电气牵引系统

电气牵引系统（精选12篇）

电气牵引系统 篇1

1 电气牵引系统概要

牵引系统将DC1500V的高压电通过牵引逆变器逆变成三相交流电, 输送给牵引电机, 牵引电机与齿轮箱相连, 通过齿轮箱将牵引力施加到列车轮轴上, 为列车提供动力。在电制动时, 电动机做发电机运行, 将动能转换为电能, 通过牵引逆变器将电制动产生的电能回馈到接触网上, 当电网不能够将能量全部吸收时, 利用制动电阻将电网不能够吸收的能量消耗掉, 达到电制动的目的 (见表1) 。

2 车辆的电气牵引系统构成

车辆上配备有两台受电弓, 分别向一个动力单元提供动力所需的高压电源, 这样能有效避免因其中一台受电弓故障时造成牵引逆变器和辅助逆变器停止工作的情况出现。同时, 这样还能保证其中一台受电弓故障时, 单元车的辅助逆变器仍能正常工作。在其中一台受电弓故障时, 由于其容量有限, 所以仅用一台受电弓不能完成动力单元的供给。所以在其中一台受电弓出现故障的时候, 车辆传送系统将会断开故障受电弓一侧的牵引逆变器指令, 从而使其在一定时间内停止工作。

车辆的电气牵引系统中配备有牵引逆变器, 逆变器的输入端有支撑电容, 该电容主要作用是保证逆变器输入电压的稳定, 起到能量缓冲的作用。同时, 滤波电抗器与电容组成一个装置, 此装置能够保证系统电压的稳定, 确保逆变器的正常工作。在逆变器装置中, 包含了逆变箱逆变器和斩波相控制器。牵引的过程中, 直流电将被转化为三相交流电, 实现频率和电压的可调性, 从而完成对牵引电机的控制。

逆变器的冷却使用的是热管散热器, 其主要是通过业态介质的状态变化来实现热量的吸收和释放。这种利用液态介质的冷凝和蒸发的性质来实现热量排放的方法, 对于环境没有污染, 且其结构十分简单, 运行和维护工作将能节省很多时间, 能有效保证散热工作的正常开展 (见图1) 。

3 电气控制

3.1 牵引控制

在车辆运行的过程中, 牵引逆变器会受到来自于司机控制器或是制动装置发出的牵引指令, 并结合制动控制装置对其它信号的接收, 完成对车辆的牵引控制。由于车辆的速度不会受到系统的限制, 所以车辆速度超出一定界限的时候, 系统将会将牵引力降到零并对其进行封锁。在车辆的速度回到正常范围内后, 封锁将被解除。另外, 在没有ATP的情况下, 车辆的限速功能也将正常工作。因为车辆的高加速功能会在遇到坡道时被启动, 所以在车辆遇到坡道的时候, 系统会提供与坡度相当的加速度, 从而保证车辆的正常速度。

3.2 电制动控制

一般情况下, 列车制动分为电制动和摩擦制动, 其中电制动又分为再生制动和电阻制动两种。

制动优先级为:第一优先:再生制动。第二优先:电阻制动。第三优先:摩擦制动 (拖车优先补充摩擦制动) 。而在电制动中, 通过电网对再生能量的吸收是主要的方式, 并且这一过程会受到牵引逆变器控制单元的监控。在电网没有足够的能力吸收电能的情况下, 电网电压将会增大, 这时斩波器会在牵引控制单元的控制下开通。在电容器的端电压达到一定值的时候, 制动电阻将会吸收多余的能量, 并将这些能量转化为热能排放到空气中。空气制动作为一种辅助的存在, 主要是在电制动力不足时, 辅助补足制动力和紧急制动情况下使用。 (1) 混合制动概念。①再生制动与电阻制动的混合。只要电网有吸收能力, 制动能量必须以再生电流的形式反馈回电网, 辅助系统也应能吸收一部分再生能量。线网及辅助系统无法吸收的制动能量消耗在制动电阻上。牵引系统在高速断路器前设置线网电压检测装置, 实时检测电网的供电状态, 检查其吸收能力。当电网电压上升到约1800VDC (如:电网不能再接受多余的能量时) , 电阻制动斩波运行, 启动电阻制动, 进行再生和电阻制动的混合制动。在逆变器功率模块前设置电流检测装置, 控制电阻制动的功率, 确保既吸收多余的再生制动能量, 又可以防止电阻吸收线网能量。②电制动与摩擦制动的混合。正常情况下 (网压1500V及以上、粘着正常要求下) , 在AW2负载及速度低于90km/h时, 电制动应能完全满足整列车的制动力要求;在高于AW2负载、速度大于90km/h条件下, 电制动尽可能满足整列车的制动力要求, 摩擦制动仅用以补充电制动。机械制动开始补偿时的列车速度应尽可能小, 至少不大于6km/h (具体数值各项目不完全一致) 。有车辆电制动失效的情况下, 应首先用足列车上其它车辆的电制动, 电制动力不足部分用摩擦制动力补偿, 在整列车范围内摩擦制动力在无电制动的车辆上应平均分配。当制动系统故障导致总制动力不足时, 应提供应急措施, 并在司机室提供报警信息。卖方在设计阶段中应提供详细的整列车的制动力分配方案 (见图2) 。

4 总结

电气牵引系统是地铁车辆正常运行中不可缺少的系统, 其能保障车辆的安全, 实现车辆的牵引与制动, 所以日常的车辆检修工作要对其格外重视。而电气控制主要是牵引控制和制动控制, 需要熟练掌握。

参考文献

[1]熊军.南昌地铁1号线车辆电气牵引及控制系统[J].机车电传动, 2013, (6) :68-71.

[2]袁登科, 朱小娟, 周俊龙.地铁车辆电气牵引系统直流侧电流谐波分析[J].同济大学学报 (自然科学版) , 2012, (1) :122-126.

电气牵引系统 篇2

本标准规定了电气化铁道牵引供电远动系统的技术要求、试验、检验及标志、包装、运输、贮存等。

本标准适用于电气化铁道牵引供电远动系统。2 引用标准

GB/T 13729 远动终端通用技术条件

GB/T 13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件

GB 2887 计算站场地技术要求

GB 191 包装、贮运、指示、标志 3技术要求

3.1 正常工作条件 3.1.1环境温度

控制站：15～30℃；

被控站：－10～45℃。3.1.2 相对湿度

控制站：10％～75％；

被控站：不大于95％。3.1.3大气压力66～108kPa；86～108kPa。3.1.4 周围环境要求

3.1.4.1

大气中不含有导致金属或绝缘损坏的腐蚀性气体。3.1.4.2周围介质不允许有严重霉菌。

3.1.4.3 设备安装场所采取防尘措施，控制站还应采取防静电措施。3.1.4.4 设备的接地要求参照GB 2887的有关规定。

3.1.4.5 被控站装置安装于单相交流25kV电气化铁道附近。装置应采取有效的抗震动及防电磁干扰措施。3.2

电源条件 3.2.1 控制站

3.2.1.1 交流电源频率50Hz±2.5Hz。

3.2.1.2

交流电源波形为正弦波，畸变系数不大于5％。

3.2.1.3

交流电源电压波动范围为额定电压的＋15％～－10％；＋10％～－15％。3.2.2 被控站

3.2.2.1 交流电源频率为50Hz±2.5Hz。

3.2.2.2 交流电源波形为正弦波，畸变系数不大于5％。

3.2.2.3

交流电源电压波动范围为额定电压的＋15％～－25％。3.2.2.4 直流电源电压波动范围为额定电压的±20％。3.2.2.5直流电源电压波纹系数不大于5％。

3.2.3

远动系统应配置不停电电源装置（UPS）。交流失电后应维持供电时间为：

控制站：不少于30min；

被控站：不少于2h。3.3

系统结构、机型和主要设计要求

3.3.1 系统结构采用1：N（M：N）的集中监控方式。系统的通信规约采用问答式（Polling），其规约标准可参照电力部门的相应标准。3.3.2机型一般采用计算机型。

3.3.3 系统的硬件、软件设计除要满足功能要求外，还应考虑系统的可靠性、可维护性和可扩性，各单元的逻辑设计应采用校验技术，留有适当的逻辑余量。控制站的主机及外设配置应有适当的备用。电气化铁道牵引供电远动系统技术条件(TB/T 2831—1997)3.3.4人机接口设备宜具有汉化的友好的对话界面；操作方式要求灵活简便。

3.3.5 软件的配置要考虑通用性，除系统软件、应用软件外，还应配置在线故障诊断和在线修改的功能。软件设计应遵循模块化和向上兼容的原则。软件的技术规范、汉字编码、点阵、字型等都应符合有关的国家标准。3.4 系统功能 3.4.1遥控

3.4.1.1

遥控内容分单个对象的控制（简称单控）和多个多象的程序控制（简称程控），前者为本系统的基本遥控功能，它包括断路器、负荷开关、隔离开关的控制、遥控试验及某些必要的复归操作等，后者包括站内及站间的操作卡片的程序控制。3.4.1.2

