? 系统可靠性高，除接触轨外，供电系统在任何两个一次单 体设备故障下（n－2），仍可保证向地铁的正常供电。
19
供电技术－ 采用钢铝复合 接触轨
? 牵引网采用导电性能好、重量轻、安装 方便、便于运营维护的钢铝复合轨；优
北京地铁新线新技术的应用
北京市轨道交通建设管理有限公司 2005.6.13
1
内容
? 北京地铁建设概况 ? 地铁车辆技术 ? 线路技术 ? 供电技术 ? 信号系统 ? 指挥中心、AFC清算管理系统 ? 总结
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北京地铁建设概况
? 北京地铁四号线、五号 线、十号线(含奥运支线) 项目已正式获得国家发 改委的立项批复。
? 目前，本市轨道交通总 计运营里程已达114公里， 在建地铁五号线、地铁 四号线和地铁十号线， 在建里程88.46公里。拟 建首都机场线27公里。
3
5号线的车辆新技术
?5号线车辆系统生产厂家
车体：
长春客车工厂
电传动 系统和空 调：日本 日立公司
制动：
德国克诺尔公司
?重点介绍电气牵引和电气制动的新技术
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车辆新技术—主电动机（1）
最大特点：无速度传感器 国内地铁首次采用该项技术！ 优点：
1）电机的小型轻量化 2）提高系统可靠性 3）保养容易、降低保养费用
不用安装、拆卸传感器、 不用 确认传感器动作
5号线和13号线的主电 动机
5
车辆新技术—主电动机（2）
速度传感器
电机
电机
Iqp ,Iq
Idp
有速度传感器的情况
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线路技术—隔振支座
国内外首次应用钢 弹簧隔振桥梁支座 技术
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线路技术—无缝线路铺设
? 在地铁13号线采用一次铺设无缝线路技术 ? 解决了夜间维修困难，运营初期轮轨振动与噪
声振动大等问题 ? 节省了初期投资
17
供电技术－ 再生电能吸收装置
电容储能式 变电所用 再生电能吸收装置， 有效的防止了再生失 效，节约了电能，且 含有稳定牵引网电压 作用。
自动弱磁场控制
矢量控制
Ecf
V
电压 矢量
门极 信号
-提高低速区的扭矩
Iqp
电流控制 Iq1
（ＡＣＲ）
演算
d
脉宽
调制
控制
（ＰＷＭ）
Iq
差 频 Fs 频率
Finv
演算
演算
扭矩 电流 FB*2 补偿 常量波 动修正
电流矢量 探测
iu ,iv ,iw
*1： 前 馈 *2： 反 馈
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车辆新技术— 全电气制动（5号线）
优点为焊接质量高、节约工期、不用设置较大 的焊轨基地 。
? 10～20dB减振技术研究应用
? 弹性支撑梯形轨枕技术，由梯形轨枕、弹性支墩、混 凝土底座构成。其优点为减振降噪效果好、重量轻、 易维修、施工简便等，符合本档次的减振要求。
? 新型蛋型减振器，可解决高架桥的振动和噪声问题， 其动静比达到1.15，减振达到15dB。符合本档次的减 振要求。
行车试验结果 行车试验结果
?提高乘坐舒适度
?减低机械制动装置的磨耗
?降低制动器产生的噪音
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车辆技术—5号线的列车监控装置（TMS装置）
? 提高数据传输速度
-干线： 从13号线的19.2Kbps 提高到 5号线的 2.4Mbps -设备： 从13号线的9.6Kbps 提高到 5号线的 38.4Mbps
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车辆技术—服务的改善
? 空调通风系统
? 首次国产全列车空调地铁车，填补了 B型地铁车 空调系统的空白
? 每车设2台25000Kcal/h 空调机组，机组采用日立 公司提供的薄型结构，采用环保型制冷剂 R407C
? 安装幅流风机，提高客室和司机室的微风速 ? 具有客室应急通风功能 ? 司机室设风量及风向可调的送风单元
实现了监控信息量以及设备信息记录的相应改善 ！
? 追加了自我诊断画面
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车辆新技术—车体及内装
? 首次采用不锈钢车体
? 5号线192辆动车组，全部采用不锈钢车体 ? 车辆轻量化，不用涂漆
? 内装
车辆制造厂聘请德国著名的专业设计公司对车辆的外观造型、内部 装饰进行设计，使得外部新颖别致、内部美观大方，体现了现代运 输工具的流行与时尚
电气空气混合方式
速度
电制动 空气制动
混合
混合
全电气制动停止控制
电气空气混合方式和全电气制动停止控制方式的比较 电气空气混合方式和全电气制动停止控制方式的比较
检测停止信号 扭矩电流指令 车辆速度
下降变化率的控制使 扭矩冲击缓和
只在电气制动下才 真正停止
维持一定的减速力量
没有速度传感器的情况
《速度推算方式 》
Fs
逆变器频率
磁通量
转子电流
根据逆变器频率和实际 转子频率的差值不同扭
Vc
(扭矩电流 ) 矩电流不同
Fr
电机
转子
在扭矩电流控制下能够
同时实现速度推算和高 实际扭矩频率 速扭矩应答
牵引 后速 度的推算
滑行
Vc
30
40
行车试验结果
50 时间 [s]
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车辆新技术—主电动机（3）
?从13号线开始采用 IGBT元件
-通过高开关频率降低电磁噪音 -模块结构可以实现小型轻量化
? 光纤反馈
-IGBT 的故障防止，提高可靠性
逻辑部
光纤 指令信号
门驱动
IGBT
保护装置 （联锁）
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车辆技术—逆变器控制
? 从13号线开始
ＩＮＶ
ＩＭ
采用矢量控制
-快速的控制反应
电流 指令
I dp
励磁电流FF*1控制与 差频自动修正方式
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供电技术－供电系统接线
? 10kV系统采用双环网接线方式
? 变电所10kV侧采用单母线分段接线，两段母线间设置母联 开关；每座开闭所从城市电网引入两回相独立电源，两回 电源分别接在该变电所的两个分段母线上；其它变电所从 相邻变电所分别引入两回10kV电源。
? 特点
? 变电所出口设置越区隔离开关柜，在一牵引变电所解列时， 可优先采用牵引网电压质量较好的大双边供电；
? 减轻维护负担
? 尘埃对策 （压入式风扇，将无滤网的冷却风压入产生 正压来排除尘埃的构造）
? 使用日立的新油脂RIMAKUSU HS2注入油箱盖，实现 无加油运行
? 高可靠性
-由于使用铝转子防止逆变器高频共振
? 低噪音化
? 压入风扇周围隔音化构造 （专利编号：P3211826）
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车辆技术—逆变器
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车辆新技术—安全运行
? 车门
? 采用电动内藏侧拉门，增加了门系统安全可靠性
? 能量吸收结构新型车钩缓冲装置
? 车辆前端采用能量吸收结构 ? 全列配置带有可变形压溃管的国际知名品牌的车钩缓冲装置
? 乘客紧急疏散
头车前端设置紧急疏散门，车辆连接处设置大的贯通道
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线路技术—移动焊接和减振
? 钢轨洞内移动焊接技术