点，选择噪声低、爬坡能力强、转弯半径小的跨座式单轨交通系统，在我国尚属首次。由此我们可以看到跨座式单轨交通有其自身的优缺点。它的优势：（1）占地面积小、空间利用率高。跨座式单轨交通轨道梁一般利用城市道路中央隔离带设置结构墩柱，圆墩柱直径约为1M-1.5M ，区间双线轨道结构宽度一般为5M 。而普通城轨交通区间高架结构宽度为8—9M ，墩柱直径约为2M ，因此跨座式单轨交通具有占地面积少，空间利用率高的优势。（2）建设周期短，由于跨座式单轨交通轨道梁一般采用标准轨道梁，

可在工厂预制、现场拼装，且牵引电网刚性布置

在轨道侧壁，比普通架空接触网以及第三轨受电

施工方便，因此施工周期可大大缩短。（3）舒适

度高，噪声小，爬坡能力强，转弯半径小。由于

跨座式单轨车转向架采用充气橡胶轮胎作为走

行轮，且转向架与车体间的悬挂装置为空气弹

簧，因此车体震动小，乘坐舒适性高，跟普通城

轨交通相比，具有噪声小，爬坡能力强，转弯半

径小等优势。线路最大坡度可达到6%，最小曲率

半径为100M 。但是跨座式单轨交通不足在于：（1）

能耗较大，由于采用橡胶车轮造成车辆所受阻力

较钢轮大，因此，单轨交通的能耗比普通城轨交

通大。（2）道岔结构复杂，由于道岔结构复杂，

搬动时较普通城轨交通道岔费时，因此，限制了

列车运行时间间隔不能低于2.5分钟。

图1：重庆地铁3号线

图2：跨座式单轨轨道梁和车辆断面

下面以重庆市跨座式单轨交通来了解中国单轨轨道交通的发展现状。

2．转向架

重庆“较-新”线跨座式单轨交通车辆转向架为无摇枕特殊结构的跨座式2轴转向架，每辆车有2台跨座式转向架，转向架的每根车轴由1台交流牵引电动机驱动。转向架承载面为中心牵引装置和空气弹簧。构架是钢板焊接结构，具有足够的刚度和强度。转向架与车体之间的悬挂装置为空气弹簧，并装有横向减震器，有良好的动力性能，轴重小于11t。

走行轮，导向轮，稳定轮均为橡胶轮胎。走行轮系无内胎钢丝橡胶轮胎，内充氮气，每台转向架有4个走行轮胎；导向轮、稳定轮内充压缩空气。走行轮泄气时由安装在转向架两端梁上的实心轮胎做为辅助车轮。水平车轮中，有位于上方的4个导向轮和位于下方的2个稳定轮，都是带尼龙丝的橡胶车轮。转向架构架由侧梁、横梁、端梁及导向、稳定车轮的支承架构成，构架内部作空气弹簧辅助空气室。

走行轮轴和水平轮轴均为单悬臂式。采用2级减速直角齿轮传动方式，电机到齿轮箱的连轴节为弹性连轴节，齿轮采用飞溅润滑方式。基础制动机构采用盘形制动。

在传动轴端部设走行轮的内压检测装置。当轮胎压力低于规定压力时，开关关闭，设有驾驶台上的监视器将显示轮胎内压警报。在齿轮轴箱体上的安装感应式速度传感器。

车体支承装置中有空气弹簧、高度自动调节阀、压差动作阀、油压减震器、横向止档、防震橡胶等组成。

图3：动力转向架组装图

3．受电装置

3.1车辆受电

跨座式单轨车辆受电装置分正极和负极2种，2种受电装置安装在转向架上，采用侧面滑动受电。在司机室车辆上，每辆车安装2台负极受电弓；在无司机室的车上，每辆车安装2台正极受电弓。

（1）正极受电装置。开弓采用弹簧装置，收弓时采用压缩空气，这时使下降风缸动作，折叠式受电装置在折叠位置，由锁钩装置将受电弓锁住，使其与接触网脱

离。当需要受电装置升弓，可使电磁线圈得电，解开锁钩装置，弹簧装置将受

电装置撑开与接触导轨接触受电。

（2）负极受电装置。与正极受电装置相比，不设自动折叠装置，使负线受电装置经常与负线接触导轨接触。在需要时可用手压到折叠位置，由锁钩装置锁住，解

锁时用手动压缩解锁。

（3）滑板。受电装置滑板为铜系粉末冶金制成。

车辆接地装置考虑到跨座式单轨车辆采用橡胶轮胎，每辆车有一接地装置，当车辆到达车站和车辆段时，与安装在轨道梁上的接地板接触，以保证乘客在车站和车辆段检修作业人员的生命安全。

3.2接触网受流

跨座式单轨接触网受流模式不同于传统轮轨交通所采用的第三轨或架空接触网模式，是一种全新的城市轨道交通接触网受流模式，除了正极受流接触网外，设置专门的负极回流接触网（回流轨）。电流经车辆负极受电弓再经回流轨回流，负极接触网和正极相同。接触网位于轨道侧面中部并被车体包络，平行轨道梁中心线方向呈“之”字形布置，接触受流面相对轨道梁侧面向外，受电弓相对轨道侧面向内与接触网接触线摩擦受流。

3.2.1功能要求

（1）满足传输电能的功能要求。

接触网除完成不间断给列车供电的功能，还承担着传输电能的功能。作为跨座式单轨接触网传输电能的主要部件——汇流排，要具有良好的电气性能，达到减少电能损耗和接触网网压降的要求。但受到建筑和车辆限界的限制，汇流排截面不可能做到很大，这就对汇流排材料和截面的选择、制造误差提出了很大的要求。

（2）满足良好的弓网关系要求。

控制受电弓离线率以及实现受电弓滑板与接触线的均匀磨耗，是满足良好的弓网关系要求的关键因素。在跨座式单轨轨道交通中，由于受电弓和接触网完全被车体包络，空间狭小，受电弓行程短，跟随性差，这就对影响接触网离线率的因素提出了更高的

要求；另外，跨座式单轨受电弓滑板与接触线的接触范围小，只有120MM,这就对接触网采用相应布置方法以解决弓网磨耗，延长受电弓滑板和接触线寿命提出更好要求。（3）适合气候的功能。

接触网是无备用的室外供电设施，必须适应温度变化以及通过电流时引起的汇排流、接触线伸缩。

（4）电气分段的功能。

跨座式单轨触网在电气分段上与传统钢轮钢轨模式有2个截然不同：一是设置专门的负极回流接触网，二是道岔接触网随道岔一起双向转动。这就要求在牵引变电所附近馈线上网处同时设置电分段，道岔开口处利用分段绝缘器实现局部无电区。