遥控操作应分选择、执行两步操作（复归操作除外）操作方式应安全可靠。3.4.遥信

3.4.2.位置信号

正常运行时，牵引供系统中各变电所、开闭所、分区所和接触网的有关开关设备之运行状态应能在控制站显示。3.4.2.2 故障信号

当变电所（开闭所、分区所）发生事故跳闸或设备异常状态时，应将其故障信息内容及发生故障的时间送往控制站进行显示和音响报警，音响报警分事故音响和予告音响两种。

3.4.2.3 遥信显示设备可以是模拟屏、控制台、CRT屏幕、大屏幕投影仪等各种型式，也可其中两者兼而有之。3.4.3 遥测

3.4.3.1 遥测方式一般包括随机召唤遥测、定时自动遥测等方式。3.4.3.2 对于馈电线故障点参数的遥测，一般都要求进行加工处理，除直接显示遥测值外，还要显示故障点位置。3.4.4 制表打印

3.4.4.1对于操作事件和故障事件要进行两者有所区别的打印记录，记录内容一般包括事件发生地点、时间及其内容。3.4.4.2 打印记录的文字采用汉字。

3.4.4.3 系统应具备一定的数据处理能力，可以按用户事先规定的格式进行制表打印，如日报、月报等。3.4.5 部分接口要求

3.4.5.1 当系统配置模拟盘时，应能与模拟盘驱动器可靠接口，并完成不下位的各种操作，不再另设模拟盘的微机系统。

3.4.5.2 控制站系统宜具有与其它系统的接口能力。

3.4.5.3装置除能与常规遥测量（电流、电压、功率、电度）接口外，还能与各种不同的馈电线故测仪（输出量为数字量或模拟量）接口，并能根据需要取值进行计算。3.4.5.4 装置的遥控输出与遥信输入应按与配电盘直接接口方式设计，不宜另设过渡转接装置，遥控输出接点容量应满足用户要求。

3.4.5.5 远动终端可选配与配电盘的串行接口装置。

3.4.5.6 远动终端与传输通道的接口应设有过电压保护装置。3.4.6 自检

3.4.6.1系统应具有在线自检程序和一定的容错能力。

3.4.6.2系统应具有“超时监视”、“计次重执”、“程序自恢复”等功能。3.4.6.3 系统应对输出继电器的接点粘住采取检查措施。电气化铁道牵引供电远动系统技术条件(TB/T 2831—1997)3.4.6.4 系统应能实现对通道的监视和低电平告警。

当使用通道发生故障后应能立即自动切换至备用通道。3.5远动通道条件和要求

3.5.1 远动通道宜采用铁路通信线路中的专用音频线对或载波话路。3.5.2 远动通道的配置应设置备用通道。

3.5.3 通道工作方式有：单工、半双工/双工，宜采用四线制。

3.5.4 通道结构应根据数据传输质量的要求，可设置交流中继器和再生中继器。3.5.5 当利用载波话路作为远动通道时，其音频四线点接口电平应为－13dBm0。3.5.6 通道接口可选配基带数据传输口。3.6 基本技术指标

3.6.1 遥控正确率:

不小于99.9％。3.6.2遥信正确率：

不小于99％。

3.6.3 遥测综合误差：

不大于1.5％（包括变送器）。3.6.4 遥控响应时间：

不大于3s。3.6.5 遥信响应时间：

不大于3s。3.6.6

遥信分辨率（站内）：

不大于10ms。3.6.7 控制站在线机与离线机切换时间：不大于30s。3.6.8

画面调用响应时间：

不大于3s。3.6.9 传输速率：

不小于600bit/s。

3.6.10

装置外线输出的发送电平：

不大于0dBm、可调。3.6.11 正常接收电平：

不小于－40dBm。3.6.12 告警低电平：

－43dBm。

3.6.13 调制解调器误码率：在信噪比为16dB的情况下，不大于10-5。3.6.14 可用率和平均无故障工作时间（MTBF）。3.6.14.1控制站系统可用率不小于99.8％。3.6.14.2被控站的MTBF不少于10000h。3.7

绝缘电阻和耐压

绝缘电阻和耐压应符合GB/T 13729中的有关规定。3.8 抗高频干扰适应能力

抗高频干扰适应能力应符合GB/T 13729 中的有关规定。3.9 主要外设的技术特性 3.9.1

CRT显示装置

分辨率：不小于640×480；

屏幕规格： 不小于19英寸；

颜色种类： 不小于16种；

汉字容量：支持国家2级汉字库。3.9.2

打印装置

打印速度：

不小于180字符/秒；

打印宽度：

不小于80列/行。4 试验

4.1 试验环境条件

在本标准中，除气候环境试验和可靠性试验、耐压强度试验以外，其他试验均在下述大气条件下进行：

环境温度：20℃±2℃；

相对湿度：45％～85％；

大气压力：86～108kPa。4.2功能试验

按本标准3.4 条中规定的各项功能要求逐项（指其中可测试项目）进行测试检 查，测试结果应符合本标准的要求。测试方法可参照GB/T 13730和GB/T 13729中的 电气化铁道牵引供电远动系统技术条件(TB/T 2831—1997)有关规定。

4.3 连续运行试验

系统所有设备同时投入运行，连续运行72h，并每隔2h测试一遍系统各项功能，是否符合3.4～3.7条中（指其中可测试的项目）的有关标准。4.4 温度和湿度试验

温度和湿度试验的内容及方法参照GB/T 13729中的有关规定。4.5抗高频干扰试验

抗高频干扰试验的内容与方法参照GB/T 13729中的有关规定。5 检验

5.1外观和结构检查

用目测法检验，设备的外观和结构应符合下列要求：

表面不应有明显凹痕、划伤、裂缝和变形；

表面涂镀层不应起泡、龟裂和脱落；

金属零件不应有锈蚀和其他机械损伤；

开关按键操作应灵活可靠，零部件应坚固、无松动；

机架、面板插件及其内、外连接部件都应符合有关规定和设计要求。5.2 出厂检验

由制造厂的技术检验部门进行，按本标准第4条的内容和规定进行检验。被检验的系统至少包括两个以上的被控站，并接入开关量、模拟量的接口模拟器，直至符合本标准的规定。5.3 现场检验

按本标准的3.4～3.8条中规定的技术要求（其中可测试的项目）进行检验，直至符合本标准的规定。标志、包装、运输、贮存 6.1 标志

产品标志应标明下列内容：

a）厂名；b）产品名称；c）产品型号或标记；d）制造日期(或编号)或生产批号。6.2 包装

6.2.1 产品应有内包装和外包装，插件、插箱应锁紧、塞好、扎牢。包装箱应有防磁、防潮、防尘、防振动、防辐射等措施。

6.2.2包装箱内应附有产品合格证、产品说明书、调试记录、安装图等技术资料及装箱清单、随机备品备件清单等。

6.2.3包装箱上应标注产品名称、型号，同时还应有清楚的“小心轻放”、“防湿”“向上”等标志，标志应符合GB 191的规定。6.3 运输

包装好的产品，均适用于公路、铁路等运输，运输时应指明防护要求。6.4贮存

包装好的产品应贮存在环境温度－25～55℃，湿度不大于75％的库房内，室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘、雨雪的侵蚀。

附加说明：

本标准由铁道部电气化工程局提出并归口。

本标准由电气化工程局电气化勘测设计院负责起草。

本标准主要起草人

张健芳

李清超

电气牵引系统 篇3

随着社会的不断发展，铁路体系已经逐步走向了电气化的模式，逐步实现了重载和高速，到了2007年以后，中國电气化铁路里程已达到24046.6公里，这也标志着我国的铁路的各个支线已经实现了电气化的发展。不过，基于电气化模式下的铁路系统，随之而来的也有很多的问题，尤其是在铁路的信号设备方面出现了不少的问题。最近这些年，在每个铁路干线上，都有了一些新的技术和设备下的信号系统近，使得很多的矛盾都凸显出来了。因此，将这些问题解决好，已经成为铁路系统的信号方面的一个关键。

2.我国现有的电气化铁路的特点

在铁路运输系统中，通过电力进行牵引是一种主要的运输方式。这种方式能够将电力转变成一种动力，牵引着火车前进。目前，牵引体系主要是由变电所、接触电网、轨道电路以及回流路线等构成的。我国现在主要采取的供电手段就是自耦变压器供电的方式，这种方式的优点是所需要提供电力的距离相对较远，不会损失较多的牵引电压，对于信号受到的干扰也比较小。

3.电气化牵引供电对信号设备影响的原因及其分类

同某些采取电气化的系统的铁路进行对比，在电气化的干线中，信号设备常常是处于一种被动的位置，电气化铁路是一种高压环境下的体系，主要有这几个特征：首先是具有电压比较高，一般来说能够达到25千伏；其次是在牵引电流中，有时候能够达到数百甚至是上千万的电流；最后是具有非线性的负荷，基于在整改的过程中，电力机车就会产生很大的谐波。在电气化的牵引供电系统中主要可以分为四类：

（1）传导性干扰

所谓的传导性干扰，它是一种主要的对电气化铁路干扰因素。轨阻力、在接续线路中所产生的电流阻力、以及对地之间出现的泄露情况，甚至是在电压器的线圈中出现不同的对称性的一些因素所导致的。这些都是针对于铁轨上不同的电流的流向所设置的，这种情形下，就会形成不同的电流。由于电流的不一样，使得扼流变压器在不一样的部位，出现不一样的电动效应，致使变压器逐步实现压力升高的现象，当达到一定的数值后，轨道继电器出现错误的动作。

