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摘要：本文分析了深圳地铁三期工程7、9、11号线电力蓄电池机车（电力蓄电池工程车）的主要技术参数、功能作用、应用范围等相关问题，并对电力蓄电池工程车在深圳地铁后续线路的推广应用前景进行了分析。
关键词：城市轨道交通；电力蓄电池工程车；牵引蓄电池；技术参数；
引言
随着城市化进程的加快和城市交通需求的迅猛增长，我国的城市轨道交通得到了长足的发展，地铁正在成为中国城市解决交通拥堵的“良药”。作为在城市轨道交通线路运营中必不可少的轨道工程运输工具——地铁工程车得到越来越广泛的运用。城市轨道交通线路运营维护过去长期采用内燃动力工程车作为牵引动力，内燃动力工程车不依赖外部电源，依靠柴油发动机持续工作，但工作时产生大量噪音和废气，损害作业人员身心健康，影响作业精度。电力蓄电池工程车以清洁能源电能作为动力，采用接触网/牵引蓄电池双路供电，在接触网停电时由牵引蓄电池提供能量，较之传统的内燃动力工程车具有零排放、低噪音、微震动的优势，成为取代传统内燃动力工程车的替代产品。
深圳市地铁集团有限公司于2009年在全国范围内首次采购电力蓄电池工程车，用于在地铁2号线牵引检测拖车，2014年深圳地铁三期工程7、9、11号线再次集中采购6台电力蓄电池机车（电力蓄电池工程车），本文对该批电力蓄电池工程车技术方案进行了分析。
1．概述
深圳地铁三期工程7、9、11号线电力蓄电池机车（以下简称“三期工程电力蓄电池工程车”），是用于深圳地铁三期工程7、9、11号线车辆段与停车场的配套设备。其各项功能满足7、9、11号线轨道交通车辆牵引、场内调车、作业车辆的牵引以及其它运输、维修方面的牵引需求。
三期工程电力蓄电池工程车具有重联功能，既可以2台电力蓄电池工程车重双机重联，提高牵引/制动力，增加续航里程。也可以与配属深圳地铁三期的接触网综合作业车进行重联，形成可双向运行的车组。
三期工程电力蓄电池工程车在牵引其它无动力工程车辆时可以提供作业用电源，向平板车起臂吊、接触网作业车曲臂升降平台等装置提供稳定的动力电源。
7、9号线电力蓄电池工程车预留ATP安装位置及接口，11号线电力蓄电池工程车安装ATP系统。
2．三期工程电力蓄电池工程车技术分析
2.1 三期工程电力蓄电池工程车使用的外部条件
2.1.2 蓄电池工程车适用气候条件
1）海拔不超过1200m；
2）周围空气温度在-2℃到+45℃之间；
3）平均相对温度79%（最大97%）。
4）最大风速40m/s
2.1.2蓄电池车外部环境
1）适用于深圳湿热的气候条件。
2）适应含盐和其它腐蚀性物质的气候条件，可防腐蚀、防虫害、防水、防霉、防尘、防火、防雷击、防冰雹、防雾等。
2.2 基本技术参数
2.2.1 主要外形尺寸参数
电力蓄电池工程车主要尺寸：
前后车钩中心距 14636mm
车体宽度 2680mm
车钩中心线距轨面高度（新轮） 880 mm±10mm
转向架中心距 7060mm
转向架固定轴距 2200mm
轮径 840/805/770mm（新/半磨耗/全磨耗轮）
受电弓滑板距轨面高度(新轮)（落弓高度） 3750mm
2.2.2重量及轴式：
轨距 1435mm
轴式 Bo-Bo
轴重 ≤14t
整备重量 ≤56t
2.2.3 电传动参数及牵引/制动特性
电传动方式 直-交
供电电压 接触网供电时: DC 1500V 网压波动范围：1500V～1800V
蓄电池供电时: DC 800V网压波动范围：614V～921V
轮周牵引功率（持续制）：
接触网供电时400 kW
蓄电池供电时300 kW
最高速度：
接触网供电时80 km/h
蓄电池供电时40 km/h
额定速度：
接触网供电时35.7 km/h
蓄电池供电时27.8 km/h
起动牵引力：
接触网供电时 100kN
蓄电池供电时 100kN
牵引恒功率速度范围:
接触网供电时 14.4 km/h～80 km/h
蓄电池供电时 10.8km/h～40 km/h
轮周电制动功率：
接触网供电时 300 kW
蓄电池供电时 300 kW
制动恒功率速度范围:
接触网供电 13.5 km/h～80 km/h
蓄电池供电时 13.5 km/h～40 km/h
最大电制动力： （5km/h～13.5km/h）
接触网供电时 80kN
蓄电池供电时 80kN
2.3 三期工程电力蓄电池工程车技术分析
（1）整体设计及布置
电力蓄电池工程车采用双司机室，中央走廊结构。全车设备布置可分为车顶设备布置、司机室设备布置、机械间设备布置和车下设备布置及电力蓄电池工程车布管、布线等几个部分。