3.2.2结构组成

跨座式单轨接触网主要功能性组成包括伸缩单元、典型支持结构、锚段关节、中心锚节、供电分道、道岔等。

（1）伸缩单元

根据当地气候特点及载流量的要求，结合跨座式单轨接触网特点，设置现实接触网温度补

偿的伸缩单元，包括伸缩单元的布置、最大

允许长度和最小允许长度，锚段关节的结构、

中心锚结和关节电连接的设置方法以及使汇

流排在每个支持点处可自由滑动的措施。伸

缩单元平行轨道梁中心线方向呈“之”字形

布置，伸缩单元长度一般为70—150M，接触

网拉出值距离中心位置距离为60MM。

伸缩单元两端设置温度补偿单元——锚段关节，实现对汇排流由温度变化引起的伸缩的补偿。

伸缩单元中部设置中心锚结，防止接触网向一

侧滑动，并使汇流排在每个支持点处自由滑动。

图4：伸缩单元布置方式示意图

图5：锚段关节截面

图6：中心锚结正视图

（2）接触网典型支持结构

接触网典型支持结构包括支持绝缘子、T型汇流排、接触线固定线夹和接触线等。

图7为跨座式单轨接触网的基本安装模式。汇流排截面形状为T型，材料为铝合金，汇流排具备良好的电气性能，并满足建筑和车辆限界和载流量的要求。图8为汇流排典型截面。接触网采用梯形截面的硬铜接触线，

有效延长受电弓滑板和接触线的寿命，接触线表

面镀锡，有效解决金属之间电腐蚀的问题，图9

为接触线断面。支持绝缘子是跨座式单轨接触网

专用绝缘子，除了实现绝缘和支持功能外，接触

网拉出值也是通过绝缘子轴向转动使用绝缘子下

金具有不同孔位安装在轨道梁上实现的，是接触

网控制误差、实现接触网呈“之”字形布置，使

受电弓滑板均匀摩擦，保持良好弓网关系的重要

部件。这是不同于其他形式接触网的极为特殊的

地方。

图7：接触网典型支持结构图8：汇排流断面

图9：接触线断面图10：支持绝缘子图11：绝缘子直接固定在轨道梁上

4．驱动装置

跨座式转向架的驱动装置与铁路转向架一样，由牵引电机、联轴器和齿轮减速箱等部件等成，所不同的是铁路转向架的驱动装

置全部放在轮对的两个车轮之间，而跨

座式则全部放在构架外侧。重庆“较—

—新”线单轨车辆的牵引电机为三相鼠

笼式异步电机。电机输出功率105KW ，

线电压1100V ，额定转速3439R/MIN ，

电机绝缘等级为H 级，自然通风冷却，

转子导条采用铸铝材料。电动机固定在

跨座式转向架上，电机通过弹性联轴结

与齿轮箱连接，齿轮箱传动比6.55:1，

有利于提高牵引电机转速，减小牵引电

机体积，为解决牵引电机安装控件不足创造条件。

三相鼠笼式异步电动机，主要由定子和转子两个部分组成，定子、转子之间是间隙。转子绕组是用作产生感应电势、并产生电

磁转矩的，它的转子绕组是自己短路的

绕组，在转子的每个槽中放有一根导

体，导体比铁芯长，在铁芯两端用两个

端环将导体短接，形成短路绕组。若将

铁芯去掉，剩下的绕组形状似松鼠笼

子，故称鼠笼式绕组。鼠笼式电动机结

构简单、制造成本低、运行维护方便，

被广泛地应用于工农业生产中，也作为

电力拖动的原动机。但是它的缺点是调

速能力差，启动力矩小，因此在一些要求平滑调速和启动力矩大的工况下，常

采用多种方式进行运作。

5．变流装置

重庆单轨车主电路由受电装置、熔断器、避雷器/浪涌吸收器、高速断路器、输入滤波器、VVVF 逆变器、线路接触器等部件组成。在受电装置附近装有一台避雷/浪涌吸收器，每个动力单元主逆变器受高速断路器（HSCB ）保护，高速断路器可高效地保护由于短路、接地造成的过流，其保护特性与相对应牵引变电站64D 保护系统相匹配和协调。输入滤波器有电抗器和电容器组成，故障情况下滤波器储存的能量当即被释放不会对车辆任何系统部件导致二次性损坏。所有接触器均使用DC1500V 等级。

VVVF 逆变器通过输入过流、输出过流、低输入网压、过压、过热、相电流电压不平衡和牵引电机的过流保护等实施保护。VVVF 逆变器包括输入滤波器、三相逆变器模块，VVVF 逆变器采用自然冷却。每台逆变器装一台DC1500V HSCB 。使用双微机系统对VVVF

逆变器

图12：单轨交通机械传动部分 图13：鼠笼式电动机

进行控制。

（一）VVVF技术即

为：将直流电变成交流

电的过程叫做逆变, 完

成逆变功能的电路称为

逆变电路, 实现逆变过

程的装置叫做逆变设备

或逆变器. 变频器由主

电路和控制电路两部分

组成. 其中, 主电路通

常采用交直交方式, 即

先将交流电转变成直流

电( 整流、滤波) .再将直流电转换成频率可调的矩形波交流电(逆变器过程) .

（二）SPWM波在VVVF技术中的使用：

（1）同步控制方式. 即在调整调制波频率的同时相应调整载波频率,使两者的比值等于常数. 这使得在逆变器输出电压的每个周期内, 所使用的三角波数目保持

不变, 因此所产生的SPWM波脉冲数是一定的. 这种控制方式的优点是, 在调制

波频率变化的范围内, 逆变器输出波形的正、负半波完全对称, 输出三相波形之

间具有120b相差的对称关系. 但是,在低频时会使每个周期SPWM脉冲个数过少,

使谐波分量加大。

（2）异步控制方式，即使载波频率固定不变，只调整调制波频率进行调速。它不存在同步控制方式所产生的低频谐波分量大的缺点。但是，它可能会造成逆变

器输出的正半波和负半波之间出现不严格对称的现象，这将造成电动机运行不

稳定。

（3）分段同步控制方式. 采用同步控制和异步控制各自的优点, 就构成了分段同步控制方式. 即在低频段使用异步控制方式, 在其他频率段使用同步控制方

式. 这种控制方式在实际中应用较多.变频后的机械特性及其补偿, U/ f 转矩

补偿法的原理是: 频率f 降低时, 电源电压U 成比例地降低,进而引起U 下降

过低. 采用适当提高电压U 的方法来保持磁通量 恒定, 使电动机转速回升.

适当提高电压U

会使调压比K u>

K f, 也就是说,

电压U 不再随

频率f 等比例

变化, 而是按

图14 的曲线关

系变化. 采用

U/ f 转矩补偿。

6．发展到目前电力

牵引新技术

（1）异步牵引电动机

异步电动机正在向大功率、高效率、高精度动态化控制方向发展。异步电动

机单位质量功率密度向大于1 kW/kg 方向发展。驱动系统向采用新型驱动系统方向发展，即带齿式联轴节无抱轴箱结构、带齿式联轴节有抱轴箱结构、带抱轴箱无齿式联轴节结构。目前的CHR3高速动车电机驱动系统就是采用弧形齿联轴节无抱轴箱的结构。HXD1B 、HXD3B 采用带齿式联轴节有抱轴箱结构。图3为带齿式联轴节结构。这样的新型驱动结构牵引电机仅承受扭矩和自重，不再承受齿轮啮合作用形成的弯矩。电机轴承受力明显减小，使轴承寿命延长。同时将轴承移至齿轮箱内，不需要输出端端盖，使得牵引电机结构紧凑，重量减轻，体积减小。动车驱动系统采用此结构较多，机车驱动系统也正在向带联轴节结构方向发展。电机非传动端盖采用高强度的铸铝件以减轻电机重量。同时电机向采用轮对空心轴的全悬挂方式和带联轴节的体悬式方向发展，使电机重量变为簧上重量，减少对电机的振动冲击，减少电机的故障率。电机冷却方式目前有自冷和强迫通风方式。为加强电机散热能力，提高电机功率密度，牵引电机也采用全封闭水冷的方式，其已在日本异步牵引电动机RMT8 型上实施。异步牵引电机冷却方式可向水冷却方向发展。电机材料方面目前国际上研究采用非晶体金属钢片代替传统的硅钢片，这种材料就是金属原子排列无序而磁有序，是一种具有不规则原子结构的合金。它使用特殊方法制成，加工方法和传统的硅钢片不同，具有导磁率高，损耗低的特点，是一种用于电动机和发电机的整体式非晶体金属磁性部件。目前美国、日本已在研究之中，而且早已在变压器上使用

