城市轨道交通设备的分类课件.pptx

1、城市轨道交通设备的分类城市轨道交通设备基本上可以分为站场、线路、车辆、牵引供电、信号系统和通信系统、供电系统、车站系统运营设备等。站场1.1 线路1.2城市轨道交通线路是轨道交通车辆运行的基础，起着承受车辆重量、引导车辆运行方向的作用。城市轨道交通线路的基本形式有放射形（星形）结构、条带形（树状）结构、棋盘形（栅格网状）结构、放射形网状（三角形）结构、复合型结构及其他结构。每一条城市轨道交通线路都是由线路（区间隧道或地面线路或高架线路）、车站站场及附属建筑物组成的。城市轨道交通线路按照空间设置位置的不同可分为地下、地面和高架三种形式。线路上部建筑沿用传统的铁路方式，由钢轨、轨枕和连接零件等组成

2、。线路下部基础由路基、道床等组成，现多采用整体道床结构。跨坐式单轨铁路的车体中心在轨道梁的上方，运行时车体跨坐在轨道梁上。城市轨道交通线路按其在运营中的作用不同可分为正线、辅助线和车场线。正线是指供载客列车运行的线路，贯穿所有的车站和区间。辅助线是指为了空载列车进行折返、停放、检查、转线及出入段作业所运行的线路，包括折返线、渡线、停车线、车辆段出入线和联络线等。车场线是指车辆基地内的各种作业线，包括检修线、试验线、洗车线和出入库线。车辆1.3城市轨道交通车辆的类型城市轨道交通车辆的类型1.（1）按城市轨道交通车辆的制式分类。随着城市轨道交通车辆设计制造技术的发展，出现了多种制式的车辆，以满足不

3、同线路条件和环境的要求。按走行部与行驶轨道之间的匹配关系来分，城市轨道交通车辆主要有钢轮钢轨制式车辆（包括直线电动机车辆）、胶轮制式车辆、独轨制式车辆、磁浮车辆等。通常，城市轨道交通车辆多指钢轮钢轨制式车辆，该种车辆主要应用于地铁或轻轨系统。（2）按牵引动力配置分类。按牵引动力配置分类，城市轨道交通车辆可分为拖车和动车两大类。拖车。拖车是指本身无动力牵引装置的车辆，它仅有载客功能，可设司机室，也可带受电弓。动车。动车是指本身装有动力牵引装置的车辆。动车又分带受电弓的动车和不带受电弓的动车。由于动车本身带有动力牵引装置，因而它兼有牵引和载客两大功能。城市轨道交通车辆在运营时一般采用动拖结合、固定

4、编组的形式，从而形成电动列车组。（3）按系统分类。城市轨道交通按系统分类可分为地铁系统、轻轨系统和单轨系统等。各系统的车辆分类如下：地铁系统的车辆分为A型车（车体宽度为3 m）、B型车（车体宽度为2.8 m）和直线电机B型车。轻轨系统的车辆分为C型车（车体宽度为2.6 m）和直线电机C型车（车体宽度为2.5 m）。单轨系统的车辆分为跨坐式单轨车辆和悬挂式单轨车辆。（4）按车辆上的安装设备进行分类。在一列车组中，一般我国南方城市的地铁车辆按照欧系车辆的习惯分为A车、B车和C车三种类型。A车。A车是带司机室的头车。它是拖车，本身无动力，依靠有动力的车辆推动或拖动。B车。B车无司机室，为动力车，其转

5、向架上装有牵引电动机（一般一辆车装有四台牵引电动机），车顶装有受电弓或车下装有受电靴（第三轨受流）。C车。C车无司机室，为动力车，其转向架上装有牵引电动机，车下装有一组空气压缩机。有时也将空气压缩机装在A车上。我国的轻轨电动车辆有三种形式：4轴动车、6轴单铰接式车辆和8轴双铰接式车辆。其中，6轴单铰接式车辆是双向运行的动车，车体长度为23 m或28 m，车体宽度为2.65 m；8轴双铰接式车辆的车体长度为26 m，车体宽度为2.4 m。城市轨道交通车辆的组成城市轨道交通车辆的组成2.一般城市轨道交通车辆由以下几部分组成：（1）车体。车体分有司机室车体和无司机室车体两种。车体既是容纳乘客和司机（

