地鐵蓄電池電力工程車?yán)m(xù)航能力及建議

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摘要：廣州地鐵14號線、14號支線（知識城線）、21號線共設(shè)兩段三場，運(yùn)營里程達(dá)137.8km。地鐵工程列車作為地鐵線路維修保養(yǎng)的保障用車，隨著時間的推移，出車數(shù)量將不斷增加，目前采用“雙機(jī)重聯(lián)方式”無法滿足未來作業(yè)量增加的需要?；诖?，通過對蓄電池工程車單機(jī)作業(yè)續(xù)航能力的分析結(jié)合線路特點(diǎn)，制定蓄電池工程車運(yùn)作建議。

關(guān)鍵詞：蓄電池電力工程車；續(xù)航能力；單機(jī)作業(yè)；地鐵

目前，廣州地鐵14號線、14號支線（知識城線）、21號線三條線路共有11臺蓄電池工程車，按現(xiàn)有出車模式，鎮(zhèn)龍段場需承接14號支線及部分21號線的正線作業(yè)放置了4臺機(jī)車，導(dǎo)致部分段場無法放置機(jī)車，無法做到均衡出車。根據(jù)目前工程列車的使用情況，以最常用的一臺機(jī)車連掛兩個平板車并裝有貨物取值（116t）為例展開分析。

1單機(jī)續(xù)航能力計(jì)算

1.1基本參數(shù)

1.1.1車輛參數(shù)翻閱技術(shù)文件，所采用蓄電池電力工程車的牽引蓄電池容量為400Ah，機(jī)車在第三軌模式比蓄電池模式的最高可運(yùn)行速度要高，貨物負(fù)載方面本次計(jì)算取一個中等偏上的數(shù)值13t，詳情見表1。

1.1.2線路參數(shù)通過對線路數(shù)據(jù)分析，14號支線的線路平均坡道為9.67‰，21號線的平均坡道分別為9.64‰，14號線的平均坡道為7.29‰。為此，本次計(jì)算以14號支線的9.67‰作為本次計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2校算過程

單機(jī)牽引兩平板車并裝有貨物（約116t）時，平均坡度取值9.67‰，作業(yè)期間不斷動車，車速≤10km/h，作業(yè)過程不停機(jī)，剔除作業(yè)過程中停車人員下線路作業(yè)、聯(lián)控排路與回站消點(diǎn)等時間，實(shí)際作業(yè)動車時間約為2.5h。根據(jù)《列車牽引計(jì)算規(guī)程》（TB/T1407—1998），相關(guān)計(jì)算如下。輔助設(shè)備消耗功率為14.4kW為避免牽引蓄電蓄電池容量消耗過大影響設(shè)備的壽命，因此蓄電池容量下降至40%時不建議繼續(xù)作業(yè)，因此在校算單機(jī)續(xù)航能力時，蓄電池容量取值60%（即0.6），在相對嚴(yán)苛的條件下也能滿足作業(yè)過程中的實(shí)際動車需求，在真實(shí)的作業(yè)過程中不可能連續(xù)在9.67‰的坡道上持續(xù)運(yùn)行的。

2單機(jī)牽引平板車作業(yè)的試驗(yàn)情況

（1）一臺蓄電池電力工程車連掛兩個護(hù)欄平板車自重90t，92%電量時使用三軌模式出廠，98%電量開始裝料，作業(yè)過程中以及回廠使用蓄電池模式，回廠電量72%，在蓄電池模式下的運(yùn)行里程約25km。（2）一臺蓄電工程車連掛兩個護(hù)欄平板車自重90t，全程采用蓄電池模式，電量97%出廠作業(yè)，到達(dá)嘉禾望崗站蓄電池電量降至88%（出廠運(yùn)行里程約10km，損耗9%），作業(yè)結(jié)束蓄電池電量82%（作業(yè)運(yùn)行里程約5km，損耗6%）回到廠電量70%（回廠運(yùn)行里程約10km，損耗12%）。通過對比發(fā)現(xiàn)：①采用第三軌模式出廠，列車運(yùn)行的里程增加較大且作業(yè)時電量較高有利于作業(yè)；②全程采用蓄電池模式運(yùn)行時，列車從出廠至嘉禾望崗站（請點(diǎn)站）的電量下降較快，遇到在作業(yè)過程中運(yùn)行里程較大時電量將進(jìn)一步下降，回廠時電量較低不利于車輛沖坡；③兩次作業(yè)中牽引蓄電池電量的損耗在運(yùn)行里程相同的情況下較接近。

3蓄電池工程車的應(yīng)用建議

3.1線路條件分析

14號線與21號線正線均采用接觸軌供電，為保證蓄電池電力工程車在蓄電池工作模式下（即不考慮受流器通電情況）能順利地完成出段/場及正線作業(yè)，在鎮(zhèn)龍車輛段配置工程車3部，水西停車場2部，象嶺1部用于21號線與14號支線的作業(yè)；在鄧村車輛段配置工程車3部，石湖停車場2部用于14號線的作業(yè)。21號線增城廣場至鎮(zhèn)龍站約23km，鎮(zhèn)龍至水西站約18km，鎮(zhèn)龍至新和站約22km（14號支線），14號線鄧村至石湖約37km。根據(jù)不同的作業(yè)地點(diǎn)工程車作業(yè)范圍劃定參照圖1進(jìn)行分配可從不同的車廠進(jìn)行發(fā)車，即增城廣場與鎮(zhèn)龍區(qū)間可安排鎮(zhèn)龍或象嶺段場出車、14號支線由鎮(zhèn)龍段場發(fā)車、鎮(zhèn)龍至水西區(qū)間可安排鎮(zhèn)龍或水西段場出車、水西-員村區(qū)間由水西段場發(fā)車等。

4結(jié)論

根據(jù)上述的校算，蓄電池電力工程車能滿足在作業(yè)區(qū)域采用蓄電池模式完成作業(yè)，結(jié)合現(xiàn)在施工優(yōu)化的情況，如工程車在出廠時采用第三軌模式，因涉及第三軌停電將對線網(wǎng)的總體施工時間有影響，根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果兩次作業(yè)中牽引蓄電池電量的損耗在運(yùn)行里程相同的情況下較接近[1]。綜上所述，蓄電池電力工程車按要求放置車輛，根據(jù)不同的作業(yè)地點(diǎn)在不同的段/場進(jìn)行發(fā)車，蓄電池電力工程車靠蓄電池模式開行至作業(yè)區(qū)間并作業(yè)，作業(yè)完畢后等待送電后再回廠，更符合現(xiàn)場作業(yè)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]中車株洲電力機(jī)車有限公司.廣州新線AB型線路項(xiàng)目蓄電池電力工程車培訓(xùn)教材[Z].2017.

作者：梁家輝 單位：廣州地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營事業(yè)總部