摘要：地鐵是沿著地面鐵路系統的形式逐步發展形成的一種用電力牽引的快速大運量城市軌道交通模式，其線路通常敷設在地下隧道內，有的在城市中心以外，從地下轉到地面或高架橋上敷設方式。文章發表在《新西部》上，是車輛管理論文發表范文，供同行參考。

　　關鍵詞：地鐵車輛,設計審評,電磁適應性

　　據《2014年-2020年中國城市軌道交通行業發展模式與未來前景分析報告》統計數據顯示，2013年末，中國累計有19個城市建成投運城軌線路87條，運營里程2539公里。2013年實際新增2個運營城市、16條運營線路、395公里運營里程。在2539公里運營里程中，地鐵2074公里，占總里程的81.7%;輕軌192公里，占總里程的7.6%;單軌75公里，占總里程的3.0%;現代有軌電車100公里，占總里程的3.9%;磁浮交通30公里，占總里程的1.2%;市域快軌67公里，占總里程的2.6%。

　　目前國內A 型地鐵車輛均由國外車輛制造商設計并制造,技術上總體來說是成熟、可靠的,然而在投入運行后都發現了很多問題。其主要原因是: 車輛制造商對地鐵運營的經驗不足,對用戶的系統配套設備也不完全了解;車輛制造商出于自身利益會較多地考慮制造成本和項目執行的便利;制造商的水平也是通過一個個項目的實踐逐步提高的。

　　1 　車輛在運輸過程中的問題

　　1. 1 　運輸過程中的制動要求

　　地鐵車輛通過國內鐵道線路運輸時,為保證車輛運輸過程的安全性,鐵路運輸部門對車輛空氣制動有要求(即對守車的制動力有規定要求) 。在設計中,應考慮地鐵列車制動風管在鐵路運輸中與鐵路車輛風管的連通問題。地鐵車輛可以參與、也可以不參與鐵道車輛的制動。

　　由于地鐵車輛的制動系統和鐵道車輛不同,牽引機車不易控制,所以通常采用不參與的方式,在地鐵車輛的每輛車上增設一個截斷塞門。上海軌道交通3 號線(明珠線一期) 車輛由于在設計中沒有考慮這一問題,在鐵路運輸中出現麻煩。經過協商后,采用140 m 的軟管跨過6 節地鐵車輛來連接干線列車的前后車輛,以保證與守車制動管相連,滿足整列車的制動性能。

　　1. 2 　車輛在隧道內的救援方式

　　由于隧道內的空間比較狹小,車輛在脫軌后復位相對比較困難,應考慮在車輛的1、2 位端部牽引梁處設計車輛脫軌復位頂車裝置。為方便在隧道外的車輛復位,在轉向架的兩側邊梁處也應考慮復位頂車裝置。

　　2 　電磁兼容性要求

　　電磁兼容性要求的范圍涉及車載設備、信號設備、通信設備、供電設備、附近設備、鄰區外部設備及乘客的物品和器具等。所有的車載設備應能在地鐵線路的電磁環境中可靠工作,功能和性能不受影響, 并且不影響地鐵線路的其他設備系統。

　　電磁干擾因素有輻射干擾、感應干擾、傳導干擾、靜電釋放等4 種。供貨商應該在設計開始時提交一份至少要包括下列內容的EMC(電磁適應性) 計劃: EMC 組織機構、人員和資質;在整個合同期間擬采取的總體方法和步驟、進度計劃;對EMC 要采取的詳細方法和步驟; 說明設計中應考慮的射頻干擾和敏感性設備; 說明對電磁干擾敏感的系統之間的接口和達到EMC 的方法。

　　3 　車輛設備的要求

　　3. 1 　蓄電池箱的設計及安裝位置

　　蓄電池的檢查周期正常情況下為3 個月。蓄電池組為80 單元左右。由于檢查是逐個單元進行的,箱體的設計應考慮便于檢查和加液。ALSTOM 原來提供給南京地鐵的方案是固定式的,檢修時需在平交道上進行,在可升降的專用小推車的協助下將整個箱體卸下來。整個過程費時又費力。后來經過協商和談判將蓄電池箱設計成帶滾動支架的可抽拉式,不需工具就能拉出。

