地铁自动扶梯
为了保证地铁安全正常运行,应在地铁内设置环境控制设备和各类必需的车站辅助设备,包括:通风、空调、给排水、消防、自动扶梯、直升电梯、动力、照明、旅客引导等系统设备。现代化程度较高的地铁还配置了自动售检票系统、车站设备自控系统、屏蔽门等。
给排水系统用来提供地铁运营中生产、生活和消防用水,收集并排除地下渗透水和生产、生活产生的废水、污水。地铁给水系统的水源一般取自城市自来水。
地铁屏蔽门
地铁消防系统分中央和车站两级。中央级的主要功能是:监视全线消防设备状态;火灾时,指挥全线消防抢险活动;控制全线有关消防设备的运行。车站级的主要功能是:监视车站消防设备运行情况,接受各类报警信息;控制车站及相邻区间内消防设备的动作,实施灭火活动;与中央级间进行必要的信息传输。
知识卡片:
自动扶梯
电动枎梯一般是斜置。行人在扶梯的一端站上自动行走的梯级,便会自动被带到扶梯的另一端,途中梯级会一路保持水平。枎梯在两旁设有跟梯级同步移动的扶手,供使用者扶握。
电动扶梯可以是永远向一个方向行走,但多数都可以根据时间、人流等需要,由管理人员控制行走方向。另一种和电动扶梯十分类似的行人运\输工具,是自动人行道(Automatic Sidewalk)。两者的分别主要是自动行人道是没有梯级的;多数只会在平地上行走,或是稍微倾斜。
4. 地铁供电系统的组成与功能
地铁的供电电源要求安全可靠,通常由城市电网供给。目前,国内各城市对地铁及城市轨道交通的供电一般有三种方式,即分散供电方式、集中供电方式、分散与集中相结合的混合供电方式。
分散供电模式
分散供电方式是指沿地铁线路的城市电网(通常是10KV电压等级)分别向各沿线的地铁牵引变电所和降压变电所供电。其前提条件是城市电网在地铁沿线有足够的变电站和备用容量,并能满足地铁牵引供电的可靠性要求。如早期的北京地铁采取的就是这种供电方式。
集中供电模式
集中供电方式是指城市电网(通常是110KV或66KV电压等级)向地铁的专用主变电所供电,主变电所再向地铁的牵引变电所和降压变电所供电,地铁自身组成完整的供电网络系统。我国目前大多数地铁和城轨交通均采用集中供电方式如上海、广州、深圳地铁等。
分散与集中相结合的供电方式是上述两种供电方式的结合,可充分利用城市电网的资源,节约投资,但供电可靠性不如集中供电方式,管理亦不够方便。
根据功能的不同,地铁供电系统一般划分为以下几部分:外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明系统、杂散电流腐蚀防护系统和电力监控系统。
外部城市电网
一是外部电源。地铁供电系统的外部电源就是地铁供电系统主变电所供电的外部城市电网电源。外部电源方案的形式有集中式供电、分散式供电、混合式供电。集中式供电通常从城市电网110kV侧引入两回电源,按照地铁设计规范要求,至少有一回电源为专线。
二是主变电所。主变电所的功能是接受城网高压电源(通常为110kV),经降压为牵引变电所、降压变电所提供中压电源(通常为35kV或10kV),主变电所适用于集中式供电。主变电所接线方式为线变式或桥型接线。
三是牵引供电系统。牵引供电系统的功能是将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V电压,为地铁列车提供牵引供电,系统包括牵引变电所与牵引网,牵引网包括接触网与回流网。接触网由架空接触网(直流1500V)和接触轨(直流1500V或750V)两种悬挂方式,大多数工程利用走行轨兼作回流网;少数工程单独设置回流轨。
架空接触网
四是动力照明供电系统。动力照明供电系统的功能是将交流中压(35kV或10kV)降压变成交流220/380V电压,为运营需要的各种机电设备提供电源。
五是杂散电流腐蚀防护系统。杂散电流腐蚀防护系统的功能是减少因直流牵引供电引起的杂散电流并防止其对外扩散,尽量避免杂散电流对城市轨道交通主体结构及其附近结构钢筋、金属管线的电腐蚀,并对杂散电流及其腐蚀保护情况进行监测。
六是电力监控系统。电力监控系统的功能是实时对地铁变电所、接触网设备进行远程数据采集和监控。在城市轨道交通控制中心,通过调度端、通信通道和变电所综合自动化系统对主要电气设备进行四遥控制,实现对整个供电系统的运营调度和管理。
知识卡片:
直流电
直流电(Direct Current,简称DC),是指方向和时间不作周期性变化的电流,但电流大小可能不固定,而产生波形。又称恒定电流。所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。
5.地铁信号系统联锁技术
地铁信号系统的任务是保证行车安全、协调列车运行、提高运输效率。铁路或地铁车站以及车辆段都有很多线路,线路的两端以道岔连接,根据道岔的不同位置组成列车的不同进路,每条进路只允许一列列车使用。列车能否进入某进路,是否会发生进路冲突,这些都由联锁系统来协调。联锁系统是信号系统中保证列车行车安全的核心设备。
联锁信号
