第七章 城市轨道交通运输设备

1. 第七章　城市轨道交通运输设备 第七章 城市轨道交通运输设备 第四、五、六、七节学习目的： 了解轨道运输车辆的分类及组成； 了解轨道运输设备的供电供电系统组成； 了解轨道运输信号的特点，掌握ATC含义 了解环控系统与给排水系统

2. 第四节　　车辆 第七章 轨道交通运输设备 第四节 车辆 有受电弓 动车（M，motor） （带有动力牵引装置 ） 无受电弓 有驾驶室（控制车） 拖车（T，Trailer） 　（无动力牵引装置 ） 无驾驶室 一、地铁车辆分类： A型车：带司机室的拖车 B型车：带受电弓的动车 C型车：无受电弓的动车 可按A→B→C→C→B→A编组 一般采用动拖结合、固定编组，形成电动列车组，编组运行时，带驾驶室的控制车在列车两端。 北京、南京、上海地铁车辆欣赏

3. 二、地铁车辆的组成 第七章 轨道交通运输设备 第四节 车辆 　　无论动车还是拖车，城轨车辆主要由以下部分组成: 车体； 转向架； 牵引缓冲装置； 制动装置； 受流装置； 内部装置； 电气系统。

4. 三、车辆段 第七章 轨道交通运输设备 第四节 车辆 　　车辆段主要承担列车的运用及定期检修作业，地铁一般采用四种修程： 　　厂修、架修、定修、月修。 　　车辆段一般每20公里可考虑设置一个段，布置形式可分为贯通式和尽头式，布局可分为多层式与平面式。

5. 第五节　　供电 第七章 轨道交通运输设备 第五节 供电 一、供电系统的组成 主要包括： 高压供电电源系统； 牵引供电系统； 动力照明供电系统。

6. （一）高压供电电源系统 第七章 轨道交通运输设备 第五节 供电 高压供电电源系统是城市电网对轨道交通系统内部的变电所的供电方式。可分为三类： 1、集中式供电 　　根据用电容量和线路的长短，设置专用的110KV变电所，变压为内部使用的10KV或35KV的电压级。由主变电所所构成的供电方案为集中式供电。 2、分散式供电 　　沿线直接由城市电网引入多路10KV电源，供给各牵引变电所的方案为分散式供电。 3、混合式供电 　　以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电方式的补充的供电方式，叫混合式供电。

7. （二）牵引供电系统 第七章 轨道交通运输设备 第五节 供电 1、电压等级 　　牵引网一般采用直流牵引，电压有600V、750V、825V、1000V、1200V、1500V等，国际标准为600V、750V、1500V。我国的电压标准为750V和1500V。北京采用750V、上海、广州、南京采用1500V。 2、牵引网 　　牵引网是专用动车供电的，可分为正极接触网供电、负极走行轨回流。接触网可分为接触轨供电和架空接触网两类，电压分为直流　750V和直流1500V。 3、牵引变电所 　　设置距离应保证高峰时最大运营负荷的需要，同时保证系统中相临牵引变电所故障时能保证提供正常应急供电。位置可设置在车站或沿线、地上或地下。

8. （三）动力照明供电系统 第七章 轨道交通运输设备 第五节 供电 动力照明供电系统由降压变电所和动力照明系统组成。车站动力照明系统采用380V/220V三相四线制系统供电。按负荷的不同可分为3类： 一类负荷：事故风机、消防砂、主排水站、售检票机、防灾报警、通信信号、事故照明； 二类负荷：自动扶梯、变通风机、排污泵、工作照明； 三类负荷：空调、冷冻机、广告照明、维修电源。 其中一二类负荷一般由两路可靠电源供电。

9. 二、电力监控系统 第七章 轨道交通运输设备 第五节 供电 　　目的：为了保证列车运行安全，在控制中心对供电系统的主变电所、牵引变电所、降压变电所的供电设备进行状态的监视、控制、数据采集。 　　电力监控系统（SCA－DA）由：控制主机、远程控制终端、通信网络组成。

10. 第六节　信号及通信系统 第七章 轨道交通运输设备 第五节 供电 一、信号 轨道交通的信号与大铁路的信号相似。信号可分为传统信号和现代信号。 1、现代信号系统特点： （1）以安全的方式控制列车有条件地前进； （2）使本列车与前行列车或股道尽头保持安全距离； （3）防止出现列车冲突进路； （4）使列车能够按要求的时间间隔运行； （5）使列车能够按时刻表速度运行，以最大程度地避免危及安全的各种干扰； （6）保证关键点在正确位置。

