城市軌道交通車輛牽引及供電系統（簡體書）

中國第一條地鐵線路于1969年在北京建成，1971年投入運營，從此開始了我國城市軌道交通中地鐵列車的發展。1976年天津建成地鐵一號線的第一段，1984年一號線全線運營；1984年第二條北京地鐵（環線）投入運營；1995年4月上海地鐵一號線投入運營。由此從20世紀90年代起我國進入了一個大規模的城市軌道交通建設時期，相繼進行規劃和建設城市有40多個，包括有地鐵列車、輕軌列車、跨座式列車、直線電機列車等多種模式。直線電機轉動時利用直線電動機定子繞組產生磁場金和軌道之間安裝的感應板之間的電磁效應產生的推力作為列車額牽引力或電制動力，此牽引或電制動力與輪對之間的黏著無關，因此列車爬坡能力遠大于采用旋轉電機的車輛，廣州地鐵四號線的列車為全動車，爬坡能力可達到70％以上。
我國初期地鐵牽引系統采用的都是直流傳動系統，北京地鐵一號線和環線牽引系統采用凸輪變阻調壓調速牽引，上海地鐵一號線列車采用的直流斬波器調壓調速牽引和微機控制系統。北京地鐵采用DC750 V第三軌供電；而上海采用DCI 500 V架空線供電。
從我國城市軌道交通的發展可以看到，我國城市軌道交通列車牽引系統起點高、技術新。牽引系統無一例外地采用VVVF驅動的交流傳動系統和微機控制技術，這些技術已經達到國際先進的水平，這是國家采取技術引進、合作生產的政策和結果。與此同時，我國城市軌道交通列車的自主設計、制造方面也取得了很大的進展，已經在北京設計、生產了具有自主知識產權的地鐵B型車，在上海設計、生產了地鐵A型車。這兩種車型已經成為成熟車型在國內各大城市采用。
城市軌道列車牽引系統供貨商不同，牽引系統的組成也不盡相同。但基本結構和控制原理是相通的，本節以西安地鐵一、二號線牽引系統為例進行講解。
（1）牽引主回路的基本組成
如圖2.1所示為西安地鐵二號線車輛牽引主回路。
1）避雷器
避雷器與主回路并聯，當列車遇見雷擊時，此時電流急劇突變，當超出避雷器的設定值時，避雷器開始動作，從而與車體接通，最后將大電流通過車體通過輪對、鋼軌流人大地，從而對主回路設備進行了保護。
2）高速斷路器
高速斷路器是主回路上第一個保護設備，當高速斷路器上流過的電流超出設定的值時，此時高速斷路器斷開。高速斷路器的分斷非常迅速，一般主接點動作時間：接通70～150 ms，斷開8～15 ms。高速斷路器在分斷時，伴隨拉弧現象，故在主觸點上方設置了滅弧罩，有效防止拉弧現象的惡化。