浅谈城铁车蓄电池牵引工作原理

李振 张艳贺

摘要：近年来随着我国交通运输业的迅猛发展，城铁事业也取得了不断进步与发展，极大地解决了解决城市拥堵、提高人们出行的效率。在地铁、轻轨等城市轨道交通车辆中，牵引系统是其重要的、核心组成部分。目前，我国城市轨道交通大部分都是采用架空接触网或三轨供电方式，但随着城铁车的不断更新完善发展，蓄电池牵引方式在城市轨道交通系统也得到了较为广泛的应用，给城铁事业带来了极大的便利。本文在此基础上，相关内容做了简单概述，浅谈城铁车蓄电池牵引的工作原理进行，以期推动我国城铁事业的长远健康发展。

关键词：城铁车;蓄电池;牵引工作

随着电力电子信息技术的发展，现在城铁列车已经发展成为一个集机、电于一体的复杂系统，城铁车的正常运行离不开牵引系统、制动系统、网络控制系统、旅客信息系统以及车辆走行系统的相互协调运作。城铁列车涵盖系统多样且复杂，内部构成部件繁多，这些系统相互独立又紧密联系。其中，牵引系统成为城铁列车运行体系的核心研究，对于有效促进城际列车发展有着重要的意义。

蓄电池牵引技术在瑞典首都斯德哥尔摩市的地铁车辆中率先得以应用，由此打开了蓄电池牵引技术新世纪的大门。由于车辆完成月修和镟轮后，需要人工将列车推至有电区，需要消耗大量人力物力，蓄电池牵引技术的引入与发展极大地解决了这一问题。蓄电池牵引技术首先在国内的北京4号线、北京大兴线中得到成功高效应用，随后，越来越多的城铁车量配备了蓄电池牵引功能。随着社会的发展以及人们生活水平的提高，公众对城市轨道交通车辆蓄电池牵引系统提出了更高的要求。

一、城铁车概述

城铁车又称城际列车，广义上包括所有专门负责相近城市地区之间旅客运输的客运列车，没有对列车类型和铁路系统作明确规定，地铁轻轨或磁悬浮轨道等轨道交通上的跨市列车均可纳入城际列车的范围内;狭义上的城际列车是指在国家铁路线路上运行、只负责特定中短距离内少数城市间旅客运输的客运列车。一般全程运行距离较近、行程耗时较短、途经城市较少，大多只穿梭于两三座地级市之间，不配置卧铺车厢。城铁列车需要根据车站总数、客流需求、出行需要以及铁路运能等一系列实际情况，调整编排列车的发车间隔、班次总量、站点数量、以及行车速度，并根据停靠站点的客流量设置分站停列车和大站停快车。随着我国各地城市群的大面积崛起以及城际铁路大规模兴建，加强了附近城市间的联络，极大的增强了周边地区之间的跨市出行和人文交流。

二、蓄电池牵引技术的研究与原理分析

（一）蓄电池牵引技术概述

列车可通过相关程序系统激活司机室的蓄电池牵引功能，使得车载蓄电池成为牵引系统的供电设备，列车可以在无高压输入的情况下进行自动牵引，实现高效的车辆移库转运功能。蓄电池牵引技术主要作用分为以下三点：一是城铁车在正线运行的情况下，一旦接触轨出现供电故障，列车可以迅速启动蓄电池牵引模式行驶至最近车站，可以高效的、安全的疏散乘客，保障了列车行驶的安全性、可靠性;二是在车辆段内可以更加高效、便捷的进行调车、洗车作业，极大地节约了人力物力成本，发挥了城铁车的最大经济以及社会效益;三是在固定维修场内可以不设置三轨，极大地保障了维修工作人员的安全[1]。

（二）蓄电池牵引技术控制模式简介

就目前而言，我国城市轨道交通大部分都是采用DC l 500 V架空接触网或DC750V三轨供电方式，蓄电池牵引技术的引用以及推广必须要高度注意高压输入和蓄电池输入的可靠隔离和逻辑互锁效果。如图2所示，司机在占有端司机室触发蓄电池牵引技术自复位按钮S1，启动列车的蓄电池牵引模式，进而列车的控制单元收到蓄电池牵引命令请求，相关评估控制系统进行信息处理，在蓄电池牵引条件允许的情况下，输出蓄电池牵引命令，与此同时高速断路器已断开，继电器K1得电。之后辅助常开触点闭合，常闭触点断开，引发电动隔离开关DC 110 V位置继电器K2得电，此时其辅助触点闭合，电动隔离开关的驱动电机正转方向得电，带动闸刀移动[2]。当电动开关转到DC 110 V位置时，其辅助触点S2 断开，即继电器 K2 断电，在此情况下，直流电机失电，驱动电机随之停止工作，从一定程度上避免了电机长时间得电而引起电机的损坏。电动隔离开关的2个位置与继电器K1的辅助触点进行联锁，确保了体系在任何时刻都只有1个继电器得电，从而有效的提高了高压电路和蓄电池牵引电路隔离的准确性、安全性、科学性。继电器K2得电后，其辅助触点断开受电弓、受流靴控制电路，并确保受电弓落下、受流靴在准确的脱靴位置。当继电器K4得电，其辅助触点断开高速断路器，有效的确保了高速断路器和蓄电池牵引的硬件联锁作用[2]。

三、结语

简而言之，随着现代科学技术以及电气信息技术的发展，蓄电池牵引技术在地铁列车上有很好的应用前景，表明蓄电池牵引技术是一种成熟、稳定的技术。据数据研究显示，蓄电池牵引300m，蓄电池放电深度约10%，现行市场上有160Ah容量满足蓄电池牵引使用条件。与此同时，蓄电池牵引蓄电池放电深度3%，对应放电深度下充放电循环次数能达到100000次以上。因此，蓄电池牵引技术的使用极大地提高了正线接触轨故障情况下的应急处理效率，节省了一定的建设成本和运营的维护成本。

参考文献：

[1]周浩，彭斯雅，袁士瑞.地铁列车蓄电池牵引系統的研究[J].中国科技纵横，2019，（11）：43-44.

[2]谭海云，李勇.蓄电池牵引在上海地铁16号线车辆上的应用[J].机车电动，2015（06）：83-85+90.