这种材料。据资料介绍采用非晶体

金属钢片可以降低电机损耗60%，这

也是牵引电机磁性材料研究发展的

方向。电机控制技术正在向无速度

传感器方向发展，这样可减少电机

的体积和传感器的故障率，降低购

买昂贵传感器的费用，节约电机成

本，大大提高电机控制精度和控制

单元的可靠性。目前无速度传感器

异步电机控制已成为交流控制的热

点，国际上和我国南车株洲电力机

车研究所有限公司已攻克技术上难

题，正在进行工程化应用研究。

（2）高压异步牵引电动机

2000年瑞士学者M.STEINER 等提出采用高压电动机的无变压器交流传动系统，该方案对牵引电机设计发展和控制提出了新的思路，变流器将直接与高压接触网直接相连；对变流器的电子器件耐压等级和牵引电机提出了新的挑战，变流器模块通过串联采用多电平的拓扑结构，可解决高压问题，但高压电机要引入新的概念。由于各个变流器模块直流中间电路电位不同，它们将成为具有不同电位的独立驱动电路的一部分。有些学者提出采用带有3个独立三相绕组的星形连接异步电动机，其三相绕组由接在不同电位的3个逆变器供电。但这种思路也在牵引领域采用高压三相异步电动机提出了严格挑战，高压情况下电机的绝缘结构要耐高压、耐电晕、耐振动、满足逆变器供电要求。这种星形连接异步电动机相应的控制系统需要我们去研究，这也是未来牵引电机研发的一个方向。

图15：带齿式联轴节结构

（3）开关磁阻电机

开关磁阻电机（SRM）是上世纪70年代发展起来的一种新型驱动装置。开关磁阻电机（SRM）又称为电流调节步进电机，定子极数和转子极数不相等，且定转子有多种不同的搭配，转子上没有绕组，完全由硅钢片叠成，坚固耐用，定子上只有几个集中绕组，电磁转矩由定转子磁阻产生，可控参数多，效率高，可方便实现四象限运行，启动电流小，启动转矩大，结构简单，制造容易，转动惯量比高，可实现高速驱动，功率可从10 W到5 MW，转速从50 r/min 到10 000 r/min，调速范围宽，电机各相独立工作，可缺相运行，并具有再生制动功能，适合于频繁启停及正反转运动。这些优点决定了开关磁阻电机（SRM）非常适用于轨道交通领域，显示出越来越广阔的应用前景。

参考文献

1.鼠笼式三相异步电动机制动控制新方法_左运发

2.跨座式单轨车辆特点及国内外应用情况_宫文平

3.重庆跨座式单轨交通_仲建华

4.跨座式单轨接触网结构设计_谢风华

5.跨座式单轨特点及应用前景_王省茜

6.跨座式单轨铁路的特点及其应用前景_王省茜

7.单轨交通现状和发展

8.重庆较新线跨座式单轨车辆技术特征_仲建华

9.跨座式单轨列车国产化探析_赵菊静

中国城市轨道交通发展及现状调查报告

中国城市轨道交通发展及现状调查报告 关于《中国城市轨道交通发展及现状调查报告》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。 公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。一般而言，广义的城市轨道交通是指以轨道运输方式为主要技术特征，是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轨道交通系统（有别于道路交通），主要为城市内（有别于城际铁路，但可涵盖郊区及城市圈范围）公共客运服务，是一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化立体交通系统。 二、调查的基本情况 （一）调查目的 1、了解我国城市轨道的历史发展概况 2、了解我国城市轨道的现状及存在问题 3、了解我国城市轨道发展对城市经济发展的，包括对装备制造业、就业、城市空间布局、城市环境等的影响。 （二）调查方法 本报告针对中国城市轨道交通的发展、现状及对社会的影响展开调查。调查采取从网上搜寻大量资料并进行筛选总结的方法进行。 （三）项目执行 调查时间：自2013年11月12日至11月15日。 三、调查结果 （一）中国各大中城市的轨道交通发展历史（即已建成通车的城轨交通）1908年，我国第一条有轨电车在上海建成通车，揭开了中国城市轨道交通建设的序幕。随后，大连、天津、沈阳、北京、哈尔滨等城市相继修建了有轨电车线路，也在当时的城市公共交通中发挥了骨干作用。旧式有轨电车行驶在道路中间，与其他车辆混行，运行速度不高，正点率低，。随着汽车工业的发展，城市道路面积明显地不够用。到了20世纪50年代，中国各大城市开始相继拆除旧式有轨电车，到50年代末，只有大连、长春、鞍山等个别城市保留至今。 由于人口及汽车的猛增，有限的城市道路面积和无限增长的汽车数量产生了尖锐矛盾。城市轨道交通再次进入规划者的视野。 中国的地铁始建于1965年。 1965年北京地铁中国最早的地铁线路 1965年7月1日，北京的第一条地铁开工，1969年10月1日第一条地铁线路建成通车，使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。目前北京在建地铁有4、5、10、奥运支线、机场特铁，2008年长度达200公里。2007年12月24日是北京地铁1号线和13号线缩短高峰运行间隔的第一天，地铁全网客运量突破300万，达到3018347人次，全线开行列车2306列，其中加开临客82列。至此，北京地铁成为中国大陆第一个日客流超过300万人次的地铁系统。 1984年12月28日建成通车，天津规划地铁系统总长度227公里，预计到2010年将累计实现轨道交通通车总里程130公里。 上海轨道交通建设始于1990年初。截至2008年底，运营线路总长236公里，车站总计162座。覆盖13个行政区域，线网规模位列全国之首;2008年上海轨道交通共运送乘客

中国城市轨道交通机电设备系统发展历程及趋势XXXX0317

中国城市轨道交通机电设备系统发展历程及趋势 要点： ●发展历程 ●技术状况 ●系统安全的沿革 ●前沿技术与最新研究进展 ●机电设备国产化动向 ●市场空间及前景 1．中国城市轨道交通机电设备系统的发展历程 中国国内的城市轨道交通机电设备系统的发展，大致经历了三个阶段。 2．中国城市轨道交通机电设备系统的技术状况 2.1 车辆（RS）： 中国城市轨道交通大部分采用轮轨式车辆，主要技术如下： 列车编组：4节、6节、8节。 车型：根据载客量大小分：A型、B型、C型三种类型。 车体材料：采用铝合金挤压型材焊接结构或不锈钢车体材料。 最高运行速度：80-100 km/h。 列车制动：电气制动、空气制动和停放制动。 转向架：钢板压型焊接结构、无摇枕转向架。 牵引控制：采用VVVF主逆变器技术。 列车自动监测及故障诊断：设置微机控制列车自动监测及故障诊断装置。其它型式的车辆：XX－高速磁浮列车系统,和XX－直线电机列车系统，XX－跨座式单轨列车系统。 2.2 信号（SIG）： 信号系统的核心是列车自动控制系统ATC（automatic train control system），ATC系统，包括三个子系统： 列车自动监控子系统ATS（automatic train supervision subsystem）；

