[实用新型]一种城市轨道交通系统综合节能的装置

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道交通领域，更具体地说，涉及一种城市轨道交通系统综合节 能装置。

背景技术

城市轨道交通是指地铁、城市轻轨等轨道交通列车与轨道、供电网构成的交通系 统。目前，城市轨道交通列车的工作能量大多数来源于供电网，我国轨道交通列车供电的电 压是1500v或者750v直流电压供电，其运行过程如图1所示，其中牵引供电系统的牵引供电 装置1-4全程供电。任意两站轨道交通列车运行，近似分为启动加速段a、惰行段b，减速停车 段c，对应的电流曲线1-2，列车运行在a地段用电增加，然后减少。在列车运行时始终需要供 电，具有以下不足：

1、牵引供电系统建设投资高，结构复杂，运行维护维修费高；

2城市轨道交通列车供电线路长，能耗高；在减速地段不能回收能源；

3、直流供电产生的杂散电流会对地铁、轻轨中的电气设备、设施的正常运行造成 不同程度的影响，以及对隧道、道床的结构钢和附近的金属管线造成危害。

发明内容

本发明的目的是：提供一种供电简单、维护维修费低的城市轨道交通列车高效节 能的装置，以克服现有技术的不足。

本发明的一种城市轨道交通系统综合节能的装置包括牵引供电系统和城市轨道 交通列车的电传动系统。

所述的牵引供电系统的隔离开关（2-6）的输入端连接三相电网、输出端连接变压 整流装置（2-4）的输入端；变压整流装置（2-4）的输出端通过导线连接牵引供电装置（2-1）； 城市轨道交通列车的电传动系统的受流装置（3-1）通过母线（3-2）连接电源变换器（3-8）和 交流同步伺服驱动器（3-3），交流同步伺服驱动器（3-3）连接交流同步伺服牵引电机（3-4） 和动力超级电容箱。牵引供电装置（2-1）只在车站及附近的局部路段设置，车站与车站之间 其他路段不设牵引供电装置（2-1）；列车位置检测装置（2-7）检测列车到位，控制隔离开关 （2-6）闭合；变压整流装置（2-4）通过连接导线给牵引供电装置（2-1）输送750v的直流电，如 图2中的供电曲线2-2。

所述的城市轨道交通列车的电传动系统包括受流装置（3-1）、母线（3-2）电源变换 装置（3-8)；交流同步伺服驱动器（3-3）、交流同步伺服牵引电机（3-4）、蓄电池组（3-5），环 境控制系统（3-6）和牵引超级电容箱，电源变换装置（3-8）。受流装置（3-1）连接车内供电母 线（3-2）、供电母线（3-2）连接多个交流同步伺服驱动器（3-3）、电源变换装置（3-8）；交流同 步伺服驱动器（3-3）连接连接交流同步伺服电机（3-4）和动力超级电容箱（3-11）；电源变换 装置（3-8）输出220v直流电给环境控制系统（3-6），环控超级电容箱（3-10）、同时输出24v直 流电给列车运行控制系统3-9及控制系统蓄电池3-7。还包括空气压缩机，其中受流装置3-1 指受电弓或者集电靴等，受电弓用于接触网，集电靴用于供电轨。

所述的环境控制系统包括备用蓄电池组、环控超级电容箱、车内照明、空调、空气 交换系统及广播。

所述的动力超级电容箱由4个完全相同超级电容模组通过转换开关构成的高中低 三种电压。

城市轨道交通列车进站减速，首先列车运行控制系统使永磁同步牵引电机转换成 发电机运行，牵引电机产生制动力，并发电给超级电容箱回收能源。其充电曲线2-5如图2所 示。然后城市轨道交通列车速度降至低速时，采用空气制动停车。

本发明通过局部供电，减少了供电线路的长度，减少60%以上的供电线路建设费 用，减少了维修养护的费用。通过间断供电，减少了变压器的空载损耗。减少了直流供电产 生的杂散电流会对地铁、轻轨中的电气设备、设施的正常运行造成的影响，减少了杂散电流 对隧道、道床的结构钢和附近的金属管线的腐蚀。减少了轨道交通系统基本设备设施的维 护维修费；通过城市轨道交通列车采用交流同步牵引伺服电机驱动降低列车能耗10%，通过 城市轨道交通列车采用超级电容模组回收列车动能，减少了列车摩擦制动的磨损，减少了 列车维护维修量，同时再降低列车能耗20%，综合节能30%。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实 施例。

图1为现有的城市轨道交通系统运行示意图；