（2）容性耦合

在接触网处的电压是25kV，每当在强电线处，就会出现一对对地的电压，基于某些线路和大地之间的电压，使得在电线和通信线路中，很容易出现电容发生耦合的现象，因此，电流出现了分支到各个设备当中，因而产生了很多的静电情况，逐步形成了电容的耦合情况。

（3）感性耦合

每次当强电线中有电流经过的时候，在强电线和受到干扰的设备之间就会出现耦合电感，所以，感性耦合不单单同接触电网中的电流有着很大的关系，而且同接地的距离和长度也有很大的关系。

（4）阻性耦合/地电位影响

通过钢轨与大地之间漏导，牵引回流进入地下，从而使得在周围的电位有了一个升高的趋势，在大地系统中，出现的杂散的情况的时候，往往会对通信系统产生出一定的干扰作用，从而出现了电路出现短路的时候，这样导致了瞬间电流突然变大，大地中的电位呈现了上升的现象，这时候很容易出现危险的情况。

4.对于信号设备之间所采取的对策

基于使用不同的设备，产生的信号也不一样，这对于型号不一样的电气化出现的干扰情况也是不同的，因此，针对每一种信号，要采取的对策也不一样。比如说，对于铁路系统的通信电路当中，一般都是主要探究传导性的干扰的时候，主要就传输电缆而言，主要对于可能出现的溶性干扰的情况或者是感性干扰的情况。

（1）25Hz轨道电路

对于25Hz轨道电路中出现的传导性干扰情况，我们主要采取的是：一个方面是基于在电流的不平衡之下，所产生的脉冲电流，其波形主要是类似于正弦波形的情况，在这个当中，主要包含着直流电的因素在内，很容易导致轨道电路中出现某些元件处于一个饱和的状态，从而能造成电路中传输的信号电流出现了跌落的情况。

另一个方面是基于当前的脉冲所起到的干扰作用，使得接受器中的线性滤波器形成一个25Hz的衰减情况，同之前的25Hz信号有可能出现加和或者相减的情况，此时有可能造成轨道电路出现错误的波动的情况。

所以，针对这些情况可以采用的措施主要是：（a）不断提升扼流变压器之间的空隙，提升铁芯的电流。（b）在容易发生扼流变压器中加上抗干扰的线圈。

（2）机车信号

对于机车信号，一般也要采取相对应的对策，主要是采用数字化的滤波器以及运用频谱进行分析的手段处理。

（3）计算机连锁，集中调度，列控中心等电子设备所采取的措施

针对在铁路体系中的某些设备的干扰情况，这些干扰因素主要来自于电磁辐射，或者是电磁感应，以及地位电压方面的因素的干扰，唯一的解决办法就是对这些系统实施屏蔽，从源头上阻断传播的路径，从而能有效的减少产生辐射的情况，我们对于铁路系统中的电脑房间，在铁路的机械室内，一般都采取了屏蔽的方式进行处理，对于各个墙面也进行了相关的处理，每一个拥有电脑的设备室内，都进行了电磁兼容的相关实验，以保证能够达到所需要的标准，在实际当中进行有效的运用。

5.结束语

总而言之，对于这个铁路系统，每一个强电体系和弱电体系，他们之间是一个共存的关系，而且，为了保证整个铁路系统的运输安全，必须采取一系列的措施来使得运输体系安全运行，从而能够保证整个电气化设备处于一个安全的运行环境。

电气牵引系统 篇4

从某种意义上说, 城市是人类活动的中心, 城市发展是社会进步的重要因素。随着城市化进程日益加快, 地铁车辆不断增多, 成为城市发展中一道亮丽的风景线。在地铁车辆中, 电气牵引系统是其不可或缺的重要元素, 扮演着重要角色。在新形势下, 我国地铁车辆的电气牵引系统主要以直流供电为主。一般情况下, 要是地铁列车属于六车编组, 需要采用四动两拖的结构。同时, 在动车电气牵引系统中, 直流结构、交流结构是主电路的主要表现形式。相应地, 下面是电气牵引系统结构图。

就地铁车辆电气牵引系统而言, 它具有多样化的特点。第一、在牵引、控制方面, 该系统是以车控方式为主。第二、在电制动方面, 主要以再生制动为主。一旦再生制动吸收条件发生变化, 再生制动便会和其中的电阻制动出现连续性调节。第三、在列车运行过程中, 该系统会充分利用轮轨黏着条件。在此基础上, 以地铁车辆自身的载重量为依据, 在空车到超员过程中, 能够对列车的牵引力、再生制动力的大小进行自动调整。进而, 使列车在该范围内对应的制动减速度、起动加速度保持不变。同时, 还具有一些其它方面的优点, 比如, 滑行控制、可靠的空转。很显然, 除了上面这些, 还有一些其它方面的特点。比如, 在地铁车辆中, 设有贯通高压母线, 母线断路器。它们可以保证地铁车辆通过线路上面的所有架空线水电分段区, 不会发生故障。相应地, 图2是电气牵引系统混合制动示意图[1]。

2 牵引系统的直流侧电流水谐波分析

在地铁车辆运行中, 其电气牵引系统的直流侧电流水谐波主要体现牵引逆变器方面。逆变器单元采用IGBT模块, 为两电平逆变电路。主电路由两个逆变器单元 (INVMK1、INVMK2) 组成, 每个逆变器单元集成三相逆变器的三相桥臂及制动相桥臂, 驱动2台异步牵引电动机 (1C4M) 。2个逆变器单元集成在一个牵引逆变器箱中, 驱动4台牵引电动机。

逆变器模块采用抽屉式结构, 冷却采用热管散热器走行风冷却方式。

牵引逆变器作为整个交传系统的重要组成部分, 它的基本功能是, 把从直流电源获得的直流电压变换成频率和幅值都可调的三相交流电, 并给牵引电机供电。根据中间储能元件的不同来分类, 逆变器可分为电压型逆变器和电流型逆变器。目前, 交流牵引多采用电压型逆变器, 因此以下所指的牵引逆变器, 除特别说明外均指直—交变换电压型逆变器。

TGN51J型牵引逆变器 (简称逆变器) 是在TGN51型牵引逆变器的基础上研制而成的, 每辆动车上配置一台牵引逆变器, 为4台牵引电机提供三相VVVF电源。TGN51J型牵引逆变器由两个逆变器单元集成在一个逆变柜中, 采用了两个通用的IBBM60G4型IGBT变流器模块, 单个模块的额定输出容量可达530k VA, 两套控制器合成在一个60R-6U的控制箱中, 便于控制和通讯。

IBBM60G4模块集成了8个3300V/800A的IGBT元件, 作为三相逆变器的三相桥臂及制动桥臂。另外, 模块还包括了热管散热器、温度传感器、门控单元、门控电源、脉冲分配、支撑电容器, 达到了一定程度的模块化和标准化。模块上IGBT元件之间及与支撑电容的连接使用了低感母排 (Busbar) , 减少了线路上的杂散电感, 省掉了吸收电路, 使电路更为简洁可靠。模块上散热器采用了热管散热技术, 靠走行风自然冷却, 使系统更简洁, 且无环境污染。因此, IBBM60G4模块具有热管走行风冷、无吸收电路、结构紧凑、体积小、重量轻等优点。

逆变器设置了全面而完善的故障保护功能、模块级的故障诊断功能和一定程度的故障自动排除功能。

(1) 主要特点

主要部件模块化设计, 易于安装、拆卸和维修低感母排技术, 无吸收电路热管走行风冷, 无环境污染再生制动, 节约能源电机直接转矩控制, 有优良的动态响应控制系统微机化、数字化、网络化、信息化。

(2) 保护特性IGBT元件故障保护直流电压过压/欠压保护直流电流过流保护逆变器输出过载保护主电路接地保护插件不在位保护电源故障保护电机过热保护在技术应用过程中, 逆变器系统所输出的交流侧电压中有大量的谐波电压、基波电压。相应地, 在系统运行中, 交流牵引电机会吸收逆变器中的谐波电流、基波电流。但交流牵引电机属于电感类负载, 在谐波电压较明显的时候, 谐波电流并没有随着增加。就谐波电流来说, 牵引逆变器的输出端较多。

对于这方面来说, 研究者进行了一系列的实验操作。就其研究表明, 一旦逆变器把输出的VVVF交流电压供给交流牵引电机, 会有不同成分的谐波电流出现在逆变器的输入侧。就其产生的谐波电流来说, 不仅有直流电流成分, 也有六倍频的谐波电流成分。在此情况下, 逆变器的输入端需要有线路滤波器。它可以进行相关的滤波。如果没有, 大量谐波电流不会流入逆变器输入端口, 而是流经整个馈电线路。进而, 在线路杂散电容、杂散电感相互作用下, 并会出现这两方面的现象。一是:在系统运行过程中, 会产生大量的电磁干扰现象, 影响系统的正常运行。二是:会出现振荡现象, 具有高频成分, 而这也会破坏系统。因此, 在地铁车辆电气牵引系统运行中, 需要在牵引逆变器的输入端口设置线路的低通滤波器, 防止振荡现象、电磁干扰现象的发生, 保证地铁列车的安全、稳定的运行。

