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北京地铁SFM05型电动车组

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北京地铁 SFM05 型地铁列车
074号车组驶出西红门站
(2021年6月)
001号车组驶入安河桥北站
(2021年2月)
概覽
類型B型地铁车辆
型號SFM05
原產國 中华人民共和国
製造南车青岛四方机车车辆
產量86组
其中4号线53组,大兴线33组
車輛總數516辆
車輛編號001-040(一期车)
061-093(二期车)
041-053(三期车)
製造年份2008年(一期车)
2010年(二期车)
2013年(二期车)
投入运营4号线:2009年9月28日
大兴线:2010年12月30日
主要用戶北京京港地铁有限公司
營運路線4号线大兴线
車輛基地马家堡车辆段
龙背村停车场
南兆路车辆段
技術數據
列車編組3M3T
UIC軸式2′2′+Bo′Bo′+2′2′+Bo′Bo′+Bo′Bo′+2′2′
編組長度117.88[1]m
車輛長度先头车:19380[1] mm
中间车:19000[1]mm
車體宽度2800[1]mm
車體高度3800[1]mm
地板高度1,100[1]mm
車輛重量先头车 30[1] t
中间动车 35[1] t
中间拖车 28[1]t
編組重量193t
轴距2200[1]mm
轨距1435mm
轉向架南车青岛四方机车车辆
摇枕空气弹簧转向架
一期车:SDB-80 (B4)
二期车、三期车:SDB-80 (DX)
車體材質SUS301 不锈钢[1]
車門全列均为南京康尼机电股份制 [2][3]
电控电动外挂密闭门(6×4 对)
編組定员1408 人
營運速度70~80km/h
設計最高速度80km/h
起動加速度0~40 km/h:≥ 0.83 m/s² [1][4]
0~80 km/h:≥ 0.5 m/s² [1][4]
常用減速度≥ 1.0 m/s² [1][4]
緊急減速度≥ 1.2 m/s² [1][4]
供電制式DC 750V第三轨供电[4][5]
受流方式上接触型集电靴
傳動方式直-交
牽引電動機庞巴迪运输制 MJC 220-1 [6]
鼠笼式三相异步交流牵引电动机(3×4 台)
電動機功率180 kW [6][7]
牽引功率2160 kW
傳動比7.611(137/18)[1][7]
控制裝置庞巴迪运输
MITRAC TC1410 系列
IGBT-VVVF(1C4M1群方式,3组)
驅動裝置瓦特乌齿轮[7]
鼓形齿联轴节驱动装置
變速段數牵引4段
常规制动7段+紧急制动1段
制動方式再生制动(主)
闸瓦式电控空气制动[1](辅)
制动控制装置:克诺尔集团
EP-2002
安全防護系統泰雷兹集团ATO装置与CBTC系统
SelTrac MS(GoA 2等级)
其它事项
外观設計 德国 N+P Industrial Design

北京地铁SFM05型电动车组北京地铁电动车组车款之一,目前在4号线大兴线运营,配属于龙背村停车场马家堡车辆段南兆路车辆段

简介

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SFM05型列车由原南车青岛四方机车车辆制造,共86组516辆,分三批次交付。

  • 一期列车(001-040)于2006年5月签订供货合同[8][9],首两列车于2008年10月28日运抵北京地铁车辆厂[8],所有一期列车于2009年9月28日起上线运营。
  • 二期列车(061-093)为大兴线列车,于2009年7月签订供货合同[10],2010年12月30日起上线运营。
  • 三期列车(041-053)为4号线增购列车,于2011年启动采购工作[11],2013年12月27日起陆续上线运营[12]

列车编组

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SFM05
安河桥北方向
天宫院方向→
车辆编号 1 2 3 4 5 6
车厢型号 SFM05Tc SFM05M0 SFM05M1 SFM05T0 SFM05M2 SFM05Tc
集电靴
形式区分 0××Tc1 0××M1 0××M3 0××T3 0××M2 0××Tc2
Tc M M1 T M Tc
动力单元 单元1 单元3 单元2
安装机器设备[4] BAT MCM (L)
ACM (R)
BR
CP
MCM (L)
BR
MCM (R)
ACM (L)
BR
CP
BAT
车辆重量 30.0 t 35.0 t 28.0 t 35.0 t 30.0 t
额定载客量 226 人 244 人 226 人
MCM:电机逆变器箱;ACM:辅助逆变器
BAT:辅助蓄电池装置;BR:制动电阻装置;CP:电动空气压缩机