11. 2、ATC系统 第七章 第六节 信号及通信系统 　列车自动控制系统（ATC：Automatic Train Control）由列车自动超速保护系统ATP、列车自动驾驶系统ATO、列车自动监控系统ATS组成。 （1）列车自动超速保护系统（ATP：Automatic Train Protection）： 原理：将各种相关信号不断从地面传到列车上，自动检测列车的位置和实现列车间隔控制，以满足规定的通过能力；连续监视列车的速度，实现超速防护，从而得到列车当前允许的安全速度，来实现速度监督及管理。

12. 第七章 第六节 信号及通信系统 （2）列车自动驾驶系统（ATO：Automatic Train Operation）： 原理：利用地面信息，实现对列车驱动、制动的控制。其主要功能包括调整控制列车在允许速度下运行，当列车在区间停车后，根据信号开放情况自动启动，控制列车进站后的最佳制动，停车与目标位置，关门后能自动启动，需折返时，自动准备折返。 （3）列车自动监控系统（ATS：Automatic Train Supervision） 　　主要对列车运行进行监督，辅助调度人员对全线列车进行管理。还可向旅客提供列车运行信息。

13. 第七节　环控系统与给排水 第七章 第七节 环控系统与给排水 一、环控系统 　　环控系统也就是指地下车站、隧道中的环境控制系统。 　　它包括： 通风与空调系统； 　　防排烟系统； 　　环境监控系统。

14. 第七章 第七节 环控系统与给排水 活塞通风 机械通风 开放系统： 闭式系统： 屏蔽门系统： 车站空调系统 区间活塞效应 1、通风与空调系统： 与闭式系统相似，区间如果冷却效果不佳，要配合空调系统。 2、防排烟系统： 3、环境监控系统。：

15. 二、给水与排水 第七章 第七节 环控系统与给排水 （一）给水 可分为： 生产、生活和消防共用给水系统； 生产及生活给水系统； 消火栓给水系统。 　　按我国《地下铁道设计规范》的规定，城市轨道交通宜采用生产、生活和消防共用的给水系统。

16. 第七章 第七节 环控系统与给排水 1、生产、生活和消防共用给水系统 　　在地下车站及区间铺设二条给水管道，并在车站及区间将两路水管连通，形成环状供水。 　　如车站引入两根供水管，则消防时，宜由一个车站和车站的前后半个区间构成独立供水系统；如车站只引入一根供水管，则消防时宜由两个车站和站间区间构成独立给水系统。

17. 第七章 第七节 环控系统与给排水 3、消防栓给水系统 　　和共用供水系统一样，在车站及区间设两根给水管，并在车站和区间连通，形成环状供水系统。消防时供水情况和共用系统一样。 2、生产及生活给水系统 　　系统设在车站，由城市自来水管单独引入一根水管，供车站生产和生活用水。 结束

18. 练习题 第七章 第七节 环控系统与给排水 动车与拖车区别？ 地铁中A、B、C三类车的区别 轨道交通车辆由哪7部份组成？ 轨道交通的供电分哪几类？ 高压供电电源系统由哪几中供电方式？ 动力照明供电系统分哪三类负荷？ 现代信号系统有哪些特点？ ATC的组成及各部份原理。 什么叫活塞效应通风？ 环控系统由哪几部份组成？

19. 答案一 第七章 练习题 1、动车为带动力（牵引电机）的车辆，动车分为带受电弓动车和不带受电弓动车；拖车为不带牵引电机的车辆，可分为带司机控制室的控制车和不带司机控制室的一般拖车。 2、A型车：带司机室的拖车 B型车：带受电弓的动车 C型车：无受电弓的动车 3、车体、转向架、牵引缓冲装置、制动装置、受流装置、内部装置、电气系统。 4、主要包括高压供电电源系统、牵引供电系统、动力照明供电系统。 5、集中式供电、分散式供电、混合式供电