3 结束语

在对这方面进行分析的过程中, 还能得出这些结论。一是:当牵引电机对有功率进行消耗的时候, 直流电网会向牵引电机提供对应的电流, 属于直流电流。但是, 在电流输送的过程中, 系统会出现暂态电流。二是:牵引逆变器在受到变压变频控制的同时, 也会带走大量的谐波电流。在直流电网电流中, 牵引变电器会生产一定的稳态分量。此外, 在电网中, 那些同时进行变化的谐波电流会发生这样的状况, 出现暂态谐波电流。在一定程度上, 这些暂态谐波电流分量与系统的滤波器存在某种联系。具体来说, 在系统中, 滤波器的参数会对暂态谐波电流分量所能持续的时间造成影响。

摘要：本文结合作者多年来的工作经验主要探讨了地铁车辆牵引系统, 并通过对牵引逆变器的阐述, 对牵引系统直流侧电波谐波的产生进行了几点分析, 仅供参考。

关键词：地铁车辆,牵引系统,谐波电压

参考文献

电气牵引系统 篇5

浅议电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响

摘要：在电气化铁路这个大系统中，由于各个部门共存，相互之间必然会产生各种各样的影响。作为弱电系统的信号系统，在这个环境中处于从属地位，如何提高自身的抗干扰能力，是保证信号系统正常运行的重要问题。本文从电气化牵引供电对信号设备影响的原因入手，着重介绍了电气化铁路对信号系统干扰的种类，以及信号系统所采取的措施。

关键词：电气化铁路信号抗干扰电磁兼容传导性

1引言

电气化铁路对于实现我国铁路重载、高速起到了至关重要的作用。至2007年底，我国的电气化铁路营业里程已达到了24046.6km，占我国铁路总营业里程的37.8%，各大干线都已实现了电气化。但是，随着电气化铁路的建成，电气化铁路也带来了许多新的问题，特别是对铁路信号设备的影响。近年来，铁路信号系统使用了大量的新技术、新设备，使这方面的矛盾更加突出，如何解决好这些问题，是铁路信号系统要解决的一个重要问题。本文就电气化铁路对信号设备的影响的原因以及克服的方法进行探讨。

2我国现有的电气化铁路的特点

电力牵引是一种有轨运输的牵引形式。它利用电能作为动力，驱动列车运行。现有的牵引供电系统主要由牵引供电所、接触网、轨道回路、回流线以及馈电线组成。其中，牵引电流所经过的回路是：牵

引变电所———馈电线———接触网———机车———钢轨———回流线———变电所。我国目前所采用的供电方式主要是自耦变压器供电（AT方式），它具有供电距离远、牵引电压损耗少、对通信干扰小的特点。

3电气化牵引供电对信号设备影响的原因及其分类

与电气化铁路系统相比，信号设备在电气化铁路中处于从属被动的地位。电气化铁路属于强电系统，它具有这么几个特点：（a）额定电压高，可达25kV；(b)牵引电流可达到数百安培甚至上千安培；（c）电力机车为非线性负载，在整流换相和运行过程中会产生大量谐波成分等特点。这些特点构成了电气化铁路对信号设备干扰的基本原因。从干扰的种类来说，可分为传导、感应、辐射三种形式，具体影响可分为以下五类：

（1）传导性干扰

传导性干扰即牵引电流不平衡干扰，它是电气化铁路对轨道电路干扰的主要原因。信号设备和牵引电流共用钢轨这个通道，由于钢轨阻抗、接续线电阻、对地漏泄、扼流变压器线圈对称度不同等因素，往往是流经两根钢轨上的电流不等，从而形成了不平衡电流。由于不平衡电流的存在，在扼流变压器二次侧产生一个感应电动势，它的大小相当于扼流变压器一次侧半个线圈中流有一个大小为两个钢轨电流差的电流在次级线圈中的感应值，这个差值能使扼流变压器升压，电压升到一定程度就会使轨道继电器误动。衡量不平衡电流的参数是不平衡系数，它是不平衡电流与总电流的比值（%）。如一根钢轨中的电流为I1，另一根钢轨中的电流为I2，则不平衡系数为：k=（I1-I2）/（I1+I2）×100%。

（2）容性耦合接触网电压为25kV，当强电线上有一对地电压存在时，由于受扰设备(如通信线)与大地之间有电压，强电线与通信线之间就会有电容耦合，因此必然有电流自强电流分流入受扰设备，产生静电感应电动势，从而形成容性耦合。静电场的强度与电流大小以及与受扰物的距离有关。（3）感性耦合牵引电流可达数百安培甚至上千安培，当强电线（接触网）中有电流通过时，由于强电线与受扰设备之间有耦合电感（互感），因此，受扰设备中会产生感应纵向电动势，从而形成感性耦合。感性耦合不仅与接触网电流的大小有关，还与接近的距离、接近的长度有关。

（4）辐射性影响

受电弓与接触网接触，当受电弓升降弓、过分电段、开关其主断电路以及驶过有硬点的接触网时，会使牵引网中产生大的冲击电流。钢轨是牵引电流的回线，脉冲电流瞬间冲击使扼流变压器饱和，25Hz信号在几个周期内被削弱，从而使轨道继电器误动。另外，受电弓与接触网离线时会产生电火花，引发无线电干扰脉冲，从而影响到无线通信的质量。

（5）阻性耦合/地电位影响

牵引回流通过钢轨与大地之间漏导入地，使附近的大地电位升高，在大地中杂散电流会对通信电缆等产生影响。接触网短路时，瞬

间电流很大，地电位明显升高，会对设备或人身安全造成隐患。

（6）其他干扰

现有的供电系统中，为了保证人员的安全和设备的正常运行，通常利用钢轨作为接触网自然接地体。当接地装置的火花间隙失效或有些杆塔不经过火花间隙直接连接钢轨，在同一轨道电路区段内的2个及以上接触网杆塔地线分别接在两根钢轨上，或者不同轨道电路区段内杆塔地线经贯通的架空地线短路了钢轨绝缘接头，就会造成轨道电力红光带。另外，当机车发生受电弓支持绝缘闪络、放电间隙击穿等接地故障时，巨大的短路电流会瞬间使火花间隙反击穿，也会影响到信号设备。

4信号设备采取的措施

不同的信号设备对不同类电气化干扰的反应不同，因此，具体的信号设备所采取的措施各不相同。如对轨道电路，主要考虑的是传导性干扰，而对于传输电缆主要关注的是容性干扰、感性干扰。下面就几种具体信号设备所采用的措施进行探讨。

（1）25Hz轨道电路

25Hz轨道电路主要是传导性干扰，即牵引电流不平衡所引起的干扰。牵引电流不平衡对25Hz轨道电路影响主要有两个途径：一是由不平衡电流所产生的脉冲电流的波形是上下半波不对称的近似正弦波形，其中包含有直流成分，容易使轨道电路中扼流变压器等铁磁预元件发生此饱和，从而导致轨道电路中传输的25Hz信号电流产生陷落现象；二是由于脉冲干扰在轨道电路接受器中线性滤波器的通带

内形成25Hz衰减振荡，与原有的25Hz信号可能相加（同相时），相减（反相时），从而使轨道电路发生误动。

25Hz轨道电路采取的措施：

（a）增加扼流变压器的气隙，增加铁芯的饱和电流强度；（b）在扼流变压器次级加绕抗干扰线圈，并加装适配器；（c）设计LC电路使其对25Hz产生并联谐振、增强信号。

（2）ZPW-2000所采取的措施ZPW-2000的前身是法国的UM71，它是九十年代引进并国产化的一种无绝缘的移频轨道电路。作为一种移频轨道电路，ZPW-2000具有移频轨道电路抗干扰的各种特点，具体如下：

（a）线圈选择：采用空心线圈对于50Hz牵引电流阻抗特别小，相当于断路，从而起到了平衡牵引电流的作用。

（b）载频选择：由于牵引电流不仅仅存在着50Hz基波，还有相应的奇次谐波、偶次谐波。从能量分布来看，奇次谐波所占的能量比较大，奇次谐波能量随着频率的增加而减小。因此，ZPW-2000在选择载频上，选择高的偶次谐波，从而避开牵引电流的影响。

（c）调制方式：ZPW-2000选择角度调制，角度调制的抗干扰优于幅度调制，传输过程中不易受到干扰。

（d）频偏选择：由于选择的频偏较小，接收设备的带通滤波器通带窄、Q值高，且在带通中仅有一个偶次谐波干扰，在奇次频率漂移时最多影响有两个谐次分量，故牵引电流干扰量小。（3）机车信号

机车信号同样要应对不平衡电流的影响，目前的数字式机车信号采用数字滤波器和频谱分析的方法进行处理。

（4）计算机连锁，集中调度，列控中心等电子设备所采取的措施

电气化铁路对于电子设备的影响主要是电磁辐射、电磁感应、地电位等方面的影响，对于这些问题主要的解决方法就是屏蔽，从传播途径上切断电磁辐射的来源。根据铁道部铁运〔2006〕26号文件，对于微机房、机械室应进行屏蔽，其中包括微机房的天花板、各个墙面和门窗；所有的电子设备在上道前都要进行电磁兼容的实验，实验达到标准才能上道。