列车特点

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外观与内装

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列车采用整体承载内层筋板结构,车体材料以SUS301奥氏体不锈钢为主,外板采用符合欧洲EN 10088标准的EN1.4318材料,牵引梁和枕梁由高耐侯钢制成,车体整体具有强度刚度好、抗冲击性好、耐腐蚀、熔点高、外表无涂装、维护方便等优点[1]

  • 一期列车的车头装饰有京港地铁标志和一条青色饰带,应急逃生门下方喷涂白色“北京”二字,车号标示于车头下方靠近排障器两端的位置,不易发现。
  • 二期列车的车头无京港地铁标志,而是喷涂红色“北京”二字,车号标示于应急逃生门下方。
  • 三期列车与一期列车相比,取消了京港地铁标志处的青色饰带,“北京”二字为红色,且字体略大。

每列车的两端都拥有紧急出口,并且每节车厢均设有紧急通风窗口。2019年起,部分车厢的座椅被拆除,并被改造为方便残障人士的多功能区域[13][14]

车门系统

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每节车厢共4对车门,均为双开电动电控外挂密闭门,每扇净宽1300 mm,净高1800 mm,实现了外挂门与密闭门的优势互补[1][2][3]

  • 外挂密闭门既具有普通外挂门的可靠、操作简单等优点,又解决了普通外挂门密封不良的问题。
  • 车门在关闭过程中,遇到直径 ≥10 mm 的障碍物时,关门动作即自动停止 , 最大限度地保障了乘客的安全。
  • 车门采用螺杆锁螺母的LS制动器,可靠性高、噪声低、运动特性好,实现了车门“无锁而闭”的目标。

车钩与转向架

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列车采用的SDB-80型转向架以轻量化、低横向刚度为特色,采用钢板焊接H型构架、迷宫式轴箱、双列圆柱滚子整体自密封轴承和整体辗钢轮,在保持良好运行性能的同时尽可能减小振动噪声。转向架的一系悬挂采用轴箱橡胶弹簧,减轻了车辆通过曲线时的横向力,从而改善了列车在曲线上的运行性能;二系悬挂采用无摇枕空气弹簧,以改善列车的乘坐舒适性。[1]

列车的两端及单元之间设有半自动车钩,实现不同列车间的自动连挂,其余的节与节之间则设有半永久牵引杆,使整列车的各节车厢在运行时成为一个整体。[15]

牵引及辅助系统

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列车的牵引及辅助供电系统由庞巴迪运输提供,除牵引电机采用自通风外,电机逆变器和辅助逆变器均采用强迫通风,因此极大减轻了设备重量[1][4]

  • 牵引电机:型式为 MJC 220-1,额定功率 180 kW,额定电压 585 V,额定电流 223 A,额定转速 2,061 r/min,最高转速 4,095 r/min[1][6][7]
  • 高压箱:位于每节中间动车下方,内含充电回路、高速断路器、选择开关、电压继电器、电流接触器等,每列车三台高压箱中的一台具有扩展供电功能[16]
  • 电机逆变器箱:位于每节中间动车下方,内含电机逆变器模块、充电回路、线路滤波器、接地故障传感器等;每台电机逆变器箱的输出电压为 3AC 0~585 V,持续输出电流为 3AC 892 A,最大输出电流为 3AC 1320 A,以1C4M1群方式驱动其所在车厢的四台牵引电机[1][4][17]
  • 辅助逆变器箱:位于每列车的2车厢和5车厢下方,内含辅助逆变器模块、充电回路、过压保护电阻等;每台辅助逆变器箱的额定输出容量为 160 kVA,将线网的直流高压转换为 3AC 380 V 的交流低压和 DC 110 V 的直流低压,为列车的空调、蓄电池、空气压缩机等设备供电[1][4][18][19]

列车摒弃了传统的高压母线重联供电模式,使用备用制动供电模式进行能量回收。当列车通过断电区时,若检测到无外部电源供电,列车智能管理系统会通知车辆牵引系统进入轻微制动模式,通过制动将列车的部分动能转化为电能为列车供电。此方案在减少了母线配线和控制设备的同时,增加了列车可以承受的断电区长度。[1]

列车还采用了蓄电池供电牵引技术,每节先头车下方各安装一套碱性镍镉蓄电池组,每套蓄电池组由39个容量180 Ah的蓄电池单元构成,两套蓄电池组可保证列车在供电中断时仍能继续运行1 km以上。[1][19][20][21]