列车自动防护子系统ATP（automatic train protection subsystem）； 列车自动运行子系统ATO（automatic train operation subsystem）。 国内城市轨道交通的信号系统的制式，最早为固定闭塞信号系统，后来发展到准移动闭塞信号系统，近些年新建的项目大多为移动闭塞信号系统。CBTC 系统已成为大多数城市轨道交通信号系统的发展趋势。 今后，信号系统将逐步走向综合监控列的发展方向，纳入综合监控系统，实现城市轨道交通机电系统资源共享。 1990年代，信号系统设备完全由国外厂商提供，目前部分产品可由国内厂商提供。 典型的CBTC信号系统的结构框图 2.3 供电（PS）： 供电系统组成：外部电源、主变电所及中压环网、牵引供电系统（牵引变电所及牵引网）、低压配电及照明供电系统（降压变电所及动力照明配电系统）、电力监控系统（SCADA）、杂散电流防护及接地系统。 外部供电电压等级：500kV、220kV、110kV、35kV。 内部供电电压等级：35kV、0.4kV。110kV和35kV断路器采用GIS设备。 牵引供电电压等级：直流750V、1500V。 车辆供电方式：接触网或接触轨 接触轨主体材质：主要有低碳钢和钢铝复合两种。 电力监控系统（SCADA）的电力调度系统由ISCS集成。 供电系统的绝大部分设备都由国内生产厂商供货。 2.4 通信（）： 通信系统一般设置专用通信、公安通信、公共通信三大通信系统。 专用通信系统由传输系统、专用系统、无线通信系统、公务通信系统、时钟系统、信息网络系统、通信电源系统、集中网络管理等子系统和通信线路共同组

中国城市轨道交通建设现状(正式版)

文件编号：TP-AR-L2380 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 中国城市轨道交通建设 现状(正式版)

中国城市轨道交通建设现状(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 （1）城市轨道交通建设规模大，同时建设的城市多。目前，中国城市轨道交通正处在快速发展时期，从1995年-20xx年6月，12年间共有10个城市20多条线路投入运营，运营里程达到730km，到奥运会开幕，北京、上海两城市运营线路分别达到220 km和236 km。 与此同时，全国共有15个城市、800 km的城轨线路正在施工建设。据不完全统计，北京、上海、天津、广州、深圳、武汉、南京、重庆、长春、哈尔滨、沈阳、杭州、西安、成都、苏州等15个城市，城轨交通线网规划总长度达1700 km，总投资6000

亿元。这15个城市线网规划已于20xx年-20xx年得到国家的批准。 近年来，随着经济的快速发展，城市化和机动化进一步加快，城市人口继续增加，城市范围不断扩大，为了支撑城市的发展和建设，很多城市的轨道交通线网规划开始修编，城市轨道交通线网规划有进一步扩大的趋势。除上述15个城市之外，宁波、无锡、长沙、郑州、大连、东莞、贵阳、合肥、昆明、南宁、福州等10多个城市，也在筹建城轨交通，编制城轨交通线网规划，初步估计线网规划总长度为1000～1500公里。总之，无论从城市轨道交通规划城市数量、规划城市轨道交通总体规模，还是已经运营里程、在建里程，中国城市轨道交通总体规模都非常庞大，建设轨道交通的城市数量，在世界上都是首屈一指的。

城市轨道交通牵引供电系统复习资料

城市轨道交通牵引供电系统复习资料 第一章电力牵引供电系统概述 1、电力牵引的制式概念： 供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的电流或电压制式，包括直流/交流制、电压等级、交流电频率、交流制中单相/三相等问题。 2、电力牵引系统性能要求： ①启动加速性能：启动力矩大，加速平稳； ②动力设备容量利用充分：轻载时，运行速度高；重载时，运行速度可以低一些。功率容量 P=FV近似于常数； ③调速性能：速度调节容易实现，能量损耗小。 满足上述条件：直流串激（串励）电动机。 3、直流串励电动机优缺点： 通过串联电阻调速，原理简单，调速范围宽，供电系统电压损失和能量消耗较大，而且需要换向。 4、城市轨道交通牵引制式：直流供电制式。 城市轨道机车功率不大，供电半径小，城市之间运营供电电压不能太高，以确保安全。我国国标规定采用750V 和1500V直流供电两种制式，不推荐600V。 5、城市轨道交通电力牵引供电系统组成：发电厂（站）、升压变压器、电力网（110-220KV）、主降压变电站（110~220KV→10~35KV）、直流牵引变电所（10~35KV→1500、750V）、馈电线、接触网、走行轨道、回流线。 6、组成统一的电力供电系统的优点： ①充分利用动力资源；②减少燃料运输；③提高供电可靠性；④提高发电效率。 7、环形供电接线：由两个或两个以上主降压变电站和所有的牵引变电所用输电线联成一个环行。 8、环形供电接线的优缺点：环行供电是很可靠的供电线路，因为在这种情况下，一路输电线和一个主降压变电站同时停止工作时，只要其母线仍保持通电，就不致中断任何一个牵引变电所的正常

供电。但其投资较大。 9、双边供电接线：由两个主降压变电站向沿线牵引变电所供电，通往牵引变电所的输电线都经过其母线联接，为了增加供电的可靠性．用双路输电线供电，而每路按输送功率计算。这种接线可靠性稍低于环行供电。当引入线数目较多时，开关设备多，投资增加。 10、电网向牵引变电所供电形式：环形供电接线、双边供电接线、单边供电接线、辐射形供电接线。 11、最简单单相半波整流： 12、单相半波整流原理：13、单相全波整流原理： 14、三相半波整流原理：

城市轨道交通各种制式系统

城市轨道交通的基本技术类别和优缺点 城市轨道交通模式种类繁多，分类方法也较多。目前，世界上城市轨道交通 分类大体如下：按构筑物的形态或轨道相对于地面的位置划分为地下铁路、地面 铁路和高架铁路；按列车服务范围划分为传统的城市轨道交通、区域快速铁路和 市郊铁路；按运能等级（大运量、中运量、小运量）及车辆类型可分为地下铁道、 轻轨交通、单轨交通、有轨电车、胶轮地铁、直线电机车辆、中低速磁悬浮（HSST）、磁悬浮；按照列车驱动力可以大致分为轮轨系统和磁悬浮系统两大类，城市铁路、 地铁、轻轨、单轨属于轮轨系统，而直线电机车辆介乎两者之间，原理上属于磁 悬浮系统。 目前，城市铁路、地铁、轻轨、单轨、胶轮地铁、磁悬浮交通等等形式在中 国均有应用，北京13号线被称为国内第一条城市铁路，上海建成了世界上第一 条投入商业运营的磁悬浮线路（其原理图如图2.2.1-1所示），重庆单轨，广州四 号线采用直线电机驱动的车辆，各城市轨道交通模式的选择正在趋于多样化。由 于分类方法很多，而且分类的界限越来越不清晰，下面暂按列车驱动方式分类方 法（即磁悬浮系统和轮轨系统）简要地对各种制式进行比较论述。 1.磁悬浮模式 （1）磁悬浮（TR） 磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型，以德国高 速常导磁浮列车Transrapid为代表，它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将 列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速 度可达每小时400-500公里，适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮 列车也称超导磁斥型，以日本MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬 浮气隙较大，一般为100毫米左右，速度可达每小时500公里以上。这两种磁悬 浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标。磁悬浮系统的突出特点是速度高，造 价昂贵，而且应用经验不足。突出的缺点是： 1）由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬 浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。其高速 稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。