5结束语

在铁路这个大系统中，强电系统和弱电系统共存，而且，它们还使用共同的通道钢轨。为了铁路运输的安全、高效，作为弱电系统的信号系统应该更加主动的采取有效的措施来保护自己，防止电气化对铁路信号设备进行干扰，保证铁路运输和谐、安全、高效、快速的发展。

参考文献：

[1]安海君,李建清，吴保莹.25Hz相敏轨道电路[M],北京:中国铁道出版社，2004

[2]费锡康.无绝缘轨道电路分析[M],北京:中国铁道出版社，1993

[3]杨世武.铁路信号抗干扰技术课件，2007

电气牵引系统 篇6

关键词：地铁车辆 牵引系统 金属故障

中图分类号： U279 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（B）-00

1 地铁牵引系统介绍

牵引系统为列车提供所需动力及制动力，用于控制列车电机工作，由高速开关、主电路、变流设备及其控制单元、制动电阻等部件组成。在此整个地铁牵引系统中，直线电机有逆变器控制，为车辆运行提供动力，具体来说，地铁车辆驱动，牵引系统中逆变器接收到牵引命令，关闭霍尔电流传感器，此时为其并联电路上的滤波电容器充电，其两端的电压不断升高，达到一个固定值，接着关闭三极管并打开传感器，牵引系统正式发挥其作用，在此过程中，滤波电容器两端的电压不断上升，每控制到一个固定值时，三极管自动打开，地铁牵引系统出现故障，无法正常工作。

2 地铁车辆系统中牵引的故障分析与检修方法策略

2.1 针对牵引系统进行故障分析

（1）非正常时空状态运行

所谓非正常时空状态运行就是地铁在运行中处于制动或者启动状态，并且乘客数量多，在此情况下，其严重损害地铁车辆和乘客的安全。地铁处于非正常时空状态运行时，其内部电流和电压出现变化，例如波支现象，此现象与电路短路相似，严重损坏地铁车辆内部电网，最直接的表现是影响车程出行和危害其安全。

（2）非金属性短路故障

在雨雪天气下经常出现非金属性短路故障，出现该故障的原因是雨雪天气下，水流进床道上的绝缘支座和轨道之间，而且水不是绝缘体，故降低两者的绝缘效果，另外，长时间的积水，会使得这两个地方黏贴上杂物和脱皮老化，出现漏电，在床道上的绝缘支座和轨道之间形成回路，这种现象的非金属性短路现象是经常出现的状态。此外还会在三轨供电系统中出现电弧短路现象，这种现象出现的概率也是较高的。其出现故障的主要因素是由于带电体对于导体进行放电，从而导致短路现象的发生。

（3）金属性故障

地铁车辆中钢轨和三轨接触形成电流回路，或者地铁上的绝缘支座被击穿，接地铜与三轨接触形成电流回路，此两种现象均属于金属性故障。种情况发生的主要原因是由于地铁轨道之间存在导电体，例如维修工人遗落的金属工具，维修过程中产生的金属垃圾等等这些都是导致金属故障发生的主要原因。

2.2 牵引系统的故障检修

牵引系统故障是地铁车辆出现故障较为常见的一种情况。其检修方式常为仿真检修，在检修时将牵引系统调到牵引变电所的最远端，将牵引系统中的电路进行短路操作，其次将进行仿真检测，调节相关仪器，是仿真检测地铁牵引系统中各点的数据与实际数据相同，根据电流变化情况找到故障位置，因为离故障位置越近，电流变得越大，并且检测位置与故障位置越接近，电流上升的速度越慢，依次情况就可以确定牵引系统是否发生突变。

3 牵引故障应对措施

3.1 逆变器电源开关跳闸的应对措施

具体的应对措施是车辆进站之后让乘务员检查车辆连接端逆变器电源开关的情况，如果没有跳闸现象，就试着按 UCOSU 按钮就可以牵引车辆。如果还不能得到解决，可以按下故障车的VFCB1 和 VFCB2 的开关，则车辆到达终点站后就会暂停服务。在进行检查逆变器电源开关时需要延误运行时间三分钟左右，这时就要通知后续车辆的发车时间，避免后面的车辆进入并等待，降低地铁运行中的服务质量。

3.2 车辆牵引参数屏幕上出现红点的应对措施

故障车辆驾驶进入车辆检测中心，控制中心将其内部的告诉断路器进行分离，分离一次后就能使其内部的逆变器复位。如果出现连续两次复位 HB 失败的情况下，车辆牵引系统不能正常工作，此时可以按单元切除按钮，同时再次分合 HB，车辆运行则会报告控制中心车辆正常运营。车辆如果不能牵引就按下故障单元车的逆变器电源开关报告控制中心，这时车辆到达终点站就会暂停服务；如果有两个逆变器出现故障并且这两个逆变器在同一个单元，出现连续两次复位 HB 失败的情况下车辆无法牵引，可以试着开启单元切除按钮同时再次分合 HB，车辆运行则会报告控制中心车辆正常运营。车辆如果不能牵引，就按下故障单元车的逆变器电源开关报告控制中心，这时车辆到达终点站就会暂停服务；如果有两个逆变器出现故障并且这两个逆变器在同一个单元，出现连续两次复位 HB 失败的情况下车辆无法牵引，可以试着开启单元切除按钮同时再次分合 HB，车辆运行则会报告控制中心车辆正常运营。

车辆如果不能牵引就按下故障单元车的逆变器电源开关同时按下单元切除按钮再次分合高速断路器，试着牵引并报告控制中心，车辆到达终点站就会暂停服务。如果逆变器出现故障，一般处理过程是先按下故障段元车辆的单元切除按钮，接着再进行高速断路器分离，经列车推送至停车区，停止运行，进行更为详细的检查。如果地铁车辆故障使其不能牵引运行，先关闭故障车辆逆变器的电源，再一次按下单元切除按钮，将列车行驶到停车区即可。此时还是不能运行车辆或是逆变器存在六个故障且复位两次 HB 失败，就需要进行组织援救。

4 结语

地铁牵引系统是地铁车辆动能的主要来源，动能出现问题就会使得车辆的安全运行出现故障。因此为了提高地铁运行安全质量，就要从实际情况出发，充分分析车辆牵引系统，找到故障发生的主要原因，找到事情的主要矛盾，只有这样，才能对地铁牵引系统进行科学、合理的改进可利用。这就需要我们要在这方面勇于创新，发现更多的问题并进行逐一突破。

参考文献

[1] 刘海涛. 地铁车辆用DC 1500V IGBT牵引逆变器[J]. 机车电传动. 2008（05）

[2] 丁福焰，杜永平. 机车车辆故障诊断技术的发展[J]. 铁道机车车辆. 2004（04）

电气牵引系统 篇7

1 牵引系统和辅助系统的特点

1.1 牵引系统的特点

在地铁车辆电气系统中, 牵引系统包括以下几个方面:接地故障检测系统、牵引逆变器模块、线路滤波元件、高速断路器等。

1.1.1 线路滤波器

线路滤波器主要是用来平滑输入电流, 抑制接触网和车辆之间的相互干扰, 进而降低接触网对车辆和其他系统的影响。线路滤波器对由车辆变电所断路器断开或雷击故障所引起的瞬时行波起到一定的保护作用, 能够保证发生突然接地故障时, 不至于损坏牵引系统的其他设备。

1.1.2 牵引机电

牵引机电采用逆变器供电方式的三相鼠笼式一部交流牵引电动机, 通常采用架承式悬挂方式。

1.1.3 牵引逆变器

牵引逆变器由DUC控制板、GDU单元、逆变桥、制动斩波相、支持电容、过压保护电阻和其他辅助元件组成。

1.1.4 高速断路器

高速断路器安装在逆变箱中, 能够有效地保护由于接地、短路等造成的过流情况, 其保护范围要与变电所的保护相协调。

1.2 辅助系统的特点

辅助系统通常包括蓄电池组、DC/DC变换器、DC/AC逆变器三部分。

1.2.1 蓄电池组

蓄电池组由若干个额定电压的电池单元组成, 对蓄电池的保护方式有:蓄电池充电器对充电电压的控制;高分断/低电压能力熔断器接到蓄电池的正负极;对充电时的过电压、过电流的保护;蓄电池要与充电器隔离;蓄电池分断接触器, 使蓄电池和负载隔离。

1.2.2 DC/DC变换器

DC/DC变换器即蓄电池充电器, 是地铁车辆的直流供电。通常设置两个或两个以上的蓄电池充电器。如果1个蓄电池充电器发生故障, 将会由其他的蓄电池充电器供电, 让辆继续运行。

1.2.3 DC/AC逆变器

DC/AC逆变器即辅助逆变器, 辅助逆变器从架空接触网上受电, 用作辅助电源, 为空调装置、空气压缩机、风扇电机和车辆内的所有交流负载供电。

2 地铁车辆电气系统中牵引的故障分析与检修

2.1 牵引系统的故障分析

牵引系统的故障分析包括以下几个方面。

2.1.1 非正常运行状态

由于地铁车辆运行时处于制动、过三轨无电区、启动状态, 并且车辆在上下班高峰时段经常会处于过载的运行状态。这时会导致车辆制动, 制动会导致电网的电流和电压发生较大的波动。这种负荷状态与牵引系统的短路状态十分相似, 可能会导致继电器保护装置的误动作, 对地铁车辆的电网系统造成损害。