制动系统

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列车采用克诺尔集团制 EP2002 模拟式电空制动系统,由 VV120 空气压缩机及其配套电机、双塔干燥器、总风缸及制动风缸、网关阀、智能阀、辅助控制板等组成,具有再生制动和故障检测功能,且系统内组件的尺寸和重量相较于传统方案均有所减小,便于安装和维修[22]

不过由于控制软件的问题,列车在启动、制动时可能会出现突然抖动的状况。

空调系统

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列车采用由广州中车轨道交通空调装备提供的空调系统(以 R407C 为制冷剂)。每节车厢的车顶两端各安装一台制冷量29 kW、通风量4000 m3/h的 DL29 系列空调机组[23],其中一期列车使用的 DL29E 和二期列车使用的 DL29H 的差异如下[24]

空调机组 空调使用的压缩机
型式 重量 输入功率 制冷剂注入量 制造商 型式
DL29E 640 kg 约 15 kW 2×4 kg 日本三菱 ZEN100YZA-C
DL29H 598 kg 约 14 kW 2×3.8 kg 美国谷轮 ZRH72KJE-TFD-650

空调系统充分利用列车控制网络的优势,依托先进的网络操作平台,简化了司机操纵台和列车布线的设计,促进了系统的集成化;当控制网络出现故障时,空调系统仍可通过司机的简单操作,按照某一功能方式正常运行,确保了列车的舒适性[25]

乘客信息系统

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  • 每节车厢设有8块LED闪灯图,显示列车的运行方向、下一站、换乘站及线路、终点站等信息[26]
  • 每节车厢设有紧急报警通话装置,方便乘客在紧急情况下与司机通话[26]
  • 列车的广播系统可根据车厢背景噪声大小进行自动、连续的音量调节,保证客室扬声器的输出音量始终高于客室背景噪声5~10 dB,且任何时候都小于95 dB[26]
  • 车门附近设有LCD显示器,显示当前日期及时间、列车运行方向和下一站,并播放本地视频节目[26]

事故

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  • 2010年3月23日21时23分,一列SFM05型列车在动物园站因制动系统故障而延迟发车,至21时38分才将故障排除[27]
  • 2011年9月15日7时41分,一列SFM05型列车由于车载信号出现不稳定情况,列车转换为人工驾驶模式后运行至侧线退出服务,导致后续部分列车的运行速度受到影响[28]
  • 2013年1月19日6时57分,一列SFM05型列车出现受流器接地及拉弧现象,导致出现大量烟雾,在约半小时后故障排除[29]
  • 2014年5月3日10时左右,SFM05型列车的011号车组在马家堡车辆段调试时,因制动系统失效,冲进马家楼桥东侧与草桥东路交叉路口的绿地,所幸未造成人员伤亡[30][31]
  • 2015年10月26日18时30分,SFM05型列车的072号车组在角门西站公益西桥站区间临时停车时,有乘客触动紧急报警装置,导致列车在多种运行模式下无法重新启动[32];072号车组于19时13分在公益西桥站清客完毕[33],被046号车组推进至新宫站侧线,公益西桥站的滞留乘客改由071号车组载乘[32]。该事故导致当晚4号线的四十多趟车次出现不同程度的晚点现象,最大晚点达到近一小时[32]
  • 2017年4月19日6时45分,SFM05型列车的046号车组在清源路站黄村火车站区间突发故障,至8时03分才将故障排除[34],期间列车的运行间隔加大,义和庄站天宫院站间采取单线双向运行模式[35]
  • 2018年11月8日8时27分,一列SFM05型列车在陶然亭站菜市口站区间发生车载设备故障,于8时31分在菜市口站清客退出运营[36]
  • 2019年9月9日14时16分,一列SFM05型列车在北宫门站西苑站区间突发故障,导致后续列车的运行间隔加大,故障列车在14时30分退出运营正线[37]

