摘要：地铁是沿着地面铁路系统的形式逐步发展形成的一种用电力牵引的快速大运量城市轨道交通模式，其线路通常敷设在地下隧道内，有的在城市中心以外，从地下转到地面或高架桥上敷设方式。文章发表在《新西部》上，是车辆管理论文发表范文，供同行参考。
关键词：地铁车辆,设计审评,电磁适应性
据《2014年-2020年中国城市轨道交通行业发展模式与未来前景分析报告》统计数据显示，2013年末，中国累计有19个城市建成投运城轨线路87条，运营里程2539公里。2013年实际新增2个运营城市、16条运营线路、395公里运营里程。在2539公里运营里程中，地铁2074公里，占总里程的81.7%;轻轨192公里，占总里程的7.6%;单轨75公里，占总里程的3.0%;现代有轨电车100公里，占总里程的3.9%;磁浮交通30公里，占总里程的1.2%;市域快轨67公里，占总里程的2.6%。
目前国内A 型地铁车辆均由国外车辆制造商设计并制造,技术上总体来说是成熟、可靠的,然而在投入运行后都发现了很多问题。其主要原因是: 车辆制造商对地铁运营的经验不足,对用户的系统配套设备也不完全了解;车辆制造商出于自身利益会较多地考虑制造成本和项目执行的便利;制造商的水平也是通过一个个项目的实践逐步提高的。
1 车辆在运输过程中的问题
1. 1 运输过程中的制动要求
地铁车辆通过国内铁道线路运输时,为保证车辆运输过程的安全性,铁路运输部门对车辆空气制动有要求(即对守车的制动力有规定要求) 。在设计中,应考虑地铁列车制动风管在铁路运输中与铁路车辆风管的连通问题。地铁车辆可以参与、也可以不参与铁道车辆的制动。
由于地铁车辆的制动系统和铁道车辆不同,牵引机车不易控制,所以通常采用不参与的方式,在地铁车辆的每辆车上增设一个截断塞门。上海轨道交通3 号线(明珠线一期) 车辆由于在设计中没有考虑这一问题,在铁路运输中出现麻烦。经过协商后,采用140 m 的软管跨过6 节地铁车辆来连接干线列车的前后车辆,以保证与守车制动管相连,满足整列车的制动性能。
1. 2 车辆在隧道内的救援方式
由于隧道内的空间比较狭小,车辆在脱轨后复位相对比较困难,应考虑在车辆的1、2 位端部牵引梁处设计车辆脱轨复位顶车装置。为方便在隧道外的车辆复位,在转向架的两侧边梁处也应考虑复位顶车装置。
2 电磁兼容性要求
电磁兼容性要求的范围涉及车载设备、信号设备、通信设备、供电设备、附近设备、邻区外部设备及乘客的物品和器具等。所有的车载设备应能在地铁线路的电磁环境中可靠工作,功能和性能不受影响, 并且不影响地铁线路的其他设备系统。
电磁干扰因素有辐射干扰、感应干扰、传导干扰、静电释放等4 种。供货商应该在设计开始时提交一份至少要包括下列内容的EMC(电磁适应性) 计划: EMC 组织机构、人员和资质;在整个合同期间拟采取的总体方法和步骤、进度计划;对EMC 要采取的详细方法和步骤; 说明设计中应考虑的射频干扰和敏感性设备; 说明对电磁干扰敏感的系统之间的接口和达到EMC 的方法。
3 车辆设备的要求
3. 1 蓄电池箱的设计及安装位置
蓄电池的检查周期正常情况下为3 个月。蓄电池组为80 单元左右。由于检查是逐个单元进行的,箱体的设计应考虑便于检查和加液。ALSTOM 原来提供给南京地铁的方案是固定式的,检修时需在平交道上进行,在可升降的专用小推车的协助下将整个箱体卸下来。整个过程费时又费力。后来经过协商和谈判将蓄电池箱设计成带滚动支架的可抽拉式,不需工具就能拉出。
3. 2 电气设备箱/ 电气柜的设计
