武漢地鐵DKZ8型電動車組
| 武漢地鐵DKZ8型地鐵列車 | |
|---|---|
 DKZ8型A03編成 | |
| 概覽 | |
| 類型 | B1型地鐵車輛 |
| 型號 | DKZ8 |
| 原產國 |  中華人民共和國 |
| 製造 | 北車長春軌道客車 |
| 產量 | 12列 |
| 車輛總數 | 48節 |
| 車輛編號 | A01 ~ A12 |
| 製造年份 | 2003 ~ 2004年 |
| 投入服務 | 2004年7月28日 |
| 主要用戶 | 武漢地鐵 |
| 營運路線 | 武漢地鐵1號線 |
| 車輛基地 | 古田車輛段 礄口路停車場 漢口北停車場 |
| 技術數據 | |
| 列車編組 | 2M2T |
| UIC軸式 | 2′2′+Bo′Bo′+Bo′Bo′+2′2′ |
| 編組長度 | 76.6m |
| 車輛長度 | 先頭車：19,300 mm 中間車：19,000mm |
| 車體闊度 | 2,800mm |
| 車體高度 | 3,800mm |
| 車輛重量 | 先頭車：31.5 t 中間車：35.5t |
| 編組重量 | 134t |
| 軸重 | 13t |
| 軸距 | 2,200mm |
| 軌距 | 1,435mm |
| 輪徑 | 840mm |
| 轉向架 | 北車長春軌道客車制 無搖枕式空氣彈簧轉向架 |
| 車體材質 | 鋁合金 |
| 車門 | 全列均為南京康尼機電新技術制雙扇電控電動塞拉門（4×4 對） |
| 車輛載客量 | 先頭車：215人 中間車：240人[1] |
| 編組載客量 | 910人 |
| 設計最高速度 | 80km/h |
| 起動加速度 | （0－36 km/h）≥0.83 m/s2 （0－80 km/h）≥0.5 m/s2[2] |
| 常用減速度 | 0.8 m/s2[2] |
| 緊急減速度 | 1.2 m/s2[2] |
| 供電制式 | DC 750 V（第三軌供電） |
| 受流方式 | 費拉茲-紹穆特公司制[3] 下接觸型集電靴 |
| 傳動方式 | 直－交 |
| 牽引電動機 | SEA-402[4][5] 東芝電器制鼠籠式三相異步交流牽引電動機（2×4台） |
| 電動機功率 | 180 kW[4] |
| 牽引功率 | 1,440 kW |
| 傳動比 | 100/13（7.69）[6][7] |
| 控制裝置 | SVF068-A0[8] 東芝電器制IGBT-VVVF控制 （1C2M2群方式，2組） |
| 驅動裝置 | KD452-B-M[7] 東洋電機製造制撓性板聯軸節驅動裝置（2×4具） |
| 制動方式 | 再生制動（主） 閘瓦式電控空氣制動（輔） 制動控制裝置：納博特斯克制 HRA[9] |
| 安全防護系統 | SelTrac IS (S40) 阿爾卡特朗訊制ATC裝置與CBTC系統（GoA 2預留GoA 3等級） |
| 其它事項 | |
| 備註 | 輔助電源裝置：INV168-A0 東芝電器制IGBT-SIV供電（2組） |
武漢地鐵DKZ8型電動車組，是武漢地鐵的首款載客列車，也是中國大陸首款國產化全鋁合金車體地鐵車輛[10]，目前在1號線運營。
列車編組
DKZ8型列車由北車長春軌道客車生產，為4節車廂B型編組（2M2T，Tc-M-M-Tc），共12列，計48節車廂，於2004年1號線一期工程開通時投入使用。
DKZ8
| ||||
|---|---|---|---|---|
| 車廂型號 | DK44 | DK42 | DK43 | DK44 |
| 車廂編號 | WHA××1 | WHA××2 | WHA××3 | WHA××4 |
| 型式區分 | Tc | M | M | Tc |
| 動力單元 | 單元1 | 單元2 | ||