中国城市轨道交通发展及现状调查报告

中国城市轨道交通发展及现状调查报 告

中国城市轨道交通发展及现状调查报告 篇一：城市轨道交通发展及现状调查报告 一、调查背景 当前，中国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，已成为城市发展的“瓶颈”问题。随着中国城市规模和经济建设飞速的发展，城市化进程在逐步加快，城市人口在急剧增加，大量流动人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，交通需求急剧增长，城市交通供需矛盾日趋紧张。发展以轨道交通为骨干，以常规公交为主体的公共交通体系，为城市居民提供安全、快速、舒适的交通环境，引导城市居民使用公共交通系统是国外大城市解决城市交通问题的成功经验，也是中国大城市解决交通问题的惟一途径。城市轨道交通定义：城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通。在国家标准《城市公共交一般见名词术语》中，将城市轨道交通定义为“一般以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。一般而言，广义的城市轨道交通是指以轨道运输方式为主要技术特征，是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轨道交通系统（有别于道路交通），主要为城市内（有别于城际铁路，但可涵盖郊区及城市圈范围）公共客运服务，是一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化立体交通系统。 二、调查的基本情况

（一）调查目的 1、了解中国城市轨道的历史发展概况 2、了解中国城市轨道的现状及存在问题 3、了解中国城市轨道发展对城市经济发展的，包括对装备制造业、就业、城市空间布局、城市环境等的影响。 （二）调查方法本报告针对城市轨道交通的发展、现状及对社会的影响展开调查。调查采取从上搜寻大量资料并进行筛选总结的方法进行。 （三）项目执行调查时间：自XX年11月12日至11月15日。 三、调查结果 （一）各大中城市的轨道交通发展历史（即已建成通车的城轨交通） 19 ，中国第一条有轨电车在上海建成通车，揭开了城市轨道交通建设的序幕。随后，大连、天津、沈阳、北京、哈尔滨等城市相继修建了有轨电车线路，也在当时的城市公共交通中发挥了骨干作用。旧式有轨电车行驶在道路中间，与其它车辆混行，运行速度不高，正点率低，。随着汽车工业的发展，城市道路面积明显地不够用。到了20世纪50年代，各大城市开始相继拆除旧式有轨电车，到50年代末，只有大连、长春、鞍山等个别城市保留至今。 由于人口及汽车的猛增，有限的城市道路面积和无限增长的汽车数量产生了尖锐矛盾。城市轨道交通再次进入规划者的视

轨道交通牵引供电系统综述

轨道交通牵引供电系统综述 在各行各业不断发展的今天，轨道交通扮演了非常重要的角色，可以说轨道交通已经成为了现如今生活生产中必不可少的一项组成内容。在轨道交通系统中，牵引系统是重要的组成内容，所以也是轨道交通研究人员重点关注的内容。为了进一步保证轨道交通系统的安全性和可靠性，本文将就轨道交通牵引供电系统展开论述。 标签：轨道交通；牵引供电；供电系统 1 牵引变压器 1.1 普通铁路牵引变压器 普通铁路牵引变电所内的牵引变压器设置了两台，一旦其中一台出现故障那么另一台将启动保证正常供电。原变压电压等级主要是以110kv为主，电气化铁路牵引变电器多选择V/v接线的方式，有时在交大外部电源容量时会采用单相接线形式变压器。 1.2 高速铁路牵引变压器 我国的高速铁路通常采用的是V/x接线牵引变压器。这种牵引变压器方式的构成主要是两台单相变压器，变压器分别和接触网和负馈线连接，中间抽头和钢轨连接。 2 牵引供电系统 2.1 牵引变电站 2.1.1 牵引变电站位置确定 牵引变电站与车站内的降压变电站一起组成牵引降压混合变电站，然而并不是每个车站都是牵引降压混合变电站。它的设置取决于牵引系统网络结构、牵引网电压等级、牵引网电压损失、供电质量，并涉及到杂散电流防护、线路能耗、土建造价及运营维护等因素。 2.1.2 牵引变电站设备 牵引变电站的主要设备是27.5kV开关柜、整流变、整流器、直流1500V正负母排、直流高速开关。27.5kV开关柜应选用SF6绝缘全封闭组合电器，以减少占地面积。27.5kV开关柜进线还配有避雷器，防止雷电波入侵。整流器组由24个整流二极管与24个保护二极管组成，每个牵引变电站有两套整流器组，每套整流器为6相12脉波整流，单独运行时输出的为12脉波的脉动电流，两套并

2021中国城市轨道交通建设现状

2021中国城市轨道交通建设现 状 Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0890

2021中国城市轨道交通建设现状 （1）城市轨道交通建设规模大，同时建设的城市多。目前，中国城市轨道交通正处在快速发展时期，从1995年-2008年6月，12年间共有10个城市20多条线路投入运营，运营里程达到730km，到奥运会开幕，北京、上海两城市运营线路分别达到220km和236km。 与此同时，全国共有15个城市、800km的城轨线路正在施工建设。据不完全统计，北京、上海、天津、广州、深圳、武汉、南京、重庆、长春、哈尔滨、沈阳、杭州、西安、成都、苏州等15个城市，城轨交通线网规划总长度达1700km，总投资6000亿元。这15个城市线网规划已于2003年-2006年得到国家的批准。 近年来，随着经济的快速发展，城市化和机动化进一步加快，城市人口继续增加，城市范围不断扩大，为了支撑城市的发展和建

设，很多城市的轨道交通线网规划开始修编，城市轨道交通线网规划有进一步扩大的趋势。除上述15个城市之外，宁波、无锡、长沙、郑州、大连、东莞、贵阳、合肥、昆明、南宁、福州等10多个城市，也在筹建城轨交通，编制城轨交通线网规划，初步估计线网规划总长度为1000～1500公里。总之，无论从城市轨道交通规划城市数量、规划城市轨道交通总体规模，还是已经运营里程、在建里程，中国城市轨道交通总体规模都非常庞大，建设轨道交通的城市数量，在世界上都是首屈一指的。 （2）城市轨道交通建设速度快，同时开工建设的线路多。从城市轨道交通建设速度分析，1995年-2008年12年间，中国建设轨道交通的城市，从1个城市增加到10个，运营里程从43km增加到790km。日本东京地铁，50年间建设286km，在经济高速发展时期1960年 -1969年，10年间建设100.5km。按年平均建设里程比较，北京、上海比东京快3倍多。上海、北京两市政府都提出每年建设40～50km 的承诺，上海、北京、广州三大城市打破常规，4条线或6条线在同时开工建设，投资以每年100多亿速度在推进，中国城轨交通建设

中国城市轨道交通建设现状(新编版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 中国城市轨道交通建设现状(新 编版)