6、对于有司机室的车辆）的地方，又是安装和连接其他设备及部件的基础。近代城市轨道交通车辆的车体均采用整体承载的钢结构或轻金属结构，以达到在最小的自重下满足强度要求的目的。车体一般均有底架、端墙、侧墙及车顶等。城市轨道交通车辆的车体虽然与一般铁路客车有许多相同之处，但由于其具有特殊的用途，因而使其具有特有的特征，如一般电动车组有动车和拖车之分、服务于市内公共交通、车内布置的座位较少。（2）转向架。转向架是车辆的行走装置，安装于车体与轨道之间，用来牵引（对动力转向架而言）和引导车辆沿轨道行驶，承受并传递车体与轨道之间的各种载荷并缓和其动力作用，是保证车辆运行品质的关键部件。转向架一般由构架、弹簧悬挂装

7、置、轮对轴箱装置和制动装置等组成。动力转向架还装设有牵引电动机和传动装置。各种转向架的主要区别在于所用车轴的类型和数目、轮对轴箱的定位方式、弹簧悬挂装置的形式和载荷的传递方式等的不同。（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。为了改善列车的纵向平稳性，一般在车钩的后部装设缓冲连接装置，以缓和列车的冲击。车钩缓冲连接装置用于连接车辆，改善列车的纵向平稳性，连接车辆之间电气和空气的管路。城市轨道交通车辆均采用自动车钩，自动车钩分为非刚性车钩和刚性车钩两种基本类型。（4）制动装置。制动装置是保证列车安全运行必不可少的装置。制动装置是指按照需要使运行中的车辆减速或在规定的距离内停

8、车的装置。由这样一系列专门装置组成的系统称为制动系统。制动系统包括制动控制系统和制动执行系统。制动控制系统由制动信号发生与传输装置和制动控制装置组成，主要有空气制动系统和电控制系统两类。制动执行系统通常称为基础制动装置，有闸瓦制动和盘形制动等。按照电动车组动能转移方式的不同，制动可分为摩擦制动和动力制动。（5）受流装置。从接触导线或导电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的不同可分为杆形受流器、弓形受流器、侧面受流器、轨道式受流器和受电弓受流器。（6）车辆设备。车辆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。固定附属装置包括车电装置、通风装置

9、、取暖装置、空调装置、座椅和拉手等。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）电气系统。电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。按作用和功能的不同，电气系统可分为主电路系统、辅助电路系统和电子与控制电路系统。城市轨道交通车辆的基本特点城市轨道交通车辆的基本特点3.不同城市、不同类型的城市轨道交通车辆各有其自身的技术特点，但车辆的总体技术都朝着轻量化、节能化、少维修、低噪声、舒适型、高可靠性、高安全性及低寿命周期成本的方向发展。城市轨道交通车辆的基本特点如下：（1）因为城市轨道交通系统是特种大中运量快速交

10、通系统，受到列车运行环境条件的限制，所以对车辆的安全性能、噪声、振动和防火均有严格的要求。（2）城市轨道交通系统的线路都是全封闭的专用线路，双向单线运行，行车密度大，因此，对车辆的可靠性提出了很高的要求，一些系统部件必须进行冗余设置。（3）对于运营中可能发生的列车不能起动的情况，应预先制定简便的临时处理方案，使列车能凭自身的动力起动离开而进入最近的存车线，以免堵塞线路。当列车确实无法起动时，一般应安排就近的另一列车前往救援，由两列车连挂将其推至最近的存车线。此外，在发生意外事故的情况下，列车必须有保证乘客快速离车疏散的通道。（4）车体向着轻量化发展。采用大断面铝合金型材或不锈钢材构成车体的整体