参考资料

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  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 马云双; 刘玉文. 北京地铁4号线地铁车辆. 机车电传动. 2010, (4): 43-48. 
  2. ^ 2.0 2.1 徐洪春. 北京地铁4号线车辆车门系统. 铁道车辆. 2011, 49 (7). 
  3. ^ 3.0 3.1 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:客室侧门. 2013-02-22. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 徐洪春. 北京地铁4号线车辆电气系统. 铁道车辆. 2011, 49 (9) [2012-06-25]. (原始内容存档于2014-09-11). 
  5. ^ 北京地铁4号线首批列车抵达北京. 京港地铁. 2008-10-28 [2012-06-25]. (原始内容存档于2014-09-11) (中文(简体)). 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:牵引电机. 2013-02-22. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:齿轮箱. 2013-02-22. 
  8. ^ 8.0 8.1 中国南方机车车辆工业集团公司. 南车制造的北京地铁四号线新车亮相京城. 国务院国有资产监督管理委员会. 2008-10-31. 
  9. ^ 新京报. 地铁四号线11亿元购车. 搜狐网. 2006-05-27 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  10. ^ 中国南方机车车辆工业集团公司. 中国南车签北京地铁大兴线、八号线车辆供货合同. 国务院国有资产监督管理委员会. 2009-07-30. 
  11. ^ 北京晨报. 北京地铁大兴线将缩短行车间隔 卫生间增女厕蹲位. 人民网. 2013-03-16. 
  12. ^ 北京晨报. 北京地铁大兴线早高峰提速1分钟. 中国新闻网. 2013-12-25 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  13. ^ 千龙网. 北京地铁4号线及大兴线车厢内增设多功能区. 搜狐网. 2019-01-17 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  14. ^ 北京地铁4号线拆除部分座椅设多功能区. 千龙网. 2020-09-15 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  15. ^ 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:车钩与缓冲装置. 2013-02-22. 
  16. ^ 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:高压系统. 2013-02-22. 
  17. ^ 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:牵引系统. 2013-02-22. 
  18. ^ 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:辅助电源系统. 2013-02-22. 
  19. ^ 19.0 19.1 尤维秀; 刘玉文. 北京地铁4号线车辆电气系统的冗余设计. 城市轨道交通研究. 2012, 15 (11): 79-82. 
  20. ^ 北京晨报. 4号线列车断电仍能跑. 新浪新闻. 2009-06-01 [2009-06-05]. (原始内容存档于2012-10-17). 
  21. ^ 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:蓄电池. 2013-02-22. 
  22. ^ 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:制动系统. 2013-02-22. 
  23. ^ 葛党朝; 李小平. 城市轨道交通车辆空调系统. 重庆: 重庆大学出版社. 2021. ISBN 978-7-5624-7592-7. 
  24. ^ 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:空调系统. 2013-02-22. 
  25. ^ 冷庆君. 北京地铁4号线列车空调通风和采暖系统控制方式设计. 电力机车与城轨车辆. 2008, 31 (3): 19-22. 
  26. ^ 26.0 26.1 26.2 26.3 北京京港地铁有限公司. 北京地铁4号线 列车培训课件:PIDS. 2013-02-22. 
  27. ^ 北京地铁4号线因列车制动故障延迟15分钟. 网易新闻. 2010-03-24 [2013-02-16]. (原始内容存档于2019-02-17). 
  28. ^ 北京晚报. 北京地铁4号线今晨异常 一列车信号不稳退出服务. 央视网. 2011-09-15 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  29. ^ 新京报. 北京4号线一列车蹿火花冒烟雾 36分钟后运营恢复. 中国新闻网. 2013-01-20 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  30. ^ 北京四号线一地铁测试车辆冲进绿地 未造成人员伤亡. 央广网. 2014-05-03 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  31. ^ 新京报. 北京地铁4号线试车冲出轨道. 人民网. 2014-05-04 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  32. ^ 32.0 32.1 32.2 北京京港地铁有限公司. 072车各模式不可发车的技术报告. 2015-11-04. 
  33. ^ 新华视点. 北京地铁4号线出故障 乘客车厢内被困1小时. 搜狐网. 2015-10-27 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18). 
  34. ^ 地铁4号线清源路站至黄村火车站列车发生故障. 网易新闻. 2017-04-19 [2022-07-22]. (原始内容存档于2022-07-22). 
  35. ^ 北京地铁大兴线一列车发生故障 列车行车间隔加大. 中国青年网. 2017-04-19 [2022-07-22]. (原始内容存档于2022-07-22). 
  36. ^ 北京青年报. 北京地铁4号线故障4分钟完成清客 已恢复运营. 国家应急广播. 2018-11-08 [2022-07-22]. (原始内容存档于2022-07-22). 
  37. ^ 北京晚报. 北京地铁4号线发车突然延时,故障车辆已退出运营正线. 北晚新视觉. 2019-09-09 [2022-07-18]. (原始内容存档于2022-07-18).