中国城市轨道交通建设现状(新编版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 （1）城市轨道交通建设规模大，同时建设的城市多。目前，中国城市轨道交通正处在快速发展时期，从1995年-2008年6月，12年间共有10个城市20多条线路投入运营，运营里程达到730km，到奥运会开幕，北京、上海两城市运营线路分别达到220km和236km。 与此同时，全国共有15个城市、800km的城轨线路正在施工建设。据不完全统计，北京、上海、天津、广州、深圳、武汉、南京、重庆、长春、哈尔滨、沈阳、杭州、西安、成都、苏州等15个城市，城轨交通线网规划总长度达1700km，总投资6000亿元。这15个城市线网规划已于2003年-2006年得到国家的批准。 近年来，随着经济的快速发展，城市化和机动化进一步加快，城市人口继续增加，城市范围不断扩大，为了支撑城市的发展和建设，很多城市的轨道交通线网规划开始修编，城市轨道交通线网规划有进一步扩大的趋势。除上述15个城市之外，宁波、无锡、长沙、郑州、大连、东莞、贵阳、合肥、昆明、南宁、福州等10多个城市，也在筹

城市轨道交通牵引供电系统

1牵引供电系统：从主降压变电站（当它不属于电力部门时）及其以后部分统称“牵引供电系统” 2杂散电流：绝大多数电力牵引轨道交通线路是以走行轨为其回路的，由于钢轨大地之间不是绝缘的，因此回流电流必有部分经大地回牵引所，这部分电流因土壤的导电性质，地下管道位置不同，可以分布很广，故称杂散电流。 3.GIS：六氟化硫全封闭组合电器，它是在六氟化硫断路器的基础上把各种控制保护电器全部封装的组合电器设备。 4远动控制：又称遥控即在远离变电所（执行端）的电气设备进行控制。 5距离控制:即在主控制室内对变电所的一次设备集中进行控制监测，开关位置信号-中央信号以及继电保护装置等都配置在主控制室的屏台上，便于监视和管理运行。 6安装接线图：为二次设备的制造安装或调试检修而专门绘制的安装图 7二次原理图：也称归总式原理图，用来表示二次设备中的监视仪表，控制与信号，保护和自动装置等的工作原理图。 一．简述断路器的主要功能？答：断路器又叫高压开关，断路器不仅可以切断和闭合高压电路的空载电流和负载电流，而且，当系统发生故障时，它与保护装置相配合，可以迅速地切断故障电流，以减少停电范围，防止事故扩大，保证系统的安全运行。 二．简述地铁动力照明结构及功能？答： 三．简述直流牵引所的保护？答： 四．接触网设计过程中应满足什么要求？答：1.接触网 悬挂应弹性均匀高度一致， 在高速行车和恶习的气象 条件下，能保证正常取。2. 接触网结构应力求简单，并 保证在施工和运营检修方 面具有充分的可靠性和灵 活性。3.接触网寿命应尽量 长，具有足够的耐磨性和抗 腐蚀能力。4.接触网的建设 应注意节约有色金属及其 他贵重材料，以降低成本。 五．简述地面架空接触网组 成及功能？答：架空式接触 网由接触悬挂，支撑装置， 支柱与基础设施几大部分 组成。接触悬挂是将电能传 导给电动车组的供电设备。 支持装置用来支持悬挂，并 将悬挂的负荷传递给支柱 和固定装置。支柱与基础用 以承受接触悬挂和支撑装 置所传递的负荷（包括自身 重量），并将接触线悬挂固 定在一定高度。 六．简述地下迷流防护措 施？答：在电力牵引方面： 提高供电电压，减小牵引所 距离，采用双边供电，减小 钢轨电阻，增加回流线减少 回流电阻，增加到道泄漏电 阻，定期检测。在埋设金属 管方面:尽量远离，在金属表 面或接头处采用绝缘，采用 防电蚀电缆线路，在电缆上 包铜线套钢管，在地下管道 涂沥青包油毡，设排流装 置。 七．牵引变电所计算需要的 参数有那些？答：1.馈电线 及牵引变电所的平均电流， 有效电流，最大电流；2.电 动车辆或机车在供电区段 内运行时的平均电压损失 及最大电压损失；3.接触网 中平均功率损失等 八．高压控制电路构成及作 用？答：主要由控制元件， 中间放大元件与继电器以 及操作机构等几部分组成。 1控制元件：运行人员用来 发出开关跳，合闸操作命令 的操作按钮。2 中间放大元 件与继电器：将控制元件的 操作命令转化成高压开关 的电磁操作机构所需要的 大电流。3操作机构;直接对 高压开关进行分，合闸操 作。 九．电气主接线的要求是？ 答：可靠性:保证在各种运行 方式下，牵引负荷以及其他 动力的供电连续性。灵活 性：在系统故障或变电所设 备故障和检修时，能适应调 度的要求，灵活便捷迅速地 改变运行方式，且故障影响 的范围最小。安全性：保证 在进行一切操作切换时，工 作人员和设备的安全以及 能在安全条件下进行维护 检修工作。经济性应使主接 线投资与运行费用达到经 济合理。 十．简述断路器控制回路的 要求？答;1高压开关的合 跳闸回路是按短路通过大 电流脉冲来设计的。操作或 自动合跳闸完成后，应迅速 自动断开跳合闸回路以免 烧损线圈。2控制回路应能 在控制室由控制开关控制 进行手动跳合闸，又能在自 动装置和继电保护作用下 自动合闸或跳闸，同时能由 远方调度中心发送控制命 令进行跳合闸。3应具有高 压开关位置状态的信号，事 故跳闸与自动合闸的闪光 信号。4.具有防止断路器多 次合跳闸的“防跳”装置。 5.采用液压和气压操作的机 构，跳合闸操作回路中应分 别设有液压和气压闭锁，在 低于规定标准压力情况下， 闭锁操作回路。断路器和隔 离开关配合使用时，应有防 误操作的闭锁措施。6.对跳 合闸回路及其电源的完好 性，应能进行监视。

牵引供电系统简介

牵引供电系统简介 一、系统功能 牵引供电系统的主要功能是：将地方电力系统的电源（交流电气化铁路:AC110 kV或AC2２０kV，城市轨道交通:中心变电所AC22０ｋＶ或AC１1０kＶ→AC35kV环网)引入牵引供电系统的牵引变电所,通过牵引变压器变压为适合电力机车运行的电压制式（交流电气化铁路:AＣ２5kV或AC2×２5kV，城市轨道交通：DＣ75０V、DＣ150０Ｖ或DＣ3000V）,向电力机车提供连续电能。 电力牵引负荷为一级负荷,引入牵引变电所的外部电源应为两回独力可靠的电源，并互为热备用,能够实现自动切换。 交流电气化铁路及城市轨道交通牵引供电系统简图分别如图1．１和图１.2所示。 图1.1 交流电气化铁路牵引供电系统 图1.２城市轨道交通牵引供电系统

二、牵引网供电方式 1.交流电气化铁路 交流电气化铁路牵引网供电方式大体上可分为三种:直接供电方式（包括带回流线的直接供电方式)、BＴ供电方式和AT供电方式。 （1）直接供电方式 直接供电方式又可分为不带回流线直接供电方式(图２.1)和带回流线的直接供电方式(图２.2)两种。 图2.1 不带回流线的直接供电方式 图2．2 带回流线的直接供电方式 不带回流线的直接供电方式在我国早期的电气化铁路中采用，机车电流完全通过钢轨和大地流回牵引变电所，牵引网本身不具备防干扰功能。在接地方面，每根支柱需单独接地(设接地极或通过火花间隙)，或者通过架空地线实现集中接地(架空地线不与信号扼流圈中性点连接）。 带回流线的直接供电方式,机车电流一部分通过钢轨和大地流回牵引变电所(约7０%），其余通过回流线流回牵引变电所(约３0%)。由于流经接触网的电流和流经回流线的电流虽然大小不等，单方向相反，且安装高度比较接近，两者对铁路沿线通讯设施的电磁干扰影响趋于抵消，因此牵引网本身具备防干扰功能。在接地方面，接触网支柱通过回流线实现集中接地，回流线每隔一个闭塞分区通过吸上线(铝芯或铜芯电缆，常用VLV－70和2xVＬＶ－１５0)与信号扼流圈中性点连接(吸上线间距3～4kｍ)。