　　3. 2 　電氣設備箱/ 電氣柜的設計

　　設備箱的設計應該考慮檢修的方便性、可測試性、可互換性,同時還應該考慮拆卸的時間和所需的專用工具。AL STOM 提供給南京地鐵牽引設備箱和輔助逆變器箱的方案中采用了螺栓固定方法,打開箱門約需5 min 。雖然從安全的角度這樣可保證維修人員不受電擊的傷害,但增加了維修人員的工作強度。另外,AL STOM 在設備箱/ 電氣柜布置設計中對零部件的檢查、測試和更換的方便性考慮不夠充分,增加了檢修的難度。

　　3. 3 　電氣絕緣( 車頂絕緣距離)

　　車輛頂部與接觸網之間的電氣絕緣距離必須滿足GB 50157 -92 《地下鐵道設計規范》第8. 3. 14 條(當時GB 50157 -2003 尚未頒布) 或IEC 913 -1988 《電力牽引架空線》第2. 1. 6 條。即對于接觸網標稱電壓為1 500 DC 的地鐵車輛,車體與線路帶電部分(接觸網) 之間的最小間隙在靜態狀態下不小于150 mm , 在動態狀態下不小于100 mm 。

　　3. 4 　蓄電池熔斷器的位置

　　為了防止蓄電池熔斷器的更換帶電操作,蓄電池的隔離開關應該設置在蓄電池與熔斷器的中間,以使兩者隔離。ALSTOM 的設計沒有考慮到這一細節, 將隔離開關設置在熔斷器和蓄電池的外側,如圖2 所示。這樣的設置將導致熔斷器的更換帶電操作。

　　4 　與其它系統的接口

　　4. 1 　車輛與信號系統的接口

　　車輛與其它系統之間的接口要考慮功能接口和物理接口兩個方面。其中車輛與信號系統的A TC 之間的功能接口比較復雜,主要有數字信息交換接口類型及協議、列車制動動態參數與A TC 控制列車停車精度之間的配合、列車制動沖擊極限的控制權、駕駛模式的轉換、零速信號的來源、無人自動折返功能的實現、兩個系統的牽引/ 制動力矩電流環的一致,等等。

　　4. 2 　車輛與無線通信的接口

　　車輛與無線通信之間的接口需要確定控制中心(OCC) 對客室廣播的優先權問題。即OCC 對客室的廣播是自動的,還是由司機控制。如果用戶希望通過車輛與無線通信之間的數字接口將車輛的故障數據實時傳輸到OCC 和車輛基地,以縮短車輛的維修時間,提高車輛的利用率,一定要在地鐵項目總體規劃中確定并在車輛合同中明確這一功能需求,并確定兩個系統之間的數據接口及協議。若有此功能接口,可利用該數據接口在OCC 將服務信息和廣告信息即時傳輸到車輛內的旅客信息顯示屏上。

　　4. 3 　車輛與供電系統的接口

　　車輛與供電系統之間的接口需要考慮遠期高峰小時變電所的容量、受電弓與接觸網的匹配、電磁兼容等問題。每個問題都需要兩個供貨商認真、細致地配合。如受電弓和接觸網之間的匹配不僅要考慮受電弓的尺寸、材料、受流能力,還需要校核列車在靜止時受電弓的最大受流能力是否足夠。最大受流能力除與受電弓碳條的數量、尺寸、單位受流能力有關外,還與接觸網的數量(單線、還是雙線) 有關。即要考慮是單線受流還是雙線受流。這一問題容易被忽略。

　　社科期刊發表：《新西部》雜志是由陜西省社會科學院于2000年6月創辦的國內首份以西部大開發為主題的刊物。伴隨著國家西部大開發的步伐，《新西部》堅持“以平民視角關注人的生存，以紀實風格展示西部風物”，將國家有關西部開發的政策及其變化和涉及西部發展的重大事件、焦點人物、熱點話題、權威資訊，及時而又多角度地呈現給讀者，贏得了社會各界的好評。該刊ISSN：1009-8607，CN：61-1368/C，郵發代號：52-78。

　　參考文獻

　　1 　GB 50157 -92 地下鐵道設計規范

　　2 　沙　斐. 機電一體化系統的電磁兼容技術. 北京:中國電力出版社,1999