车顶设备布置
在电力蓄电池工程车顶盖上相应布置有车载电台天线（预留）、2个司机室空调机组、1个制动电阻器、1个受电弓及支撑瓷瓶、1个避雷器、4个车顶通风机、1个登顶门等。
机械间设备布置
机械间设备采用主要采用双层设备布置方式，下层布置牵引蓄电池组，上层分别布置了低压电器柜、辅助逆变器及牵引蓄电池充电柜、控制电源柜及储物柜，上述设备采用对称布置的方式；制动管路柜及主风缸布置在机械间的中部，有利于电力蓄电池工程车重心的均衡。
司机室设备布置
司机室内布置一个主操纵台、一个副操纵台、两个司机座椅，安装有刮雨器，遮阳帘，照明灯具等。司机室内还布置有灭火器，并在I端司机室主司机侧后部预留ATP柜安装空间。
车下设备布置
车下安装以下设备：BO－B0转向架（数量为2个）、1个高压柜、1个牵引逆变器、1个高速主断路器、1个斩波电抗器。
电力蓄电池工程车采用预布线和预布管工艺。
(2)技术特点及优势
三期工程电力蓄电池工程车的主电路采用双电源供电系统，即DC1500V接触网和DC800V牵引蓄电池两种供电模式。当使用牵引蓄电池供电时，能够保证电力蓄电池工程车在接触网无电的情况下进行正常运行并完成牵引作业任务。较之国内早期电力蓄电池工程车，三期工程电力蓄电池工程车在成熟技术平台的基础上进行了优化。
三期工程电力蓄电池工程车的主传动采用直-交方式，采用异步牵引电动机，转向架采用国内地铁电客车大量采用的技术成熟的B型电客车转向架，采用两端司机室，中间内走廊形式，外形美观大方，车内外按低噪声标准设计。噪声要求符合《GB/T 3450-2006 铁道机车和动车组司机室噪声限值及测量方法》标准。
电力蓄电池工程车两端部采用对称布置，两端皆具有双机重联功能，能够满足包括车钩、制动风管、总风管连接、三相380V供电等方面的重联时的连接，相同型号的电力蓄电池工程车能够实现控制信号连接。
三期工程电力蓄电池工程车具有自动记录功能，能够存储走行公里数、报警、故障等各种信息。报警、故障信息能够通过专用接口上传到便携式测试仪（PTU）上显示、存储有关数据备份,存储的数据可下载到个人计算机上进行分析。三期工程电力蓄电池工程车具有完善的互锁及保护功能，运用时，当其中一个操纵台在控制状态时，另一端涉及操纵的按钮将自动被锁住；停放时，具有监控自身的停放制动状态的功能。
3．电力蓄电池工程车在深圳地铁线网的应用前景
在新加坡、香港等城市，电力蓄电池工程车在地铁线网中的运用历史已超过30年，产品技术已相当成熟，运用经验非常丰富。在中国大陆，2009年深圳地铁2号线首期工程采购了国内第一台电力蓄电池工程车并于2012年投入使用，目前运营状态良好。以深圳地铁2号线电力蓄电池工程车为起点，随着国内环保政策法规的日趋严格以及以人为本的理念深入人心，越来越多的城市轨道交通线网采用了电力蓄电池工程车。深圳地铁三期工程7、9、11号线基于双重保险和平稳过度的考虑，同时配置了电力蓄电池工程车和内燃动力工程车，该批6台电力蓄电池工程车投运后可以进一步增加电力蓄电池工程车的使用维护经验，为提高后续线路的电力蓄电池工程车比例奠定基础。
根据《深圳市轨道交通线网规划(2016-2030)》到2030年，深圳地铁将拥有超过1000公里的线网规模，大量的车辆段、停车场将进行物业上盖或直接建于地下。电力蓄电池工程车利用其零排放、低噪声的优点，可以解决相对密闭空间内作业的环保需求，拥有良好的应用前景。因此，随着三期工程7、9、11号线电力蓄电池工程车运营经验不断积累，后续四期工程及其它远期线路可以提高电力蓄电池工程车的配置数量和比例，甚至有望彻底实现所有工程车辆全电力牵引，大大提升城市轨道交通运营的环保水平。
参考文献：
[1]杨振中、何云风、黄宇峰.双源制地铁工程维护车异步牵引电机的研制[J].电力机车与城轨车辆2014(4)
[2]谭本旭、李希宁.长沙2号线蓄电池调车机车概述[J].电力机车与城轨车辆2014.(3)
[3]李琛玫、丁伟民、崔洪严.蓄电池电力工程车高压柜的设计分析及仿真计算[J].电力机车与城轨车辆2014.(2)
[4]邓焰.蓄电池电力工程车可行性分析[J].电力机车与城轨车辆2013.10
[5]杨志华、陈成、毛如香 地铁工程维护车的新发展[J].电力机车与城轨车辆2010.4
论文作者:夏鸿飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/14
标签：蓄电池论文; 电力论文; 工程车论文; 三期论文; 工程论文; 作业论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;