2.1.2 非金属性短路故障

非金属性短路故障主要指的是发生在非金属性状况下的短路故障, 例如雨雪覆盖或淹没轨道的状况。这时, 雨雪可以作为供电系统在启动阶段的导体, 三轨由于整体绝缘支座固定在道床上, 与接地扁铜之间具有良好的绝缘效果。但是, 随着地铁车辆运行时间的增加, 支撑件上会出现污秽或绝缘支座绝缘保护老化的情况, 由此产生的泄露电流经过绝缘支座流向接地扁铜, 然后通过变电所地网重新流回变电所负极。这种由于绝缘故障导致的短路故障是非金属性短路故障中最常见的一种。此外, 在三轨供电系统中, 还有一种常见的非金属性短路故障, 即电弧短路故障, 它是指带电体对导体放电而引起的短路, 例如第三轨对地放电。

2.1.3 金属性故障

金属性故障指的是钢轨和三轨间发生的金属接触, 或是绝缘支座 (支座底部设置了接地扁铜, 与整个供电系统的地网结构连接, 主要用于三轨和大地的绝缘) 被击穿, 导致接地扁铜和三轨直接发生短路的情况。例如供电系统在进行停电检修工作时, 检修人员并没有将放置在钢轨和三轨之间的金属工具带走, 这会导致系统重新送电时发生钢轨与三轨之间的直接短路故障。

2.2 牵引系统的故障检修

地铁车辆牵引系统故障检修通常采用故障仿真分析进行检修。地铁牵引系统故障的位置通常位于供电臂原理牵引变电所的远端, 通过对近远端断路故障进行仿真分析, 分别得出近远端断路点的馈线电流, 从中能够看出电流的稳态值会随着故障距离的变化而发生变化, 即随着故障距离的减小而增大, 并且故障点离接触网末端越近, 电流上升的速度也就越慢, 它能够诊断出直流牵引网电压有没有发生突变。模拟仿真分析为了避开牵引变电站子模型的初始阶段存在的暂态过程, 通过设置以下模拟实验进行故障仿真分析, 即设置1台地铁车辆在0.05 s启动, 在0.11 s时分别在2 km、3 km处设置远端故障模拟试验, 以此模仿实际的短路故障。通过分析直流馈线电流仿真结果, 能够得出类似的指数函数, 即距离接触网末端的距离越远, 电流上升的越慢, 电流的稳定值就越高。通过故障仿真分析, 检测地铁车辆直流馈线的电流大小和上升率, 能够准确地检测出牵引系统有没有发生故障。

3 地铁车辆电气系统中辅助系统的故障与检修

3.1 辅助系统故障的主要表现

3.1.1 电容器故障

逆变器内部安装有起到稳压作用的铝电解电容器。铝电解电容器的氧化膜在电容工作时很容易被损坏, 虽然其自身有一定的自愈性, 但是, 当氧化膜的破坏速度大于其自愈速度时, 氧化膜来不及修补, 就会导致氧化膜被损坏甚至是击穿, 导致电容器失效。

3.1.2 电力半导体器件故障

逆变器经常在强烈的电浪涌环境中工作, 逆变器失效通常是由电力半导体器件失效引起的, 但是, 设计师在设计的过程中并不重视对电力半导体器件的保护, 所以, 导致电力半导体器件失效。

3.1.3 弱电半导体器件故障

逆变器中存在许多弱电半导体器件, 只要其中的一个器件失效, 都会降低整个系统的性能, 甚至会使整个系统丧失功能。导致半导体器件失效的原因包括两个方面, 一方面是内因, 由于器件自身的固有可靠性;另一方面是外因导致的故障, 主要包括温度失效、机械过应力失效、静电损伤失效、过电应力失效、湿度失效等。

3.2 辅助系统的故障检修

辅助系统的故障检修方法通常采用神经网络故障诊断法, 主要表现为: (1) 训练创建网络。将采集到的辅助系统的信息样本输入到尚未训练的网络中, 对样本数据进行ANN训练, 经过自学获得期望得到的诊断网络。 (2) 网络诊断。利用神经网络进行前向计算的过程, 即根据诊断输入对系统进行诊断的过程。通过特征提取和预处理, 对辅助系统的信息样本和故障数据进行适当的预处理, 然后在神经网络中进行故障检测。

4 结束语

总而言之, 为了保证地铁车辆电气系统能够正常运行, 应该正确认识电气系统中牵引系统和辅助系统的常见故障, 并运用相应的检修手段准确地找出原因, 然后采取相应的措施进行处理, 保证地铁车辆整体的可靠性, 使地铁车辆能够正常、稳定的运行。

参考文献

[1]李旭.地铁车辆辅助逆变器故障诊断系统研究[D].太原:太原科技大学, 2013.

[2]杜芳.地铁机车建模及直流牵引供电系统故障分析[D].北京:北京交通大学, 2010.

[3]杜永红.轻轨车牵引电机矢量控制研究[D].北京:北京交通大学, 2009.

电气牵引系统 篇8

当前电子办公在企业的应用热浪滔天, 在基层站段的管理体制中, 引入一种利用信息平台来提升各级部门间信息交互的效率、节省办公成本、加速标准化管理进程的电子办公机制是一种促进管理的有效尝试。

本文对用PHP和My SQL两种开源软件来实现B/S结构的信息交互系统展开论述。

1 需求分析

1.1 项目概述

本系统以Web为载体, 允许单位内的各个部门 (通常是管理部门) 发布信息, 该信息可公开, 也可只由指定的部门查看, 还可以由相关部门对信息作出反馈, 实现办公中的信息交互, 便于各种信息的备案。

1.2 基本功能

(1) 信息录入。满足发布信息的部门和反馈信息的部门录入自己的信息。

(2) 存取控制。对访问者的身份进行识别, 为用户提供与他们的身份相符的存取权限。

(3) 用户管理。对系统中的用户信息和相关的权限进行管理。

(4) 信息管理。对已录入的信息 (包括反馈信息) 进行管理。

1.3 高级功能

(1) 查找。允许用户按标题或信息内容查找他们想查看的历史信息。

(2) 指定反馈对象。允许信息发布者对他们发布的信息专门指定应该作出反馈的部门。

(3) 邮件通知。当指定反馈对象后, 可以向指定应作出反馈的部门发出相关的提示邮件, 通知用户应该对某个特定的信息作出反馈了。

(4) 列表滚动显示尚未反馈完全的信息和尚未反馈信息的部门。

1.4 工具的选择

本系统基于B/S结构, 主要的事务逻辑放在服务器上实现。采用PHP作为开发语言, 用My SQL作为后台数据库。

PHP是一种服务器端的HTML嵌入式脚本语言, 它类似于ASP, 然而它的不同之处在于PHP的开放源码和跨平台特性。PHP语言类似于C和Perl, 具有强大的数据库操作功能, 它还提供了面向对象特性, 为快速开发和软件复用提供了很好的支持。

My SQL是一个多用户、多线程、跨平台、开源的SQL数据库服务器。与其它大型的数据库如Oracle、DB2、SQL Server相比, My SQL自有它的不足之处, 如规模小, 功能有限, 但这丝毫也没有减少它受欢迎的程度, 因为My SQL的主要目标是快速、健壮和易用。

1.5 运行环境

本系统使用PHP 4.4.0和My SQL 4.0.28作为开发工具, 理论上可以在任何支持PHP和My SQL的平台上运行, 这里我们在Windows2000 Server和Linux上都做过测试, 运行状态良好。

2 系统设计

2.1 系统结构设计

本系统分为前台用户端和后台管理端。系统结构图如图1所示。

前台用户端主要显示已发布的信息列表, 能为用户提供按类型显示已公布的信息的选择操作, 对尚未反馈完的信息和尚未反馈的部门滚动显示。后台管理端由管理员和信息的发布者使用, 管理员和信息发布者拥有不同的权限, 信息发布者可以发布并修改自己发布的信息, 还可以指定应作出反馈的部门;管理员还另外拥有用户及部门管理的权限。

2.2 数据库设计

根据2.1中对系统结构的分析可知, 整个系统需要存储的数据分为信息 (包括反馈信息) 数据、部门数据和用户数据三类。其ER图如图2。

图2中的ER图并不是整个系统的完整的实体联系模型描述, 因为关于用户信息的存储我们会用到php_lib_login (一个PHP库) 库提供的关于用户信息, 其中部门实体的登录名会和php_lib_login库中的用户名关联, 形成外部键。

3 系统实现

3.1 My SQL数据库的结构

根据2.2中对数据库逻辑结构的分析, 可知在My SQL数据库中我们需要建立能存储信息及其反馈信息、指定反馈记录、部门信息相关的表项, 几个主要表的结构如下:

3.2 编程实现

本系统程序的几个主要代码片断如下:

(1) 全局变量

需要被多个PHP脚本共同使用的变量和常会被修改的变量放在config.php文件中, 几个主要的变量如下:

