长虹电池长虹电池

技术文章

电力蓄电池双能源地铁工程车的发展与应用

点击数:24922017-11-15 00:00:00 来源: 南宁轨道交通有限责任公司

新闻摘要:随着我国轨道交通的不断发展,地铁工程车也面临着新的选择,传统的以内燃机作为动力的维护车能耗高,且污染较重,不利于城市的可持续发展以及人们对生活质量的要求,因此,迫切需要有一种新能源的工程车来取代。电力蓄电池双能源地铁工程车跟传统工程车对比,具有很大的优势,它将在我国各个城市不断被推广。基于此,本文分析了传统工程车和新能源工程车的区别,并阐述了电力蓄电池双能源地铁工程车的技术要点,最后提出了其具体的发展和应用。

中国正在以前所未有的惊人速度发展地铁建设。 目前至少有17个城市正在建设或者扩建地铁网络, 有部分城市的地铁将在近 t两年开通,此外还有很多城市正在筹划或者等待国家政府批准他们的地铁建设计划 随着城市的快速发展,城市各项公共设施设备以及交通条件也在不断优化。

在不久的将来,地铁将成为中国城市主导的交通方式。 在地铁的建设、运营筹备、试运用以及正式运营等各个阶段都必不可少的地铁工程维护车也将面临新的选择。在城市地铁刚开始兴建和发展的阶段,由于技术水平等因素的限制,我国地铁工程车大都以内燃机作动力,然而,内燃地铁工程车自使用以来就存在诸多不足。出于环保、节能工作环境的要求,内电转换是必然的。电力蓄电池双能源工程车作为一种最新的机车模式被提出,它采用接触网或蓄电池双能源供电,不产生碳氧化物、粉尘等排放,其作业发出的声音仅相当于人正常的讲话声,既保障了隧道内环境的清洁,同时确保了作业人员的身体健康。欧洲、新加坡、香港等地的地铁已广泛采用这种清洁环保的电力、蓄电池型工程车。基于此,本文对这种双能源地铁工程车进行了分析。

1 目前我国城市地铁工程车应用的现状

目前,我国地铁工程中采用的维护工作中的牵引设备主要是内燃车。但采用这种工程车存在着以下缺陷:

1)工作过程会发出噪声,影响周围居民的生活;

2)产生的废气对环境造成污染;

3)使用内燃机作为动力装置,产生的废气由于无法及时扩散,对客乘以及工作人员的身体健康不利;

4)容易导致地铁中消防系统的错误预警信号。

2电力蓄电池双能源地铁工程车的发展

电力蓄电池双能源地铁工程车的发展,是随着传统内燃机车不适应时代发展的要求而被提出来的,它在结构上以及性能上都具有明显的优越性,能耗以及废物产生量符合国家政策以及相关标准的要求,成为新时代地铁工程车的重要发展方向。其供电方式是通过第三轨或者接触网和电力蓄电池两种能源混合牵引来实现的,这种供电方式不会产生废气以及烟尘,不会对城市环境造成污染,不会对乘客等的身体健康带来危害,也不会在地铁隧道中积累较多的热量,有利于减轻地铁中的各种通风设备以及空调的负担。该工程车在设计中应用了交流电传动技术,不仅能减少工作过程中噪声的产生,也减少了各种通风设备的使用量。

地铁中应用电力蓄电池双能源工程车,其控制模式是通过微机控制 技术来实现的,具有较高的可靠性以及可行性,对于资源的需求较少,具 有较高的控制精度,且能实现低速和恒迷的控制。因为在工作过程中其 技术线路和地铁是一致的, 在维护的时候所采用的技术平台也是一致的,这样有利于简化维护和管理工作流程。双能源工程车使用的年限远远大于传统内燃机工程车,寿命是其两倍以上,可以达到三卡年,并且整个寿命期间所需要的成本大大降低,跟传统内燃机车相比,能节省七百万以上的成本。

3电力蓄电池双能源地铁工程车的应用

电力蓄电池双能源地铁工程车的应用范围广泛,其可以应用在以下几个方面:

1)地铁建设阶段,搬运地铁建设的各种物资设备到具体的施工位点。

2)将新采购的地铁车辆放置到车库中时,能够起到牵引作用。

3)地铁车辆进行运营之前,需要对地铁线路压道,以及检查地铁隧道状况和接触网性能,这些功能的实现需要依靠工程检测机车,同时还要依靠工程车实现冷、热滑。

4)地铁正式投入运营之后,在运行的过程中地铁车辆出现了故障,需要工程车将其牵引至规定的检修点上。 同时,它还承担着承载维修工具设备等工作,并协助进行地铁事故的救援工作。