中国城市轨道交通发展及现状调查报告

铁道运营管理专业 培养目标：随着城乡居民不断增加，百姓出行需求更加强烈，预计2018年铁路旅客发送量达40亿人，旅客周转量将达到16000亿人，货物发送量将达42900亿吨，现在人首选 铁道轨道供电专业培养目标:预计2020年全国铁路营业里程达到12万公里以上，其中客运专线1.6万公里以上，电化率为60%，规划建设新线4.1万公里。铁路的大发展需要更多的青年学子投入

铁道通信信号专业 培养目标:铁道信号的首要作用是保证列车运行正安全：铁路信号装备是组织指挥列车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递行车信息，改善行车人员劳动条件的关键设备， 铁道线路工程专业

培养目标:我国铁路系统经过今年来的技术引进和自主研发，铁路技术的开发应用呈现吃加速的趋势，当前的工作重点是提升高速铁路系统技术开发及建设；铁路行车安全技 中国城市轨道交通发展及现状调查报告 2013年11月15日 一、调查背景

当前，我国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，已成为城市发展的“瓶颈”问题。随着我国城市规模和经济建设飞速的发展，城市化进程在逐步加快，城市人口在急剧增加，大量流动人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，交通需求急剧增长，城市交通供需矛盾日趋紧张。发展以轨道交通为骨干，以常规公交为主体的公共交通体系，为城市居民提供安全、快速、舒适的交通环境，引导城市居民使用公共交通系统是国外大城市解决城市交通问题的成功经验，也是我国大城市解决交通问题的惟一途径。 城市轨道交通定义：城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。一般而言，广义的城市轨道交通是指以轨道运输方式为主要技术特征，是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轨道交通系统（有别于道路交通），主要为城市内（有别于城际铁路，但可涵盖郊区及城市圈范围）公共客运服务，是一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化立体交通系统。 二、调查的基本情况 （一）调查目的 1、了解我国城市轨道的历史发展概况 2、了解我国城市轨道的现状及存在问题 3、了解我国城市轨道发展对城市经济发展的，包括对装备制造业、就业、城市空间布局、城市环境等的影响。 （二）调查方法 本报告针对中国城市轨道交通的发展、现状及对社会的影响展开调查。调查采取从网上搜寻大量资料并进行筛选总结的方法进行。 （三）项目执行 调查时间：自2013年11月12日至11月15日。 三、调查结果 （一）中国各大中城市的轨道交通发展历史（即已建成通车的城轨交通）1908年，我国第一条有轨电车在上海建成通车，揭开了中国城市轨道交通建设的序幕。随后，大连、天津、沈阳、北京、哈尔滨等城市相继修建了有轨电车线路，也在当时的城市公共交通中发挥了骨干作用。旧式有轨电车行驶在道路中间，与其他车辆混行，运行速度不高，正点率低，。随着汽车工业的发展，城市道路面积明显地不够用。到了20世纪50年代，中国各大城市开始相继拆除旧式有轨电车，到50年代末，只有大连、长春、鞍山等个别城市保留至今。 由于人口及汽车的猛增，有限的城市道路面积和无限增长的汽车数量产生了尖锐矛盾。城市轨道交通再次进入规划者的视野。 中国的地铁始建于1965年。 1965年北京地铁中国最早的地铁线路 1965年7月1日，北京的第一条地铁开工，1969年10月1日第一条地铁线路建成通车，使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。目前北京在建地铁有4、5、10、奥运支线、机场特铁，2008年长度达200公里。2007年12月24日是北京地铁1号线和13号线缩短高峰运行间隔的第一天，地铁全网客运量突破300万，达到3018347人次，全线开行列车2306列，其中加开临客82列。至此，北京地铁成为中国大陆第一个日客流超过300万人次的地铁系统。 1970年天津地铁 1984年12月28日建成通车，天津规划地铁系统总长度227公里，预计到2010年将累计实现轨道交通通车总里程130公里。 1990年上海地铁 上海轨道交通建设始于1990年初。截至2008年底，运营线路总长236公里，车站总计162座。覆盖13个行政区域，线网规模位列全国之首;2008年上海轨道交通共运送乘客

城市轨道交通系统各种模式的车辆

专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 摘 要 介绍城市轨道交通系统各种模式的车辆，涉及轮轨制式地铁系统( 包括直线电机系统) 、轻轨系统、单轨系统、自动导向系统、磁悬浮系统和无人驾驶系统的车辆。分析我国城市轨道交通的现状，指出国内城市轨道交通领域中的车辆以钢轮为主，并已基本实现国产化。最后对城市轨道交通车辆技术的未来进行展望。 关键词 城市轨道交通 车辆 技术特点 展望 美国的科学家曾对城市居民出行可容忍的时间进行研究，结论是 45 min 。这就是说，一个城市需要有与之规模相适应的、具有最高运行速度的交通工具。 目前，世界上居住人口超过 1 000 万的城市约 20个，超过 100 万的城市约 300 余个，不少城市圈的直径超过 50 km 。因此，最高运行速度为 80 km/h 的交通工具基本可以适应，而目前能承担如此重任的只有城市轨道交通。无论是供给型还是导向型的城市轨道交通，运送出行居民是一致的; 无论是什么制式的城市轨道交通，载客的工具都是车辆。 自世界上首条地铁线路建成以来，车辆在设计制造技术、性能、功能上都经历了不断发展的过程，出现了不同制式的车辆，以适应不同城市轨道交通模式的需求。 1 城市轨道交通车辆的制武 1． 1 轮轨制式车辆 轮轨制式车辆有钢轮与橡胶轮两种，传统的城轨车辆采用钢轮。橡胶轮车辆在转向架上安装了驱动和导向橡胶轮，驱动橡胶轮运行在混凝土或钢制轨道梁上。橡胶轮具有较高的黏着系数，能发挥较大的启动牵引力和制动力，噪声相对较低，爬坡能力高于常规的钢轮钢轨制式。但是，由于橡胶轮污染环境、使用寿命短，使得技术成熟、适应性强的钢轮钢轨制式仍然在应用上占绝对优势。各种地铁车辆见图 1。 现代城市轨道交通车辆集机械、电器、计算机、制冷、光学及噪声学等技术于一体，交流异步传动是当前电力牵引的主流模式。 国际电工委员会规定的供电电压标准为直流 600、750 和 1 500 V ，我国国标规定为直流 750 和 1 500 V 两种，多数采用 A 型车的线路和近年来采用 B 型车的线路都用 DC 1500V 作为供电电压。电气绝缘材料的发展，为地铁车辆采用 DC 1500V 工作电压提供了有利条件。 作为轮轨制式特例的直线电机车辆( 见图 2) 于20 世纪 80 年代问世，在技术上采取非黏着驱动，有利于提高车辆的启动加速度和制动减速度，爬坡能力强，电机结构简单; 采用径向转向架后，能适应曲线半径为 50 m 的弯道; 采用小直径车轮，降低了车辆高度，可用于较小直径的隧道; 自重轻，对线路冲击小，车辆运行时噪声相对较小。不过，直线电机车辆受电机功率的限制，车辆较小，载客量少; 由于电机气隙较大，损耗也较大，功率因数和效率相对较低。 直线电机模式是轮轨制式的特例，只有在特殊的线路条件下应用，才能显示出它的优越性。 1． 2 轻轨系统车辆 1879 年，在德国西门子公司展示了一列 3 辆编组的小功率有轨电车后，美国于 1888 年造出了世界上第一列用于商业运营的有轨电车。在此之后，有轨电车在世界上得到了飞速发展。 有轨电车系统是轻轨系统的前身。从 20 世纪 70年代开始，一些国家对城市的旧式有轨电车系统

牵引供电系统简介.