$database/*数据库名*/

$title_page/*每页显示的信息标题数*/

$login_space/*用户登录后的最大的睡眠时间*/

$lenmax/*信息内容的最大长度*/

$echomax/*反馈信息内容的最大长度*/

$mailhost/*邮件服务器地址*/

(2) 身份识别

通过获取远程访问者的IP地址, 将这个IP地址与系统中允许访问的IP地址作比较, 便能得知远程访问者是否在许可的范围以内。代码片断如下:

$ips=get_allow_ip () ;//返回允许访问的IP地址列表

$allow=check_ip ($_SERVER[‘REMOTE_ADDR’], $ips) ;

(3) 用户登录及部门权限

用户登录不只是验证用户名和口令, 还包括对已登录用户进行记帐、对用户登录失败的次数的统计、对特定地址上的用户的禁止等操作。PHP另一个流行的原因是有很多高质量的免费的开源的PHP库供我们使用, php_lib_login就是这样一个包含了登录用户的许多特性的PHP库。使用php_lib_login来实现用户登录的验证非常简单, 只需调用一个php_lib_login库函数即可:

lib_login_show_login_form ($error) ;

当用户登录后, 继续调用php_lib_login的一个库函数:

$user=lib_login_protect_page () ;

即可获取当前已登录用户的用户名并赋值给变量$user, 然后将$user与plants表中的loginuser字段相关联即可获取当前登录用户所属部门的权限。

(4) 发布信息与反馈

实现发布信息与反馈时要注意两点:

(1) 当用户提交时要对<textarea>标签进行检查, 如果用户输入为空, 则应给出错误提示。这可以通过相关的javascript实现。

(2) 对正要录入的信息和反馈的信息进行检查, 不能让用户输入附带有PHP脚本的内容, 因为这可能会对系统造成毁灭性破坏。我们通过PHP提供的strip_tags () 函数来剥离其中的PHP标签后再将信息插入数据库。

(5) 邮件发送

每个部门对应的电子邮件地址存储在php_lib_login库的tbl_users表中, 我们可从中获取我们需要的邮件地址。

类似于php_lib_login, 我们通过引入一个第三方的PHP库———PHPMailer来发送电子邮件通知被指定的部门对指定的信息作出反馈。发送邮件的代码片断如下:

$mail=new PHPMailer;//建立一个新的PHPMailer对象

$mail->Is SMTP () ;//使用SMTP发送邮件

$mail->Host=$mailhost;//设置邮件服务器

$mail->Subject=$title;//设置邮件标题

$mail->Is HTML (true) ;//使用HTML格式

$mail->Body=html_body () ;//设置邮件内容

$mail->send () ;//发送邮件

4 小结

本系统在我们单位已经稳定运行了五个月, 现在主要为安全管理部门发布在检查工作中发现的关于安全问题的信息, 并督令相关部门整改作出回应而使用。这是用信息手段改进传统的安全检查通报工作的一个有益的尝试, 简化了作业流程, 节约了办公成本, 提高了办公效率。

摘要：本文对B/S结构的牵引供电安全检查系统构成、设计、实现功能等进行了论述。

关键词：安全检查信息,B/S结构,开发,设计

参考文献

[1]Luke Welling, Laura Thomson.PHP与MySQL Web开发权威指南[M].中国电力出版社, 2002.

电气牵引系统 篇9

如何降低混合有源滤波器中有源部分的容量, 使之应用于大功率场合, 一直是混合型滤波器研究的重要内容。传统的电压源型并联混合电力滤波器在大大改善了无源滤波器滤波效果的同时存在着有源部分功率容量较大的缺点。有鉴于此, 本文介绍了一种可大大减小有源部分容量的新型混合有源电力滤波器拓扑结构, 并利用MATLAB7.0对这种混合有源电力滤波器进行了仿真研究。

2 电气化铁道供电系统结构图

电气化铁道牵引供电系统原理图如图1所示。电力系统经过牵引变电所后为牵引网供电, 电力机车通过牵引网获流, 经钢轨回流。a、b为供电臂, 为了连续供电, 设立了分区亭。电气化铁道产生的谐波将影响到为其供电的电力系统的电能质量。

3 新型混合有源电力滤波器的基本原理[3]

新型混合有源电力滤波器拓扑结构如图2所示。图中us表示电气化铁道供电系统的电压, Zs表示牵引阻抗。L3、C3、L5、C5、L7、C7、Lh、Ch、Rh分别构成3次、5次、7次单调谐滤波器和高通滤波器;L1、C1构成基波谐振支路, 起到分流基波无功电流的作用, 有源电力滤波器APF的输出电流经滤波电感L0后, 通过耦合变压器与基波谐振支路并联后再与无源电力滤波器串联, 然后并入牵引网。APF等效为受控电流源, 以改善无源滤波器的滤波性能并抑制其与牵引网发生谐振。由于有源滤波器仅承受较小的谐波电压和谐波电流, 故其容量大大降低。

4 控制策略及其滤波特性分析

本系统中通过检测负载电流中的谐波成分, 将有源电力滤波器APF控制成受控电流源iAPF, 单相等效电路如图3所示。

按照叠加原理将图3进一步分解为牵引网基波电压和负载基波电流作用下的等效电路 (如图4-a) 、系统谐波电压作用下的等效电路 (如图4-b) 、负载谐波电流作用下的等效电路 (如图4-c) 。

由于有源滤波器仅输出谐波电流, 在电网基波电压和负载基波电流作用下, 相当于开路;由于基波谐振支路在基波下处于谐振状态, 其电压等于零, 相当于短路, 这样, 在基波作用下就可以等效为图4-a所示的形式。从电路中可以看出, 在基波下, 滤波器相当于无功补偿器, 起到补偿固定无功的作用。本文采用检测负载谐波电流的控制策略即有源电力滤波器的参考电流为

在系统谐波电压单独作用下

根据图4-b, 可得

由式 (3) 可知, 有源电力滤波器和基波谐振支路的加入相当于在系统中加入了一个阻抗Z1, 从而起到抑制系统谐波电压产生谐波电流的作用, 同时也避免了无源滤波器与电网产生谐振。

负载谐波电流单独作用的等效电路图如图4-c所示。由图3-c可得

因APF参考电流iAPF=kiLh, 进一步有

当k=1时, , 此时达到理想滤波效果。

5 APF直流侧电压控制

为了获得良好的补偿效果需要有效的保证APF直流侧电压的稳定。在仿真中采用了单相整流电路, 将检测出的负载谐波电流iLh作为整流电路的输入, 整流电路接负载电阻, 将负载电路的输出电压作为APF直流侧的电压ud, ud经过PWM逆变器以后得到补偿电流ic。

这样虽然增加了初期硬件投入, 但是这样却可以获得稳定的直流侧电压, 而且不用计算直流侧电压的具体值, 只需估算电压等级, 以此作为器件选型的理论依据, 且整流电路技术较为成熟在工程上具有实用推广价值。

6 仿真验证

本文采用MATLAB7.0进行了仿真验证。其中牵引网电压us=25KV, 牵引网抗Zs=30Ω, 阻感负载R=5Ω, L=50mH。

谐波检测得到的谐波电流, APF的输出电流 (即补偿电流) 应实时跟踪谐波检测得到的谐波电流。为了消除APF的输出电流中的毛刺, 需要利用滤波电感。

APF的输出电流 (补偿电流) 紧紧的跟踪上了负载电流的谐波分量。加入滤波电感后APF的输出电流的毛刺现象得到了很大的改善。

7 结束语

本文介绍的新型混合有源电力滤波器通过MATLAB7.0进行了仿真验证, 达到了期望的补偿目标。新的拓扑结构具有以下优点:

(1) 控制结果表明装设并联混合型APF相当于在网侧等效串入一个谐波阻抗, 阻抗越大, 滤波效果越好;且属于开环控制, 不存在系统不稳定的情况。

(2) 理论分析和实验结果表明, 这种结构充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点, 改善了无源滤波器的性能。

参考文献

[1]李群湛著.牵引变电所供电分析及综合补偿技术[M].中国铁道出版社.2006.10

[2]赵俊莉, 杨君, 裴云庆, 王兆安.电气化铁道用有源电力滤波器方案研究.机车电传动.2000年第5期:10～14

电气牵引系统 篇10

关键词：采煤机,常见故障,处理方法

MG200/456-WD交流电牵引采煤机是天地科技股份有限公司上海分公司制造的, 该机型的电气控制系统分为机上电气控制系统和机外变频调速系统2个部分, 它采用了可编程序控制器 (PLC) 、PWM变频调速技术和先进的信号传输技术, 使采煤机控制与操作可靠方便, 牵引实现无极调速, 牵引能力强。整台采煤机的机械动力由4台截割电机、2台牵引电机、1台泵电机提供。其适用环境为周围介质温度在-10~+35℃之间;25℃时周围空气的相对湿度不大于97%;海拔高度不超过2 000 m;不存在有腐蚀金属和破坏绝缘的气体;有甲烷或爆炸性煤尘的采煤工作面环境中使用。

现对本采煤机的常见故障及处理方法做具体分析。

1 按“主启”后采煤机没有任何反应

(1) 看“主启”机械闭锁按钮是否到位, 活动看是否有手感; (2) 将隔离手柄左右活动, 看是否是隔离手柄的辅助触点没有合到位; (3) 松开“主启”按钮速度太快, 磁力启动器还没有反应过来就已经松开; (4) 用二极管看磁力启动器的远控状态是否动作正常。