5)承担着对接触网以及地铁线路进行定期检查和维护的责任。 2009年的8月,电力蓄电池双能源工程车最先由深圳地铁中的二号线招标采购,这辆双能源工程车的组成包括检测车以及电力蓄电池双能源供电机车两部分卢应用效果良好。它在地铁车辆牵引系统的基础上增加了供电模式转换电路牵引蓄电池及其充电电路等部件,示意图如下:

 

目前,双能源工程车蓄电池组的电压,应该达到和电网电压相似的 水平,这样所获得的牵引力才能和地铁电网供电一致。为了简化整个电气系统,可以利用降压斩波充电电路,但是蓄电池组中电压受限。这时有两种方案可以解决: 一是增加升压的环节在牵引蓄电池输出的一端,但必须增加一个蓄电池的电抗器;还可以提高牵引电机热容量以及变流器数量,在深圳地铁中采用的就是这种方案。但是实际上这种模式浪费较高,因此,在选择电气系统时,首先应该根据电网供电的具体要求,来选择牵引电机以及变流器,这时如果能满足供电需求的话,则采用第二种方案,否则采用第一种更经济合理。

双能源工程车在对牵引蓄电池进行充电时,需要通过电网或者是库内的电源。采用降压斩波器进行充电设计紧凑且成本低,能够对整辆车的尺寸以及重量进行控制,一般来说,有两种充电方式,第一种是通过提供和电网的电压相同的电源,和电网供电公用充电的电路;第二种是在库内提供三相工频的电源,并利用其它电路进行整流之后,来将其送到充电电路中。

蓄电池成组技术是蓄电池在电力牵引系统中应用的关键技术,应确保每个单体供电的一致性,这样才能从整体上提高其性能。如果是铅酸蓄电池,评估其荷电状态比较简单,因为静止时的单体电压和荷电状态存在着一定的关系。状态比较简单,因为静止时的单体电压和荷电状态存在着一定的关系。在蓄电池成组的时候应该检查其一致性,符合要求之后方可运行。若电池是动力钮电池的话,由于单体电压在变化范围较大的荷电状态中,其变化不明显,很难对其一致性进行评估,因此,需要设置相应的管理系统。

重联应用是双能源工程车的重要特征,她可以适应多种牵引任务的需求,根据平车中预埋的各种重联线,很多时候要求很多台双能源工程车能够满足在同一列编组进行任意组合实现运行的要求。

 

4电力蓄电池双能源地铁工程车存在的问题

电力蓄电池双能源地铁工程车是新应用、新技术,新技术的发展必然伴随着一些尚未完全解决的问题:

1)内电转换虽然是必然趋势,但内电机车需并存不短的一段时间。 内燃机车很成熟,己形成一定的模式,而目前电力机军产品单一,使用技术要求或条件也未明确,如附属设施、维修场地、各品备件以及如何维 修、保养等缺少规范、系列化、标准化。

2)一般出动工程车,都不是小事。内燃机车只要加油即可使用,很方便。蓄电池毕竟续航能力有限,到底能牵引多大重量,电力工程车的能力和可靠性如何,如何应付抢险和救援等尚未完全明确,所以双能源工 程车使用的技术条件还需进一步补充。

3)如何把双能源工程车运用得更好,目前缺乏相关规划和设计,如一条线配置多少台合适等等,会导致业主采购时茫然。 应把配置要求等形成标准、系列,使业主选型时有据可查。

尽管目前尚存在一些不足 但双能源工程车在地铁中的应用是必然趋势,它的使用对地铁行业具有较为重大的意义s 随着地铁行业的进一步发展,通过深入的研究与实践,它的技术将会不断发展并逐渐推广使用。

5结束语

无论是从设备的经济性能,还是从其应用的效果以及对环境造成的影响来说,电力蓄电池双能源工程草都明显优于内;燃机车。但同时也要认识到,作为一种新技术新应用,它仍然存在一些不足,需要不断加强研究与实践,推动技术的发展和推广。


【责任编辑:(Top) 返回页面顶端

 

友情链接

  • 还没有任何项目!