牵引供电系统简介 （丁为民） 一、系统功能 牵引供电系统的主要功能是：将地方电力系统的电源（交流电气化铁路： AC110 kV或AC220kV ，城市轨道交通：中心变电所AC220kV 或AC110kV →AC35 kV 环网）引入牵引供电系统的牵引变电所，通过牵引变压器变压为适合电力机车运行的电压制式（交流电气化铁路：AC25kV 或AC2×25kV ，城市轨道交通：DC750V 、DC1500V 或DC3000V ），向电力机车提供连续电能。 电力牵引负荷为一级负荷，引入牵引变电所的外部电源应为两回独力可靠的电源，并互为热备用，能够实现自动切换。 交流电气化铁路及城市轨道交通牵引供电系统简图分别如图1.1和图1.2所示。 图1.1 交流电气化铁路牵引供电系统

图1.2 城市轨道交通牵引供电系统 二、牵引网供电方式 1. 交流电气化铁路 交流电气化铁路牵引网供电方式大体上可分为三种：直接供电方式（包括带回流线的直接供电方式）、BT 供电方式和AT 供电方式。 （1）直接供电方式 直接供电方式又可分为不带回流线直接供电方式(图2.1 和带回流线的直接供电方式(图2.2 两种。 图2.1 不带回流线的直接供电方式

图2.2 带回流线的直接供电方式 不带回流线的直接供电方式在我国早期的电气化铁路中采用，机车电流完全通过钢轨和大地流回牵引变电所，牵引网本身不具备防干扰功能。在接地方面，每根支柱需单独接地（设接地极或通过火花间隙），或者通过架空地线实现集中接地（架空地线不与信号扼流圈中性点连接）。 带回流线的直接供电方式，机车电流一部分通过钢轨和大地流回牵引变电所（约70%），其余通过回流线流回牵引变电所（约30%）。由于流经接触网的电流和流经回流线的电流虽然大小不等，单方向相反，且安装高度比较接近，两者对铁路沿线通讯设施的电磁干扰影响趋于抵消，因此牵引网本身具备防干扰功能。在接地方面，接触网支柱通过回流线实现集中接地，回流线每隔一个闭塞分区通过吸上线（铝芯或铜芯电缆，常用VLV-70和2xVLV-150）与信号扼流圈中性点连接（吸上线间距3～4km ）。 （2） BT 供电方式 BT （Boost Transformer）供电方式又称吸流变压器供电方式，也是在我国早期电气化铁路中有采用，其主要目的是为了提高牵引网防干扰能力，但随着通讯线路电缆化和光缆化，防干扰矛盾越来越不突出，其生命力也已大大降低，该种供电

城市轨道交通交直流统一的牵引供电计算

第38卷第8期电力系统保护与控制Vol.38 No.8 2010年4月16日Power System Protection and Control Apr.16, 2010 城市轨道交通交直流统一的牵引供电计算 刘 炜，李群湛，陈民武 (西南交通大学电气工程学院，四川 成都 610031) 摘要：针对城轨牵引供电计算现状，即一般将交流系统等效至直流侧进行计算或者交直流侧分开迭代，简化了交直流系统的内在联系，在一定程度上影响计算的精度，探讨了一种基于整流机组模型的城轨牵引供电系统交直流统一的牵引供电计算方法，并采用改进的牛顿-拉夫逊法和高斯-赛德尔法求解，利用10节点直流牵引供电系统进行了验证。提出的交直流统一的牵引供电计算方法已成功应用在城轨牵引供电仿真系统中。 关键词: 城市轨道；牵引供电计算；仿真分析 Study of unified AC / DC power flow in DC traction power supply system LIU Wei, LI Qun-zhan, CHEN Min-wu (School of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China) Abstract：Traditional power flow for DC traction power supply system usually carries out at DC traction side or executes separately at AC/DC sides, which simplifies the internal relationship and reduces the calculation precision. Through analyzing the model of parallel-connected 12 pulse uncontrolled rectifier, a unified AC/DC power flow for DC traction power system based on improved Newton-Raphson method and Gauss-Seidel method is discussed and applied in 10-node hybrid traction power supply system for practical verification. The unified AC/DC power flow algorithm has been successfully applied in simulation system of DC traction power supply system. Key words：urban railway; traction power calculation; simulation analysis 中图分类号： U231.92; TP391 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2010)08-0128-06 0 引言 牵引供电计算在城轨供电系统的设计工作中占有极其重要的地位，是进行供电系统设计必须的一项工作，它关系到供电系统构成、牵引供电方式、变电所设置等多项系统设计的关键因素。 国内外众多学者对城轨牵引供电计算进行了深入的研究。Tylavsky对6脉波整流机组建立功率电压方程，采用牛顿-拉夫逊法求解牵引供电系统交直流混合潮流[1]。Yii-Shen Tzeng指出直流牵引供电系统中R/X较大，忽略换相电阻会导致潮流计算误差，其建立的6脉波整流机组模型中详细考虑了换相电阻和精确的基波电流，并提出一种城市轨道交直流统一的潮流计算方法[2]。蔡炎等建立了考虑复杂地网模型的多支路直流牵引供电网络模型，并采用节点电压法进行数值求解[3]。C.S.Chen，Y.S Tzeng分析了12脉波整流机组带平衡电抗器和不带平衡电抗器，各工作模式下的基波、谐波数学模型[4-5]。王晓东基于CAD技术、电路网络理论提出了一种城轨牵引供电系统仿真方法，这种研究方法成功应用在上海地铁1号线、2号线、东方明珠线的牵引供电系统研究中[6]。于松伟、史凤丽建立了牵引网动态模型，采用回路法求解牵引供电系统，并开发了城市轨道交通牵引供电仿真软件URTPS[7]。刘海东将列车牵引计算和供电计算结合，建立了实时计算牵引变电所负荷过程的供电仿真系统[8]。刘学军提出了城轨牵引供电计算的RS模型及其算法[9]。 目前比较成熟的直流牵引供电系统仿真分析软件有Carnegie-Mellon大学的EMM [10]；ELBAS针对城轨牵引供电系统仿真的SINANET [11]，该系统国内设计院均有引进。国内的一些设计院和科研所也自行研发了仿真分析设计软件。 城轨牵引供电计算一般将交流侧等效至直流侧进行或者交、直流侧分开迭代。实际上城轨供电系统是一混合系统，交直流互相耦合，相互影响。本文在12脉波整流机组模型的基础上，提出城市轨道