| 空調裝置 | 三菱電機制 EU711 40.7 kW×2 |
三菱電機制 EU711 40.7 kW×2 |
三菱電機制 EU711 40.7 kW×2 |
三菱電機制 EU711 40.7 kW×2 |
| 電氣設備 | 南京華士制 5NB-1 應急通風逆變器 |
東芝制 SEA-402 三相異步電動機 180 kW×4 |
東芝制 SEA-402 三相異步電動機 180 kW×4 |
南京華士制 5NB-1 應急通風逆變器 |
| 東芝制 INV168-A0 140 kVA IGBT-SIV |
東芝制 SVF068-A0 IGBT-VVVF |
東芝制 SVF068-A0 IGBT-VVVF |
東芝制 INV168-A0 140 kVA IGBT-SIV | |
| 車輛重量 | 31.5 t | 35.5 t | 35.5 t | 31.5 t |
| 額定載客量 | 215人 | 240人 | 240人 | 215人 |
車體結構
列車車體呈鼓形，在滿足強度和剛度要求的同時實現了輕量化，具體包括：[1]
 A05 號編組  A09 號編組 |
車頂車頂採用鋁合金型材焊接結構，圓弧頂和空調平台均由4種型材插接組成，其中空調平台位於M車和Tc車的一、二位端，內部安裝有三菱電機制EU711型空調裝置（每節車廂安裝兩台，每台的製冷容量為40.7 kW[11]）；車頂的二次骨架由縱梁和橫梁組成，均為鋁型材，固定在車體鋁結構的T型滑槽內。 側牆側牆鋁合金結構採用分塊結構，每節車廂分為10塊側牆，每塊側牆由7或8塊鋁型材組焊成形。 側牆內牆板採用厚度為4 mm的白色進口聚酯玻璃鋼材料，表面為光面或亞光面，使用壽命不小於15年；內牆板使用鋁梁骨架支撐，鋁梁用螺栓固定在側牆鋁結構的滑槽上。內牆板的上、下兩邊用螺釘固定在鋁梁上，左、右兩邊用螺釘固定在滑槽上，窗口四周則使用3M尼龍搭扣固定在內骨架鋁梁上。 側牆外部的裝飾彩條在一期工程開通時為紅色，在二期工程開通後更換為一號線的標識顏色「地鐵藍」[12]。 底架底架採用大斷面鋁合金擠壓型材焊接結構，並設有頂車、架車、復軌用墊座，可用於拆卸、組裝、修理、裝運以及救援等操作；Tc車駕駛室端部底架還設置板梁結構，並加裝防爬器，以滿足底架吸收高衝擊能量的需要。 前端牆Tc車前端牆採用流線型結構，由前端鋁結構和玻璃鋼外殼組成，其中玻璃鋼外殼上開有1個風擋窗口和2個直角三角形側窗；前端鋁結構採用了插口式板梁結構，其中門立柱和門上橫梁為冷彎鋁型材，其它板梁採用了厚度為8 mm的鋁板。 |
車內布置
列車的內部設施採用縱向對稱布置方式，具體包括：[1]
車門
列車的每節車廂兩側各有四扇客室側門，均為雙開電控電動外塞拉門，有效開度1300毫米，高度1850毫米。
司機室的側門為單開手動外塞拉門，而間壁門則為手動折頁門，其上帶有玻璃窗和保險鎖，客室一側只能通過鑰匙開啟，司機室一側則通過小手把開啟。
車窗
列車的每節車廂兩側各有三扇明窗和兩扇暗窗，其中明窗為三層中空車窗，包括最外層的5毫米厚高性能鍍膜玻璃、中間層的4 mm厚鋼化玻璃、內層的5毫米厚鋼化玻璃，以及每兩層玻璃間的6毫米中空層；暗窗則為內表面經過絲網印刷處理的5毫米厚鋼化玻璃。
客室
列車的客室內部設有縱向座椅，分為六人、四人、三人長座椅三種；座椅在客室兩側對稱分布，其近門側設有擋風板。
座椅上方設有熒光燈燈帶提供車內照明，燈帶附近還設有經過拉絲處理的不鏽鋼製U形扶手。
客室兩端設有LED走字屏，可顯示當前站、下一站等信息，此外部分車門上方還設有LED閃燈圖。
地板
地板型材由七塊鋁合金擠壓型材焊接組成，腔內填充防寒材，下表面噴塗隔聲阻尼漿，上方則鋪裝鋁蜂窩地板和厚度3毫米的灰色PVC地板布。
鋁蜂窩地板下表面附裝隔音板，通過地板連接件固定於地板型材上；地板連接件由橡膠座、鑄鋁座及PVC墊板組成，可起到良好的隔震及支撐固定作用。
