地铁蓄电池电力工程车续航能力及建议

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摘要：广州地铁14号线、14号支线（知识城线）、21号线共设两段三场，运营里程达137.8km。地铁工程列车作为地铁线路维修保养的保障用车，随着时间的推移，出车数量将不断增加，目前采用“双机重联方式”无法满足未来作业量增加的需要。基于此，通过对蓄电池工程车单机作业续航能力的分析结合线路特点，制定蓄电池工程车运作建议。

关键词：蓄电池电力工程车；续航能力；单机作业；地铁

目前，广州地铁14号线、14号支线（知识城线）、21号线三条线路共有11台蓄电池工程车，按现有出车模式，镇龙段场需承接14号支线及部分21号线的正线作业放置了4台机车，导致部分段场无法放置机车，无法做到均衡出车。根据目前工程列车的使用情况，以最常用的一台机车连挂两个平板车并装有货物取值（116t）为例展开分析。

1单机续航能力计算

1.1基本参数

1.1.1车辆参数翻阅技术文件，所采用蓄电池电力工程车的牵引蓄电池容量为400Ah，机车在第三轨模式比蓄电池模式的最高可运行速度要高，货物负载方面本次计算取一个中等偏上的数值13t，详情见表1。

1.1.2线路参数通过对线路数据分析，14号支线的线路平均坡道为9.67‰，21号线的平均坡道分别为9.64‰，14号线的平均坡道为7.29‰。为此，本次计算以14号支线的9.67‰作为本次计算的标准。

1.2校算过程

单机牵引两平板车并装有货物（约116t）时，平均坡度取值9.67‰，作业期间不断动车，车速≤10km/h，作业过程不停机，剔除作业过程中停车人员下线路作业、联控排路与回站消点等时间，实际作业动车时间约为2.5h。根据《列车牵引计算规程》（TB/T1407—1998），相关计算如下。辅助设备消耗功率为14.4kW为避免牵引蓄电蓄电池容量消耗过大影响设备的寿命，因此蓄电池容量下降至40%时不建议继续作业，因此在校算单机续航能力时，蓄电池容量取值60%（即0.6），在相对严苛的条件下也能满足作业过程中的实际动车需求，在真实的作业过程中不可能连续在9.67‰的坡道上持续运行的。

2单机牵引平板车作业的试验情况

（1）一台蓄电池电力工程车连挂两个护栏平板车自重90t，92%电量时使用三轨模式出厂，98%电量开始装料，作业过程中以及回厂使用蓄电池模式，回厂电量72%，在蓄电池模式下的运行里程约25km。（2）一台蓄电工程车连挂两个护栏平板车自重90t，全程采用蓄电池模式，电量97%出厂作业，到达嘉禾望岗站蓄电池电量降至88%（出厂运行里程约10km，损耗9%），作业结束蓄电池电量82%（作业运行里程约5km，损耗6%）回到厂电量70%（回厂运行里程约10km，损耗12%）。通过对比发现：①采用第三轨模式出厂，列车运行的里程增加较大且作业时电量较高有利于作业；②全程采用蓄电池模式运行时，列车从出厂至嘉禾望岗站（请点站）的电量下降较快，遇到在作业过程中运行里程较大时电量将进一步下降，回厂时电量较低不利于车辆冲坡；③两次作业中牵引蓄电池电量的损耗在运行里程相同的情况下较接近。

3蓄电池工程车的应用建议

3.1线路条件分析

14号线与21号线正线均采用接触轨供电，为保证蓄电池电力工程车在蓄电池工作模式下（即不考虑受流器通电情况）能顺利地完成出段/场及正线作业，在镇龙车辆段配置工程车3部，水西停车场2部，象岭1部用于21号线与14号支线的作业；在邓村车辆段配置工程车3部，石湖停车场2部用于14号线的作业。21号线增城广场至镇龙站约23km，镇龙至水西站约18km，镇龙至新和站约22km（14号支线），14号线邓村至石湖约37km。根据不同的作业地点工程车作业范围划定参照图1进行分配可从不同的车厂进行发车，即增城广场与镇龙区间可安排镇龙或象岭段场出车、14号支线由镇龙段场发车、镇龙至水西区间可安排镇龙或水西段场出车、水西-员村区间由水西段场发车等。

4结论

根据上述的校算，蓄电池电力工程车能满足在作业区域采用蓄电池模式完成作业，结合现在施工优化的情况，如工程车在出厂时采用第三轨模式，因涉及第三轨停电将对线网的总体施工时间有影响，根据现场试验结果两次作业中牵引蓄电池电量的损耗在运行里程相同的情况下较接近[1]。综上所述，蓄电池电力工程车按要求放置车辆，根据不同的作业地点在不同的段/场进行发车，蓄电池电力工程车靠蓄电池模式开行至作业区间并作业，作业完毕后等待送电后再回厂，更符合现场作业需求。

参考文献

[1]中车株洲电力机车有限公司.广州新线AB型线路项目蓄电池电力工程车培训教材[Z].2017.

作者：梁家辉 单位：广州地铁集团有限公司运营事业总部