设备箱的设计应该考虑检修的方便性、可测试性、可互换性,同时还应该考虑拆卸的时间和所需的专用工具。AL STOM 提供给南京地铁牵引设备箱和辅助逆变器箱的方案中采用了螺栓固定方法,打开箱门约需5 min 。虽然从安全的角度这样可保证维修人员不受电击的伤害,但增加了维修人员的工作强度。另外,AL STOM 在设备箱/ 电气柜布置设计中对零部件的检查、测试和更换的方便性考虑不够充分,增加了检修的难度。
3. 3 电气绝缘( 车顶绝缘距离)
车辆顶部与接触网之间的电气绝缘距离必须满足GB 50157 -92 《地下铁道设计规范》第8. 3. 14 条(当时GB 50157 -2003 尚未颁布) 或IEC 913 -1988 《电力牵引架空线》第2. 1. 6 条。即对于接触网标称电压为1 500 DC 的地铁车辆,车体与线路带电部分(接触网) 之间的最小间隙在静态状态下不小于150 mm , 在动态状态下不小于100 mm 。
3. 4 蓄电池熔断器的位置
为了防止蓄电池熔断器的更换带电操作,蓄电池的隔离开关应该设置在蓄电池与熔断器的中间,以使两者隔离。ALSTOM 的设计没有考虑到这一细节, 将隔离开关设置在熔断器和蓄电池的外侧,如图2 所示。这样的设置将导致熔断器的更换带电操作。
4 与其它系统的接口
4. 1 车辆与信号系统的接口
车辆与其它系统之间的接口要考虑功能接口和物理接口两个方面。其中车辆与信号系统的A TC 之间的功能接口比较复杂,主要有数字信息交换接口类型及协议、列车制动动态参数与A TC 控制列车停车精度之间的配合、列车制动冲击极限的控制权、驾驶模式的转换、零速信号的来源、无人自动折返功能的实现、两个系统的牵引/ 制动力矩电流环的一致,等等。
4. 2 车辆与无线通信的接口
车辆与无线通信之间的接口需要确定控制中心(OCC) 对客室广播的优先权问题。即OCC 对客室的广播是自动的,还是由司机控制。如果用户希望通过车辆与无线通信之间的数字接口将车辆的故障数据实时传输到OCC 和车辆基地,以缩短车辆的维修时间,提高车辆的利用率,一定要在地铁项目总体规划中确定并在车辆合同中明确这一功能需求,并确定两个系统之间的数据接口及协议。若有此功能接口,可利用该数据接口在OCC 将服务信息和广告信息即时传输到车辆内的旅客信息显示屏上。
4. 3 车辆与供电系统的接口
车辆与供电系统之间的接口需要考虑远期高峰小时变电所的容量、受电弓与接触网的匹配、电磁兼容等问题。每个问题都需要两个供货商认真、细致地配合。如受电弓和接触网之间的匹配不仅要考虑受电弓的尺寸、材料、受流能力,还需要校核列车在静止时受电弓的最大受流能力是否足够。最大受流能力除与受电弓碳条的数量、尺寸、单位受流能力有关外,还与接触网的数量(单线、还是双线) 有关。即要考虑是单线受流还是双线受流。这一问题容易被忽略。
社科期刊发表：《新西部》杂志是由陕西省社会科学院于2000年6月创办的国内首份以西部大开发为主题的刊物。伴随着国家西部大开发的步伐，《新西部》坚持“以平民视角关注人的生存，以纪实风格展示西部风物”，将国家有关西部开发的政策及其变化和涉及西部发展的重大事件、焦点人物、热点话题、权威资讯，及时而又多角度地呈现给读者，赢得了社会各界的好评。该刊ISSN：1009-8607，CN：61-1368/C，邮发代号：52-78。
参考文献
1 GB 50157 -92 地下铁道设计规范
2 沙 斐. 机电一体化系统的电磁兼容技术. 北京:中国电力出版社,1999