司機台
司機台只裝在TC車上，供司機駕駛列車用，在結構上分為台面設備和台下箱櫃兩大部分，其中台面由玻璃鋼製成，台下箱櫃由鋼板製成。
台面設備包括TMS系統顯示屏、廣播控制面板、ATC系統顯示器、雙針壓力表、司機控制器、無線電台控制盒，以及各種信號指示燈和開關等。
台下箱櫃分為三部分：左櫃、中櫃及右櫃。左櫃設有無線電台主機和雨刷水箱，中櫃為接線端子排和腳踏部分，右櫃為廣播主機和儲物櫃。
電氣系統
列車以1M1T為一個完整的牽引、供電、控制單元，兩個單元組成一列編組，其電氣系統由東芝提供，具體包括：
牽引系統
每節M車下方各安裝一台SVF068-A0型牽引逆變器，以1C2M2群方式驅動其所在M車的四台SEA-402型三相四極鼠籠式交流電動機。[4][8]
牽引逆變器為兩點式IGBT電壓型三相直-交逆變器，冷卻方式為熱管散熱器走行風冷。逆變器箱中包含兩套STC235-A0型逆變器單元、兩套STC236-A0型制動斬波單元及一套LCU272-A0型邏輯控制單元，其中每套逆變器單元包含六個三菱電機制CM1200HA-34H型IGBT功率模塊（額定電壓1700 V，額定電流1200 A），驅動兩台牽引電動機，每節M車的四台牽引電動機在其輸入端處並聯。[6]
SEA-402型牽引電動機的技術參數為：額定功率180 kW，電機電壓550 V，電機電流240 A，工作頻率72 Hz，額定轉速2115 r/min，絕緣耐熱溫度200 ℃，功率因子0.86。[4][5]
SVF068-A0型牽引逆變器的技術參數為：重量910 kg，輸入電壓範圍DC 500－900 V，動力輸出電壓AC 0－550 V，制動輸出電壓AC 0－675 V，輸出頻率0－135 Hz。[2][8]
輔助供電系統
列車採用雙路靜止逆變器（SIV）交叉供電方式，每節Tc車下方各安裝一台INV168-A0型IGBT靜止逆變器，用以將DC 750 V逆變為AC 380 V、DC 110 V 或DC 24 V，其冷卻方式為熱管散熱器走行風冷。靜止逆變器的技術參數為：重量1820 kg，輸入電壓範圍DC 500－900 V，輸出電壓AC 380 V±5%（50 Hz），輸出容量140 kVA，輸出頻率50 Hz±1 Hz，噪聲＜70 dB，功率因子≥0.85。[13]
監控系統
列車的監控系統由主機（MU）、次級設備（SU）和顯示設備（DSP）組成，其中MU和DSP安裝在Tc車上，SU安裝在M車上。監控系統的功能包括：[6][14]
- 數據採集：通過常串行通信及數據輸入，從車上設備處採集信息。
- 計算：從牽引逆變器處獲取牽引電機的轉子頻率，進而計算列車的運行速度。
- 檢測與記錄：檢測列車的各種設備，採集它們的狀態信號，並將列車的性能數據或故障情況存檔。
- 顯示：藉助司機台的顯示屏，為司機和列車員提供列車圖解、公里和速度顯示、故障顯示等實用功能。
- 設置面板：可實現更改列車號、車輪直徑設定、小站識別、絕對公里值自動校正等操作。
控制系統
列車的控制系統具有控制列車運行、控制各種輔助設施、提供運行信息等功能，具體包括：[6]
- 運行模式控制：共有九種運行模式可供切換，分別為：
- 無人駕駛（GoA 3等級）：列車的運行完全由ATC設備控制，除首站需人工按發車按鈕外不需人工干預。
- ATO自動駕駛：除每站均需人工發車外，與無人駕駛模式相同。
- 人工保護（PM）：列車運行方向由ATC設備決定，列車牽引及制動完全由司機操作，ATP進行保護。
- ATP反向（只在ATO及PM模式下有效）：用於在列車停站不準確情況下調整停站位置（退行6 m）。
- ATP（RM）：列車運行方向由人工確定，ATP防護速度不超過25 km/h，其餘操作均由人工干預。
- ATP切除：完全為人工駕駛，牽引逆變器在25 km/h時切除牽引，超過30 km/h時則緊急制動。
