RNV采用节能超级电容器

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1、RNV采用节能超级电容器 Harry Hondius博士在曼海姆 报道，Rhein Neckar Verkehr(RNV) 公司正将其最新制造的庞巴迪 Variobahn低地板列车投入运行，这 些列车装备了超级电容能量存储 器。 现正在德国莱茵河内卡河 地区实验的是欧洲生产的第一批 低地板轻轨列车(LRVs)，这些列车 装备了超级电容能量存储系统。在 曼海姆通过一辆改造车辆对庞巴 迪的MI rRAC节能装置经过几年 的成功实验后，Rhein Neckar Verkehr GmbH决定从Variobahn 最近一批新车辆开始装备能量存 储器。 粘贴在车轮及车轴上的每个RFID 标签进行识读。对粘

2、贴在车轮内的 标签通过安装在外部的RFID天线 进行识读。这样做的原因是考虑到 摇枕或对面侧架或车轮信号的反 射作用。 粘贴在侧架及摇枕上的标签 每圈进行识读。在低速情况下粘 贴在车钩上的标签的识读较容易： 当车速达到40英里，J、时许多粘 贴在车钩上的标签被遗漏这可能 是由于安装在车辆之间的扫描仪 识读标签的视线较短所致。而车体 材料(铝制或钢制)对RFID标签的 识读效果似乎没有什么影响。 对铁路货车上使用的RFID标 签的长期耐用性仍需进一步研究。 新型MICAS空气帝】冷逆变器单元 (图右侧)比旱期的水冷MICAS逆变器 (图左侧)更小更轻 RNV2005年创立是一家合资 运营商，逐渐

3、将5个独立的机构归 于旗下，经营曼海姆(MVV)、菲恩 海姆(OEG)、海德堡(ISB)、路德维 希港(VBL)及巴特迪尔海姆(RHB) 等地区相互连接的米轨及轻轨网 在10周的列车运行过程中 (大约13000英里)，有5个粘贴在 车轮上的RFID标签脱落。这可能 是由于未对粘贴标签处进行充分 的除油处理：此外，车轮工作环境 与其他地方相比，荷载要大得多， 也是其原因之一。粘贴在车轮上的 标签与钢轨之间没有悬挂构件，而 其他车辆构件上的标签之问确有 悬挂构件。如果对粘贴处进行充分 的清理，并使用高质量的环氧树 脂，将大大提高粘贴质量。 结论 RFID验证试验结果表明可 将RFID标签粘贴在货车

4、车辆的铸 件上，对铸件的技术状态进行识 别。该技术可降低铸件技术状态的 二 西铰科技 络。在总共大约200km的路线上， RNV运营22条线路，总长307km， 拥有190列铰接列车。加上其公路 运营 该公司一年约发送旅客162 亿人次。 Variobahn定单 Variobahn车辆组成RNV车 队的核心因为之前的公司在1996 年与Adtranz签定了一份框架协 议，包括提供110辆车辆，其中 70为低地板车辆。不同的运营商 选择5或7编组车辆，车辆采用2 个或3固定式驱动转向架，使用普 通的车轴、全减震发动机及一个无 驱动转向架，车轮是独立的，与 跟踪成本，拆除存在潜在缺陷、或 在使用中

5、出现性能问题的构件。 根据FAST计划要求，将开始 使用RFID标签，对主要车辆构件 实施跟踪。这有助于通过监测确定 每一个主要构件在一定时间内累 计运行的里程，以及所需的维护 量。 今后的计划 本次RFID试验使用的轨道旁 设备仍可保留。作为铁路行业进一 步开发RFID技术的试验台。利用 加速运行试验设施(FAST)进行新 的RFID系统试验。如，使用一种新 的标签，其大小大约是本次车辆试 验所使用标签的一半。 翻译：宋文伟 Variobahn无齿轮驱动100低地 板车辆上使用的车轮相同。 1996年的框架协议可分为有 效订单及一些其他的选项。迄今为 止，4个运营商签定了3份定单总 共71辆

6、车辆最后的一批现正在 交付。定单包括城市运营商的40 辆车及城际运营商OEG的31辆 车。该运营商遵守铁路规程而不是 轻轨规程。OEG的双向车辆装备 Scharfenberg的耦合器，车辆成对 运行。 第一份定单交付给每个运营 商的车辆及随后选项定单车辆也 是相同的。但是，从第三份定单开 始，电子器件升级了。MICAS牵引 1LNV采用节能超级电容器 ES510与其之前的产品相比体积更 小、更紧凑。RNV使用的超级电容 器是由BatScap of Quimper提供 单个模块的重量为438kg。 每辆车都有一个车顶安装模 块，固定在每个驱动转向架上，每 个模块有两个160kW的超级电容 器支持

7、每对牵引电机。每个超级电 容器能提供功率049kWh最大电 压432V。它连接750V中间环路 使用上下斩波器。中间环路与超级 电容器连接，返回的功率大约为 85。节能模块包括一个重l 12kg 的90kW制动电阻器，以及用于冷 却牵引电机的24V直流水泵及一 个10kW的水冷装置。 表1 RNV Variobahn车辆订购用户 用户 类型 长度(m) 车轮排列 首批订货 选择1 选择2 交付期 2O02，820033 2006720075 20099201o9 MVV 单向 428 BO 2 BO BO 1O 3 3 0EG 双向 3O5 B0 2 B0 10 13 8 HSB 双向 94