11、承载结构，可以在满足安全和强度的前提下最大限度地减小车重。（5）车辆间采用封闭式全贯通道，可以方便乘客走动及保证乘客数量分布均匀。车辆的相邻车厢连接处采用密接式车钩进行机械、电气、气路的贯通连接。（6）为了保证列车停站时大量的上下客流交换在尽可能短的时间内完成，应设置足够多的车门。每节车厢单侧车门的数量：A型车为45个，B型车为34个。（7）采用调频调压交流传动及电制动和空气制动的混合制动，以降低能耗。（8）列车控制和主要子系统的控制可以实现计算机网络化，信息播放多样化、实时化和分层集中化。（9）实现了信号控制和行车控制自动化。列车除了设有列车自动监控（automatic train supe

12、rvision，ATS）、列车自动运行（automatic train operation，ATO）和列车自动防护（automatic train protection，ATP）等自动控制设备外，还配备了相应的车载设备。牵引供电1.4牵引供电是指将从架空接触网或接触轨接收到的电能变为机械能，从而驱动电动车组运行的供电方式。牵引供电系统是指铁路从地方引入220(110)kV电源，通过牵引变电所降压到27.5 kV送至电力机车的整个供电系统。牵引供电系统主要由接触网、馈电线、轨道、回流线和牵引变电所等组成。接触网是城市轨道交通的输电网。接触网可分为架空式接触网和接触轨式接触网。架空式接触网由接触悬

13、挂、支持装置、支柱与基础等组成。布置架空式接触网时，要考虑跨距、驰度和张力。接触轨是沿电牵引线路敷设的、与走行轨道平行的附加轨，通过与电动车组伸出的受流器接触而获得电能。通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触，牵引电能由接触网进入电动车组，驱动牵引电动机，使列车运行。馈电线是连接牵引变电所和接触网的导线，牵引回流通过轨道和回流线导入牵引变电所。牵引变电所向接触网供电的方式有单边供电和双边供电两种。为了保证接触网供电的安全性、可靠性和灵活性，可将接触网分为电分段和机械分段。信号系统和通信系统1.5信号系统信号系统1.信号系统是城市轨道交通系统中最重要的系统。信号系统的作用是指挥行车，保证安全和提

14、高运行效率。城市轨道交通具有高密度、短间隔、短站距和快速等特点，因而对交通保障系统有安全要求高、通过能力达、抗干扰能力强、可靠性高、自动化程度高等要求。城市轨道交通信号系统改变了传统铁路以地面信号显示指挥行车的方式，实现了以车载信号为主体信号，利用计算机系统实现了速度控制、进路选择和进路控制等，并逐步向无人驾驶的方向发展。信号系统的设备主要有信号机、转辙机、轨道电路、联锁系统和列车自动控制系统。通信系统通信系统2.通信系统按其用途不同可分为通信传输系统、电话系统、无线调度系统、时钟系统、闭路电视系统、广播系统和商用通信系统等。（1）通信传输系统。通信传输系统是系统各站点和控制中心及站与站之间的

15、信息传输和信息交换的通道。它担负着城市轨道交通所有的通信系统信息传输的重任，所以在城市轨道交通通信系统中占有非常重要的地位。（2）电话系统。电话系统分为公务电话、调度电话、站内电话和轨旁电话。公务电话。公务电话以数字程控交换机为核心，连接办公室、运营控制中心（operational control center，OCC）、车站和设备室等电话分机，以满足城市轨道交通对内和对外的通信需求。为保证安全和降低成本，应利用专网网络构建公务电话系统。调度电话。调度电话可为运营、电力、维护和救灾等提供有效的通信保障，并为控制信息的调度人员完成行车调度、环控调度、电力调度和维修调度等提供专用直达的通信。站内电

16、话。站内电话是为了适应站内岗位之间频繁通话而建立的独立的内部电话系统，一般采用小型交换机实现。站内电话主要可以实现车站内部通信及相邻车站、联锁站间的直达通信。轨旁电话。轨旁电话是为列车司机和维修人员在系统运营、维护及紧急情况下及时联系车站及相关部门而设置的电话。（4）时钟系统。时钟系统是为运营准时、服务乘客和统一全线设备标准时间而设置的。该系统采用全球定位系统（global position system,GPS）标准时间。（3）无线调度系统。线调度系统既是调度与司机通信的唯一手段，也是移动作业人员和抢险人员实现通信的重要手段。无线调度系统有专用频道方式和集群方式两种形式。专用频道方式。专用频