联锁是“通过技术方法,使信号、道岔和进路必须按照一定程序并满足一定条件,才能动作或建立起来的相互关系”。也就是说,为了保证车站行车安全,必须制定一系列联锁规则以制约信号的开放与关闭、道岔转动和进路的建立;必须以技术手段来实现这些联锁规则。联锁系统以电气设备或电子设备实现联锁功能,以信号机、动力转辙机和轨道电路室外三大件来体现联锁功能。
根据系统内各设备在功能上的分工和所在的位置,联锁系统可分解成如图1所示的联锁机构(联锁层)、人机会话层和监控层。联锁机构、监控层都必须符合故障-安全原则,其设备设在车站信号楼的机械室内;人机会话层设在车站值班室。
联锁机构是联锁系统的核心,它除了接受来自人机会话层的操纵信息外,还接受来自监控层所反映的室外信号机、转辙机和轨道电路状态的信息,并根据联锁条件,对这些控制信息和状态信息进行处理,产生相应的信号控制命令和道岔控制命令。
联锁系统层次结构图
人机会话层的主要功能是:操作人员在该层向联锁机构输入操作信息,接受联锁机构反馈的设备状态信息和行车作业情况信息。
监控层的主要功能是:接受联锁机构的控制命令,通过信号控制电路来改变信号机显示;接受联锁机构的道岔控制命令,驱动道岔转换;向联锁机构反馈信号机状态、道岔状态和轨道电路状态信息。
联锁示意图
联锁设备具有以下功能:轨道电路的处理、进路控制、道岔控制、信号控制、进路自动设置功能。
轨道电路处理功能是接收和处理轨道区段的“空闲、占用”状态信息,并把该状态信息转发给其他相关设备。进路控制功能就是建立和解锁进路的功能。建立进路的过程就是从开始办理进路到防护该进路的信号开放的过程。解锁进路的过程就是从列车驶入进路到越过进路中全部轨道区段的过程,或是操作人员解除已建立的进路的过程。
信号系统控制
信号控制功能负责监视轨旁信号状态,并依据进路、轨道区段、道岔和其它轨旁信号状态信息对其进行自动控制。当收到控制中心送来的信号更新指令时,则更新信号状态。若进路建立的联锁条件得到满足,则点绿灯或黄灯或白灯(这三种灯光为允许行车灯光,其中绿灯和黄灯是列车运行时的允许灯光,白灯为调车情况下的允许灯光),表示进路在锁定状态;若进路建立的联锁条件不满足,则点红灯。如果信号开放后,由于某种原因条件又不满足,则信号自动关闭。直到条件满足后,在收到信号重新开放指令时,才重新点亮允许灯光。
正常情况下,地铁中只需要开通某一固定进路。根据列车的目的地,进路自动设置功能在适当时间自动请求进路。进路自动设置功能有根据列车时间表自动设置进路和根据列车识别号自动设置进路两种模式。
知识卡片:
道岔
道岔是一种使机车车辆从一股道道转入另一股道的线路连接设备,通常在车站站、编组站站大量铺设。有了道岔,可以充分发挥线路的通过能力。即使是单线铁路,铺设道岔,修筑一段大于列车长度的叉线,就可以对开列车。
6. 地铁与轻轨的区别
随着中国城市的发展,一些大中型城市已开通或正在建设地铁和轻轨,普通民众由于对城市轨道交通系统接触较少,认识时间较晚,概念上有些误区。有人认为城市轨道交通中,在地面以下行驶的叫地铁,在地面或高架上行驶的就是轻轨;还有人认为轻轨的钢轨重量比地铁轻,这两种认识都是错误的。城市轨道交通分为地铁和轻轨两种制式,地铁和轻轨都可以建在地下、地面或高架上。为了增强轨道的稳定性,减少养护和维修的工作量,增大回流断面和减少杂散电流,地铁和轻轨都选用轨距为1435毫米的国际标准双轨作为列车轨道,与国铁列车选用的轨道规格相同,并没有所谓的钢轨重量轻重之分。 划分两者区别的依据是所选用列车的规格。
武汉轻轨
按照国际标准,城市轨道交通列车可分为A、B、C三种型号,分别对应3米、2.8米、2.6米的列车宽度。凡是选用A型或B型列车的轨道交通线路称为地铁,采用5~8节编组列车;选用C型列车的轨道交通线路称为轻轨(上海轨道交通8号线除外),采用2~4节编组列车,列车的车型和编组决定了车轴重量和站台长度。
上海3号线
上海轨道交通3号线采用6节编组A型列车,有90%的线路都是在高架上,但是按照车型分类标准仍然属于地铁线路;上海轨道交通6号线采用4节编组C型列车,有70%的线路都是在隧道内,但是按照车型分类标准仍然属于轻轨线路。A型车是目前最高端的城市轨道交通列车。其特点是车体宽和编组大,A型车宽度为3米,上海轨道交通10号线采用的阿尔斯通Metroplis地铁列车宽度达到3.2米; 6节编组A型地铁列车最大载客量为2460人,上海轨道交通1、2号线的阿尔斯通和西门子8节编组A型地铁列车最大载客量达到3280人。B型车和C型车的造价和技术含量要小于A型车。
大连轻轨
在我国的规范中是指,轴重相对较轻,单方向输送能力在1万~3万人次的轨道交通系统,称为轻轨;每小时客运量3万~8万人次的轨道交通系统,称为地铁。
知识卡片:
西门子
西门子股份公司(SIEMENS AG FWB:SIE, NYSE:SI)是世界最大西门子公司总部的机电类公司之一,1847年由维尔纳·冯·西门子建立。如今,它的国际总部位于德国慕尼黑。西门子股份公司是在法兰克福证券交易所和纽约证券交易所上市的公司。
2005年,西门子全集团在190个国家和地区雇用员工460,800人,全球收入为754.45亿欧元(2004年为702.37亿欧元),税后利润较2004年的36.6亿欧元降至24.2亿欧元