20. 答案二 第七章 练习题 6、一类负荷：事故风机、消防砂、主排水站、售检票机、防灾报警、通信信号、事故照明； 二类负荷：自动扶梯、变通风机、排污泵、工作照明； 三类负荷：空调、冷冻机、广告照明、维修电源。 7、（1）以安全的方式控制列车有条件地前进； （2）使本列车与前行列车或股道尽头保持安全距离； （3）防止出现列车冲突进路； （4）使列车能够按要求的时间间隔运行； （5）使列车能够按时刻表速度运行，以最大程度地避免危及安全的各种干扰； （6）保证关键点在正确位置。

21. 答案三 第七章 练习题 8、列车自动控制系统ATC由列车自动超速保护系统ATP、列车自动驾驶系统ATO、列车自动监控系统ATS组成。与高速列车的相似。 （1）列车自动超速保护系统ATP原理：通过将各种相关信号不断从地面传到列车上，自动检测列车的位置和实现列车间隔控制，以满足规定的通过能力；连续监视列车的速度，实现超速防护，从而得到列车当前允许的安全速度，来实现速度监督及管理。 （2）列车自动驾驶系统ATO原理：利用地面信息，实现对列车驱动、制动的控制。其主要功能包括调整控制列车在允许速度下运行，当列车在区间停车后，根据信号开放情况自动启动，控制列车进站后的最佳制动，停车与目标位置，关门后能自动启动，需折返时，自动准备折返。 （3）列车自动监控系统ATS原理：主要对列车运行进行监督，辅助调度人员对全线列车进行管理。还可向旅客提供列车运行信息。 9、当列车的正面与隧道断面积之比大于0.4时，由于列车在隧道中高速行驶，如同活塞作用，使列车正面空气受压，形成正压，列车后部空气稀薄，形成负压，由此产生空气流动。 10、环控系统也就是指地下车站、隧道中的环境控制系统。这包括：通风与空调系统、防排烟系统、环境监控系统。

22. 北京、南京、上海地铁 第七章 补充资料 北京地铁：国产列车 南京地铁：浦厂和法阿合资 上海地铁：株厂和德西合资 返回

23. 1、车体： 第七章 轨道交通运输设备 第四节 车辆 2、动力转向架和非动力转向架 　　动力转向架和非动力转向架装置位于车体和轨道之间，用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶，承受与传递来自车体及线路的各种载荷并缓冲其动力作用，是保证车辆运行品质的关键部位。一般由构架、弹簧悬挂装置、轮对轴箱装置和制动装置等组成。 　　车体是容纳乘客和司机驾驶（对于有司机室的车辆）的地方，又是安装与连接其他设备和部件的基础。一般有底架、端墙、侧墙及车顶等。 返回

24. 第七章 轨道交通运输设备 第四节 车辆 3、牵引缓冲连接装置 　 　车辆编组成列安全运行必须借助于连接装置。车钩一般采用密接式车钩。为了改善列车纵向平稳性，一般在车钩的后部装设缓冲装置，以缓和列车的冲动。 4、制动装置 　　制动装置是保证列车安全运行所不可少的装置。城市轨道车辆制动装置除常规的空气制动装置外，还有再生制动、电阻制动和磁轨制动等。 返回

25. 第七章 轨道交通运输设备 第四节 车辆 5、受流装置 　　从接触导线（接触网）或导电轨（第三轨）将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器。 　　受流装置按其受流方式可分为以下几种形式： a、杆形受流器（无轨电车）； b、弓形受流器（有轨电车）； c、侧面受流器（矿山货车）； d、轨道式受流器（高速干线）； e、受电弓受流器 （高速干线） 。 返回

26. 第七章 轨道交通运输设备 第四节 车辆 （6）车辆内部设备 　　车辆内部设备包括服务于乘客的车体内的固定附属装置和服务于车辆运行的设备装置。属于前者的有车电、通风、取暖、空调、座椅、拉手等。服务于车辆运行的设备装置大多吊挂于车底架，如蓄电池箱、继电器箱、主控制箱、电动空气压缩机组、总风缸、电源变压器、各种电气开关和接触器箱等。 （7）车辆电气系统 　　车辆电气包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。按其作用和功能可分为主电路系统、辅助电路系统和控制电路系统三个部分。 返回

27. 活塞效应通风 　当列车的正面与隧道断面积之比大于0.4时，由于列车在隧道中高速行驶，如同活塞作用，使列车正面空气受压，形成正压，列车后部空气稀薄，形成负压，由此产生空气流动。 返回