17、道方式是指根据用途配置频道的方式，即有多少用途配多少频道，每种频道只做一种用途，即使空闲也不作他用。集群方式。集群方式是指所有用途共用一个频道的方式，即根据需要临时分配、设置一个控制频道和若干通话频道，其通话频道数少于用途数。时钟系统的组成。时钟系统由GPS标准时钟信号接收单元、一级母钟、监控设备、二级母钟和子钟构成。GPS标准时钟信号接收单元设置在控制中心内，用于接收卫星时间，并向一级母钟提供时钟源信号。一级母钟也设置在控制中心内，其作用主要是将GPS标准时钟信号接收单元接收的信息转换为时间信号。一级母钟有主、备两套设备，在设备故障时可以实现自动转换。监控设备也设置在控制中心内，与一级母钟相

18、连，可实时监控时钟系统各主要设备的运行状况。二级母钟设置在车站或车辆段通信设备机房内，具有独立的系统。二级母钟接收一级母钟发送的标准时间和控制信息，并控制子钟的运行，可独立于母钟单独运行。子钟设置在站厅、站台、值班室和调度室内，为这些区域提供时间显示。时钟系统的控制模式。中央控制运行模式。中央控制运行模式是系统在正常状况下的控制模式。在该模式下，系统正常接收GPS信号，并传送标准时间给二级母钟及其他需要时间信号的设备。当一级母钟不能正常接收GPS信号时，其可通过自身高稳晶振的运行提供时间信号给二级母钟等终端用户。车站级控制模式。车站级控制模式在一级母钟不能正常接收GPS信号且不能向二级母钟传送

19、时间信号时使用，此时二级母钟仅能靠自身高稳晶振的运行给子钟提供时间信号，但不能给其他系统提供时间信号。若二级母钟发生故障，则子钟自行运作，继续向乘客提供时间显示。（5）闭路电视系统。闭路电视系统是指控制中心的调度管理人员、车站值班员、站台管理人员和司机实时监控车站客流、列车出入站、乘客上下车等情况，以提高运营组织的管理效率，保证列车安全、整点地运送乘客的系统。（6）广播系统。广播系统是城市轨道交通运营行车组织的必要手段，主要由控制中心广播、车站广播和车辆段广播组成。它的主要作用有以下几点：对乘客广播，通知列车到站、离站、线路换乘、时间表变更、列车误点和安全状况，播放音乐以改善候车环境。其广播范

20、围包括站厅、站台和列车车厢。对乘客广播，通知突发或紧急情况，组织指挥事故抢险，提高应急响应能力。对运营人员广播，发布有关通知信息，使其协同配合工作。其广播范围包括办公区、站台、站厅、运用库、段内道岔群附近和人行道。（7）商用通信系统。商用通信系统可为乘客提供在地铁内进行无线通信、广播和无线上网等服务，具体包括城市广播、中国移动GSM通信、GPRS上网、中国联通GSM、CDMA通信及3G服务等。供电系统1.6城市轨道交通供电系统是最重要的基础能源设施，可为各种用电设备提供动力电源，确保轨道交通列车和照明、通风、空调、排水、通信、信号、防灾报警和自动扶梯等系统的正常运行。城市轨道交通供电系统包括城

21、市供电局地区变电所和轨道交通主变电所之间的输电线路、轨道交通供电系统内部的牵引降压输配电网络、直流牵引供电网、车站低压配电网、电力监控系统、防雷设施和接地系统等。变电所可分为主变电所、牵引变电所、降压变电所和牵引降压混合变电所。电源及供电系统采用集中供电的方式，中压供电网络与牵引供电系统共用，电压等级为33 kV，电源由主变电所供给。车站及区间动力、照明负荷由车站降压变电所提供，供电电压为0.4/0.22 kV。供电系统应按满足一、二级负荷的要求采用两路电源供电。车站系统运营设备1.7城市轨道交通车站系统运营设备的种类众多，具体包括自动售检票（automatic fare collection

