日本东武铁路新型60000系车
2015-12-21袁元豪
日本东武铁路新型60000系车
日本东武铁路的野田线连接埼玉市与千叶县船桥市,是东京首都圈环线的一部分,与多条线路接轨,近年引入了以50000系车为基础的60000系新型列车。
1 列车概况
用于日本东武铁路野田线的新型60000系列车由3动3拖6辆车编组而成,即T C1+M1+M2+T+M3+TC2,见图1。
图1 列车编组(单位:mm)
基本性能参数为:最高速度120 km/h,加速度0.62 m/s2,常用减速度0.97 m/s2,紧急制动减速度1.25 m/s2。
列车头部采用不喷漆铝材的基色,正面和车肩配蓝色,车门两侧有黄绿纵条,列车外形见图2。
图2 列车外形
2 车体
该车与5000系车的车体相同,内饰的侧墙以木色为主,侧窗用防热防紫外线的玻璃,设全玻璃贯通门。
车体采用轻型双层铝合金结构,搅拌摩擦焊接(FSW)成型,焊接精度高。车体隔音性好,车内环境舒适。
因为站台高度降低,地板面高度降为1 125 mm。改进了车内座椅空间布置,使其出入方便,单人座椅宽460 m m。站立扶杆采用新设计的圆弧形扶杆。优先席座椅为黄色,其车内环境见图3。
图3 车内(优先席区域)
室内照明采用LED灯。可通过司机操作更换100%、50%、25%亮灯条件。
为提高对通勤、通学旅客的服务,各车辆天花板处安装了Wifi接入点(AP)及计算机插座,改善互联网环境。
3 司机室
非贯通式司机室操作台整体为灰色,司机操作台配置T形单手柄主控制器,正面设置2台液晶显示器(LCD),左侧配置速度计、压力计、长坡道显示器等,右侧设置车辆信息控制系统监控显示器(图4)。
图4 司机室操作台
4 主要设备
4.1 转向架
转向架构架为4面钢板焊接结构,无摇枕转向架见图5,采用Z形拉杆传递车体牵引力。
图5 转向架
基础制动装置设置在M车,T车转向架设有单独制动,以达到制动快和重量轻的目的。
空气弹簧前后柔软、左右较硬,使列车通过曲线时转向架偏移减小,同时减小了小曲线半径上的横向压力。
在侧梁外侧设置荷重差压阀,提高了可维修性。
采用波状轮辐车轮,并安装隔声橡胶环,曲线通过时噪声降低。
为了提高雨天、降雪时粘着性能,安装了在车轮和钢轨间自动喷射增粘材料(氧化铝)的装置,该装置安装在列车头部第1根车轴处,司机操作台有手动操作开关,还有空转、滑行检测和自动喷射功能。
4.2 受流装置
采用单臂受电弓,弓头采用碳纤维复合材料(CFRP)实现轻量化,减少飞弧和磨损。
为了防止积雪影响升弓,设增压空气风缸,可用司机室“强制升弓”开关来操作。
另外,设受电弓升降检测装置,其升降状态可通过司机室监视画面确认。
4.3 牵引电动机
采用输出功率165 kW的三相鼠笼封闭型感应牵引电动机,由于采用了密封式,减小了噪声,也减少了灰尘对电动机内部的影响,提高了省维护性。
4.4 控制装置
采用脉宽调变(PMW)2级变压变频(VVVF)控制装置,内部设备更小型轻量化,矢量控制使舒适度提高。
采用一直到列车停止的再生制动全电力制动控制方式,再生制动能量回收效率高,省电,制动磨耗量减少。
主回路元件冷却采用自冷式,主回路切断采用电磁接触器型无压缩空气断路开关,减少了维护。
4.5 辅助电源装置
采用绝缘栅门极晶体管(IGBT)元件的低噪声静止逆变器(SIV),容量200 kVA,交流输出400 V、60 Hz,每编组安装2台,提供空压机和空调电源,装置比以前更小型化、轻量化。
4.6 电动空气压缩机
采用低噪声、高效率的除湿装置一体化的标准型螺旋压缩机,每列车安装2台。
4.7 车门装置
采用电动式车门装置,各车门设置门控制装置,按照检测电机电流,确认门的开关速度,检测车门的关闭情况,电机关闭控制用较弱关闭力。
另外,在车站停车时,每辆车4扇门,可以只有1扇开,其他3扇关闭,确保车内温度。
4.8 制动装置
采用响应性、控制性良好的再生制动,并用数字指令、模拟转换式全电气指令方式(附有停车制动、保持制动)。制动系统中分常用制动、紧急制动和停车制动3个系统,常用制动主要为再生制动,再生制动不足部分按照电空协调功能,补充空气制动。
为了防止车轮打滑,设有车轴压力调整阀的防滑装置。
4.9 空调装置
空调装置制冷功率58.2 k W(50 000 kcal/h),空调装置集中安装在车顶上,4台压缩机运转,采用输出控制方式,室外通风机低噪声化。
空调装置的控制按制冷、采暖、除湿、通风由车辆信息装置根据车内温度和湿度、乘客人数以及车外环境温度等发送指令控制。
4.10 旅客导向装置
车外显示器采用3色LED显示器,车内为LCD显示器。下一站和换乘站导向、线路图显示、站台设施导向均有4种语言显示。
4.11 车辆信息控制装置(ATI)
列车上主要安装的设备(主控制器、制动控制装置、SIV装置、空调装置、门控制装置、显示装置、广播装置等)的信息控制,是按照实时监视来完成。车辆状态监视能给维护检查、检修提供准确信息,减轻乘务员负担,在发生异常时给乘务员提供指导。
该系统采用双CPU,控制系统、监测系统二重传送方式构成,各种设备的连接采用RS485接口。这样,接线、车辆内部配线大大减少,设备集约化,减少维修,轻量化。
通过司机操纵台上的监控显示器,司机能够掌握各设备状态,加上收集故障信息,使得应对容易。
司机操纵台显示器为12英寸LCD显示器,设置运行记录显示和监视显示2个画面,画面可以切换。运行记录显示将速度计、压力计等各显示灯在一个画面内显示。运行记录设备连接线简化,减少了司机操纵台内配线。
4.12 广播及紧急通报装置
广播系统具有音量自动调整功能。在司机室操纵台设有广播系统操作器,在列车的一端设有车长操作器,能向车内广播、车外广播以及进行乘务员之间联络广播。另外,还增加了导向广播、换乘广播、娱乐类广播、英语广播等。
紧急通报装置采用与乘务员对话方式,设置在各车的中部和轮椅区,每辆车设2台。
4.13 蓄电池
安装100 V、100 A·h和15 V、30 A·h镍镉蓄电池2组,其容量可提供给停电时照明、广播、列车无线通信、紧急通风装置等30 min以上电力。
另外,还装有蓄电池状态监测装置,监测车辆用蓄电池状态(电压、电流、温度)以及异常情况和放电容量等,这些信息在车辆信息控制装置的司机操纵台上显示。
4.14 站台检测装置
为了防止乘务员误操作,将无站台一侧的车门打开,安装了防止误开及检测装置。在列车头车上安装超音波传感器,可检测车门有没有打开。
4.15 LED前照灯
列车前端采用LED照明灯,提高了司机的视认性和设备的可维护性。
5 结束语
新的60000系车相对于5000系车,新采用的设备和系统,考虑了环境要求,提高了安全性和舒适性,促进了省维修化和降低成本。
袁元豪 编译
责任编辑 冒一平
2014-12-25