8、BO 2 BO BO ， 8 8 VBL 单向 305 B0 2 BO 8 合计 36 l6 19 控制部件被更换为最新的MICAS 型水冷逆变器被更高效的空气制 冷型所替代。接触网输送电压为直 流750V逆变器持续运转的额定 值为2x220V体积为1700x860x 450mm。单个逆变器单元重量仅为 500kg。 超级电容器研究 由于牵引逆变器的尺寸小，使 得最新车辆的顶部有足够的空间 可以安装能量存储设备，该设备正 在第3批所有车辆上装备。 第二代庞巴迪MICAS节能器 在海德堡车辆顶部固定的设备从左 到右是超级电容器模块、帝1动电阻 及逆变器单元 每天早晨开始运行时，超级电 容器从接触

9、网充电，但其余时间它 们用再生制动反馈的能量再充电。 西铁科技lI二 圃 当车辆加速的时候，释放存储的能 量，可以减少接触网提供的能量或 者可以使车辆在无外部供电的情 况下运行。 当只依靠超级电容器运行时。 释放的速度由车辆的最高速度决 定。在时速30km之前，车辆加速与 升起受电弓一样。当时速达到 60km时，超级电容器的电压下降 为200V，存储能量的75被使用。 这与西门子在阿尔马登进行实验 的机车十分相似。 控制装置可以确保当列车停 止时。超级电容器已经完全充好 电 MICAS能量存储模块。展示超级 电容器及制动电阻 节能性 RNV的超级电容器在海德堡 当地的线路上优先使用。这里也计

10、划修建一条无导线线路，经过当地 的技术学院，目的是避免大学里的 精密实验器材受到影响。所以给海 德堡的8辆有轨电车是首批交付 装备超级电容器的车辆。 车辆长394m，宽2400mm，有 3个驱动转向架，每个转向架由 A的2个95kW的水冷电机提供 动力。这些车辆装备3个能量存储 器，当被完全充电后，在时速30kin 并且将受电弓收起时，可以使车辆 走行400m。最大爬坡坡度为05。 附加的设备使得(下转第56页) 浅析黄土地基处理方法 表4双线双荷情况天然黄土地基总沉降量和工后沉降量 路基荷载 路基+列车荷载 路基 工后沉降 压缩层 总沉降量 修正后的总 压缩层 总沉降量 修正后的总 高度 (

11、mm) 厚度(m) (ram) 沉降量(mm) 厚度(m) mm) 沉降量(rflm) 0 | | 11 3759 3345 3345 2 14 6708 59O3 18 13O98 l15-26 5623 4 23 19457 169-27 25 25931 2256O 56_33 6 30 35888 31222 32 42729 37174 5951 表5双线双荷情况下地基处理后的总沉降量和工后沉降量计算结果 路基 间距 填土荷载沉降(nln1) 填土+列车荷载沉降(mm) T后 高度 处理措施 桩长 压缩层 总沉降 修正后总 压缩层 总沉降 修正后 沉降 (m) (m) 厚度(m) (

12、mn1) 沉降(mln) 厚度(m) (mm) 总沉降(mm) (mm) 灰土挤密桩 0880 2737 1665 1665 O 11 (cP4O) O8，lO | | 2494 1398 1398 1212 3429 l528 7574 386 2332 2 CFG桩(p4o) 1214 14 3047 l182 18 6977 3237 2055 1216 3047 l182 64-37 2704 1522 钢筋昆凝土桩网 2020 8424 2329 13329 3685 1356 4 结构(P6O) 23 25 CFG桩( o) 12，22 9082 3488 127O9 5084 1

13、596 钢筋混凝土桩网 20，20 15711 4552 215-38 6240 1688 6 30 32 结构(qo601 2O，25 15O04 3735 20014 4982 1247 (上接第60页) 车辆重量稍有增加，从505吨增加 到527吨或557kgm 。 从牵引电机反馈到中间回路 的制动能量中，没有能量存储的车 辆有20制动能量返回接触网，而 海德堡列车的内部，需要有台阶越 过中间电机驱动的转向架 有能量存储的车辆只有大约13 返回接触网，另外的28返回超级 电容器，这意味着总共大约40的 制动能量可以被利用。 与最初订购的长39m同类 Variobahn车辆比较，能耗从48

14、 kWhkm下降到现在的36 kWh km节省25。庞巴迪计划为OEG 生产短一些的30m车辆，有2个动 力转向架，具备相同的节能效果。 首批装备超级电容器的系列 车辆投运，意味着有了成熟的能量 存储方案，允许车辆在断开接触网 的情况下短距离运行，减少整体的 西铁科技l 32010 1 为限，提出了对不同路基高度情况 下的地基处理方法。由计算结果分 析得出：对于压缩层厚度小于10m 的地基采用灰土桩或水泥土桩进 行加固：对于压缩层厚度在10m 20m之间的地基，采用CFG桩进行 加固：对于压缩层厚度大于20m的 地基，采用钢筋混凝土桩网结构进 行加固。采用以上方法处理黄土地 基，均能满足设计要求。 能源消耗，大大减少了对环境的影 响。从长远看，如果更多的车辆装 备超级电容器，就可能减少变电站 的容量同时降低安装及维护的成 本。 译 自(Railway Gazette International 20104) 参考文献： 1】Hope RUltraCaps win out inenergy storage RG706 o405 【2Frohlich MEinsatz reuer EnergiespeicheraufStraBenbahnerrZEV Rail 132，2008 翻译：陆红吉