22、，AFC）系统、电梯系统、屏蔽门系统、乘客信息系统、环控系统、给排水系统、防灾报警系统、照明系统与低压配电系统等。自动售检票系统自动售检票系统1.自动售检票系统是城市轨道交通综合自动化系统中不可缺少的重要组成部分。自动售检票系统采用完全封闭的运行方式和计程、计时的收费模式，集计算机、网络、通信、自动控制、非接触式集成电路（integrated circuit，IC）卡、大型数据库、机电一体化、模式识别、传感和精密仪器加工等高新技术为一体。高度安全、可靠、保密性能良好的自动售检票系统与各种自动售检票系统的终端设备相配合，可以完成轨道交通中的自动售票、检票、计费、收费、单程票回收、现金稽查、客流收

23、费统计和售检票设备监控等操作。电梯系统电梯系统2.电梯和自动扶梯作为方便快捷的乘客运输工具已经越来越多地被应用于城市轨道交通车站。城市轨道交通车站一般采用曳引驱动电梯和液压电梯。自动扶梯采用公共交通型，以确保其可以安全、可靠、长期地进行。轮椅升降机属于城市轨道交通车站无障碍设备设施的一部分，主要为乘坐轮椅的残疾人提供进出站服务。屏蔽门系统屏蔽门系统3.屏蔽门是新型的轨道交通设备，在列车到达车站和离站出发前，该设备能自动完成活动门的开、关门控制。乘客信息系统乘客信息系统4.乘客信息系统是指利用网络技术、多媒体传输技术和显示技术在指定的时间内将指定的信息显示给指定人群的系统。乘客信息系统具有信息发

24、布和信息查询的功能，在正常状态下可以播放列车运行信息、政府公告、出行参考、股票信息、广告和其他交通工具运行信息，在紧急状态下可以发布各种救援和疏散指示。此外，乘客还可以通过乘客信息系统设备的触摸屏自行查询气象信息和换乘信息。环控系统环控系统5.环控系统是一套可以对环境空气进行处理的系统，其作用是调节指定区域内的空气温度、湿度，并控制二氧化碳、粉尘等有害物质的浓度。环控系统可以覆盖车站的站厅、站台、隧道、设备管理用房等区域。给排水系统给排水系统6.（1）给水系统。）给水系统。地铁给水主要分为生活用水、生产用水和消防用水。生活用水。在车站，生活用水主要是指卫生间、浴室和茶水室等的用水。生产用水。生

25、产用水主要是指空调冷却系统的循环冷却水和补充水，以及站厅层、站台层和出入口通道等处的地面清洗冲洗水。消防用水。消防用水主要是指消火栓给水系统所用的水。（2）排水系统。地铁排水主要分为生活污水、隧道结构渗水、消防废水及露天出口和洞口的雨水。对污水、废水和雨水应分类集中，并就近排到城市污水、雨水排水系统中。总之，排水应遵循分类集中、就地排放的原则。防灾报警系统防灾报警系统7.为保证轨道交通运行的安全和正常运营，以及保护全线所有的建筑物，每条轨道交通线路都应配备具有火灾、水灾、地震等自动监测及自动报警功能的防灾报警系统，并同时具有在火灾发生时必要的防火、灭火手段和措施。在防灾报警系统中，最重要的系统

26、是火灾报警系统。在火灾报警系统中，火灾探测器是最重要的组成部分。照明系统与低压配电系统照明系统与低压配电系统8.（1）照明系统。城市轨道交通车站的地下区域特征及地铁运营性质决定了城市轨道交通车站内照明种类的多样化，进而决定了照明配电回路的数量不应少于动力用电回路的数量。按属性不同分类，照明系统可分为应急照明系统、节电照明系统、标志照明系统、出入口照明系统、一般照明系统、广告照明系统和事故照明系统等。（2）低压配电系统。城市轨道交通的独特性决定了低压配电系统的复杂性，主要表现为低压用电设备数量大、类型多、负荷范围广；系统设计的考虑因素较多，如电线电缆的选择、配线结构的考虑和敷设方式的优化等。低压配电系统直接向轨道交通系统中的低压用电设备提供电能，并且监督监控通风空调设备、给排水设备和照明设备的运行状态。谢谢观看