- 洗車：用於洗車作業，將車速控制在3 km/h。
- 反向運行：牽引逆變器在4 km/h時切除牽引，超過7 km/h時則緊急制動，必須將手柄打到制動位才可恢復牽引。
- 站場運行：牽引逆變器在10 km/h時切除牽引，超過15 km/h時則緊急制動，必須將手柄打到制動位才可恢復牽引。
- 牽引及制動控制：依靠牽引線和非制動線的邏輯關係決定列車的制動、惰行和牽引狀態。
- 力矩指令傳遞：將ATC設備或司控器手柄發出的力矩指令，通過邏輯判斷轉為PWM編碼信號，並通過列車線進行傳輸。
- 空氣壓縮機控制：起車狀態下，雙壓縮機組同時打風；正常工作狀態下，由主控司機室側的壓縮機打風；此外還具有強制泵風功能。
- 列車服務設備控制：具體包括對以下五類設備的控制：
- 照明系統：即正常照明及應急照明的控制功能。
- 空調裝置：由司機台統一控制，包括通風、製冷、預製冷、緊急通風等功能。
- 客室採暖：共有三檔，由司機台統一控制。
- 乘客信息系統：與LED閃燈圖和走字屏聯動，具有自動、半自動、人工等報站模式，並可插播廣告等信息。
- 列車車門控制：以開關門控制為主，並具有一定的防夾物功能。
- 信號控制：包括對頭燈、尾燈、行車燈、電笛等的控制。
參考資料
- ^ 1.0 1.1 1.2 長春軌道客車股份有限公司. 武汉轨道交通一号线一期工程车辆使用维护说明书 - 第一分册：车辆总体. 2003.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 株式會社東芝. 武汉轨道交通一号线（一期）VVVF逆变器控制功能规格书（第二版）. 2003.
- ^ 長春軌道客車股份有限公司. 武汉轨道交通一号线一期工程车辆使用维护说明书 - 第五分册：空调、受流器. 2003.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 徐飛，張維久. 武汉地铁1号线车辆牵引电机定子引出线缆老化原因分析及改造措施. 現代城市軌道交通. 2017, (10): 26－29 [2021-12-07]. （原始內容存檔於2021-12-07）.
- ^ 5.0 5.1 株式會社東芝. Type test record of traction motor SEA-402. 2003.
- ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 長春軌道客車股份有限公司. 武汉轨道交通一号线一期工程车辆使用维护说明书 - 第二分册：牵引系统、辅助电源系统、监控系统、连接器、齿轮传动装置. 2003.
- ^ 7.0 7.1 東洋電機製造株式會社. 齿轮传动装置使用说明书（型号：KD452-B-M）. 2003.
- ^ 8.0 8.1 8.2 株式會社東芝. 武汉轨道交通1号线 VVVF 逆变器 SVF068-A0 维修手册. 2003.
- ^ 長春軌道客車股份有限公司. 武汉轨道交通一号线一期工程车辆使用维护说明书 - 第三分册：制动系统. 2003.
- ^ 中国第一列国产全铝合金城市轨道车辆诞生. 新華網. 2003-11-18 [2021-12-07]. （原始內容存檔於2021-12-09）.
- ^ 三菱電氣公司. 用于武汉轨道交通用空调单元 - 空调单元的指导手册（型号：EU711）. 2003.
- ^ 武漢地鐵運營有限公司. 一号线一期工程车辆车体外表油漆涂装改造工程二次招标公告. 2009-10-27. （原始內容存檔於2021-12-09）.
- ^ 株式會社東芝. 武汉地铁一期工程 · 逆变器设备（SIV）维护手册. 2003.
- ^ 株式會社東芝. 武汉1号线 · TMS（列车监控系统）功能规格. 2003.