2 开机时, 按“主启”后采煤机通电启动, 但一松开“主启”按钮后机组掉电

按“主启”机组启动, 说明先导回路正常, 松开就掉电说明是自保回路节点没自保吸合。自保回路中串入的节点为:PA7-3-K1 (瓦斯保护节点) 和PA1-K1 (端头接受盒自保) 。

(1) 是否为瓦斯保护节点误动作。按住“主启” (时间长一点) , 测PA7-3盒里的瓦斯保护节点是否保护动作 (PA7-3-K1保护节点在电脑控腔内的引入接线排位XTA.10、XTA.22) , 当两个端子接通时, 表示瓦斯保护节点没有保护动作, 当两点断开时, 说明瓦斯保护节点动作, PA7-3-K1断开;

(2) 是否为自保节点PA1-K1没有吸合。看电源是否正常, 按住“主启”不松开, 用端头站或遥控器调高看是否调高电磁阀动作。如果调高电磁阀不动作, 则为F+24 V电源的保险管熔断或整流桥损坏;如果电源F+24 V正常则为PA1盒内自保继电器损坏。

3 采煤机在正常工作时突然掉电停机

(1) 是否采煤机保护机构动作, 是否割到大面积的岩石层, 是否割到支架, 是否通冷却水; (2) 是否为“主停”按钮不到位, 是否为瓦斯传感器误动作, 是否隔离手把的辅助触点虚接; (3) 是否为先导回路的二极管穿了; (4) 是否为磁力启动器故障。

4 机组在正常行走时, 突然割到支架或岩石后, 采煤机掉电

煤机割到支架时截割电机堵转, 电流急速上升, 机组保护停机, 此时电机完好正常;再重新开机时, 先抽出离合器, 否则在截割电机被卡住后开机—保护掉电, 又开机—保护掉电……, 如此连续几次, 则电机烧坏。

5 采煤机在给了调高指令时, 没有调高

(1) 用机械调高看是否正常; (2) 机械调高正常时, 检查调高电磁阀阀芯是否活动; (3) 如果阀芯没堵, 则分别输入调高指令, 测量接线腔接线排, 如:XQ1分别与XQ2、XQ3、XQ4、XQ5, 看是否有F+24V引入; (4) 如果有F+24 V电源, 则为电磁阀故障或电磁阀电缆损坏。

6 开机后显示屏没有任何显示, 而截割电机有电转动

检查显示屏电源S+24 V (A13、A14) , 如果电源接入显示屏不正常, 则需要更换显示屏, 否则, 检查供电电源回路, 检查非本安电源模块是否有S+24 V输出, 检查控制变压器及保险管。

7 442模块损坏的判断

(1) 442的OK检测灯闪烁, 电源模块OK检测灯闪烁时, 将442模块拆除看电源模块的OK检测灯是否正常;如果电源模块OK灯亮且RUN常亮, 说明442模块损坏;如果442模块拆除后电源模块OK灯常亮, 则为CPU模块或其他组件损坏, 再利用最小系统法将每个模块拆下, 观察指示灯状态;或用替换法, 每个模块更换为新模块试机。

(2) 442的OK检测灯亮, 程序RUN灯闪烁, 可能为CPU模块损坏或程序出错或442模块损坏, 判断方法同上, 利用最小系统法或替换法判断, 一般先替换442模块试机, 再替换CPU模块试机。

8 P LC控制系统瘫痪的处理办法

(1) 脱开PLC控制系统电源; (2) 打开电控箱将3个近远控拔钮打至近控方向; (3) 变频箱门打开, 将速度指令近远控拔钮打至近控, 机组控制变频器送电与换向, 只是机组以恒定速度牵引。

9 端头站失灵的判断

(1) 检查端头站的引线是否有明显破皮现象;

(2) 检查机身上电控接线腔XQA接线排引至端头站的本安A12V电源是否正常, 脱开端头站电源引线后本安电源A+12V是否正常, 如果接上端头站电源后A+12V消失, 说明端头站内电源线短路;

(3) 检查端头站输出信号的电压是否为交流3 V左右, 并且按下按键后, 3 V电压有所变化, 如果没有3 V左右电压, 测量只有2 V左右, 请更换端头站;如果测量电压信号都正常, 更换端头站接收盒PA1;

(4) 如果是端头站个别按钮失灵, 则为端头站按钮正常损耗, 更换端头站。

电气牵引系统 篇11

摘要：近年来，高速动车组的发展一方面适应了社会快速发展的新形势，另一方面也加快了人们的生活节奏。为不断适应发展变化着的新形势，满足人们不断增长的新需求，需要对高速动车组牵引传动控制系统进行优化，从而推动我国交通运输事业的发展，促进国民经济稳步提升。

关键词：动车组；牵引传动；控制系统；仿真设计

中图分类号：TM922 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0085-02

高速铁路的快速发展，使得对高速列车的需求也在逐渐增长，并对其提出了更多、更高的要求。虽然高速动车组在促进国民经济发展、社会进步和加快人民生活节奏方面发挥了重要作用，但在很多技术方面刚刚起步，尚未成熟，因此需要技术上的提升和系统优化。对于高速动车组这一复杂系统，建立合理有效的高速动车组牵引传动控制系统显得至关重要。本文主要分析了我国高速动车组牵引传动控制系统的发展现状以及高速动车组牵引传动控制系统的仿真方案。

1 我国高速动车组牵引传动控制系统的发展现状

1.1 牵引动力配置方式以动力集中方式为主

我国高速动车组的牵引动力配置方式主要有动力分散方式和动力集中方式。动力集中方式是一种较为传统的电力牵引模式，使用历史久，技术相对成熟，而且使用的范围广泛，动力集中型动车组是由日本首创，近年在欧洲得到广泛推广与应用。

随着科学技术的发展进步，我国在动力分散型动车组的设计上取得了一定成就。例如“中原之星”动车组、“先锋号”动车组以及CRH系列动车组。“和谐号”CRH系列动车组，是由十六台三相异步牵引电动机均匀地安置在四辆动车的地板下，由每台电机驱动一根车轴，十六台电机共同合作就让整个动车组高速运行起来了。但是动力分散型的技术仍不够成熟，还处在起步阶段，而且资金投入大、技术要求高，因此，我国高速动车组的牵引动力配置方式仍以动力集中方式为主。

1.2 我国高速动车组以直流传动制式为主

直流传动制式和交流传动制式是高速动车组牵引传动制式的两种方式。在我国，主要铁路上的高速动车组，多数采用直流传动制式，对交流传动制式的使用较少。相比，在国外，先进的科学技术使得交流传动制式的高速动车组具有显著优越性，市场前景广阔。因此，多数生产厂商也已经停止了对直流传动机车的生产，多采用交流传动方式的牵引技术。我国高速电动车组的发展由于技术的不成熟，缺乏创造性，对于交流传动技术的应用也才刚刚起步。

1.3 普遍采用微机牵引控制系统

我国铁路机车普遍采用微机牵引传动系统，但在较为传统的直流传动机车上仍然有大量的模拟电子控制系统。随着科技的进步、网络的发展，网络技术对于交通运输事业也在发挥着越来越大的作用。在列车通信网络快速发展进步的新形势下，我国的高速动车组也开始使用通信网络进行控制和信息的传递，例如，司机对列车的各种控制命令都可以通过列车通信网络传送到列车的各个部位，执行的结果也可以通过网络再反馈给司机，从而使司机更加全面、系统地掌控列车的运行，促进列车协调、稳定运行。通过采用微机牵引控制系统逐渐形成对列车的分布式控制，是我国高速动车组牵引控制系统的现状。

2 高速动车组牵引传动控制系统的仿真方案

2.1 进行高速列车内外部环境仿真

列车的内部环境不仅包括牵引传动控制系统，还包括网络系统等，外部环境包括牵引供电系统、线路的地理条件和轨道等。通过对内外部环境的仿真模拟，能够对列车在运行过程中可能出现的问题进行预测，并提前找到解决方案，避免实际运行过程出现差错，减少损失。以青藏铁路为例，高原缺氧、低温、强烈的紫外线以及高原冻土是铁路运输所面临的外部环境，这些对列车的控制系统提出了更高要求，因此内外部环境的仿真有其必要性。内外部环境的仿真模拟可以为牵引传动控制系统的优化提供保障。

2.2 进行三维视景仿真

随着数字化进程的发展，各行业信息化建设也加紧了步伐，铁路业也应紧跟时代步伐，为驾驶司机提供三维视景。传统的二维视景数据单一、抽象，只能展现宏观的景象概况，在细节上有局限性。而司机室三维视景仿真，能给司机提供丰富的环境信息，使司机更加清楚地了解在目前操作下，牵引传动系统的整体工作状态。当三维视景达到最佳效果，司机的临场感也会大大增强，从而集中司机注意力，调动其积极性，提高工作效率。

2.3 高速动车组牵引变压器热仿真

牵引变压器是高速动车组牵引传动系统中的关键部件，列车运行过程中的安全性与其密切相关。因此，为保障列车运行的安全性，需要研究高速列车牵引变压器的温度随列车实际运行发生的变化，对其进行冷却降温处理。由于变压器具有复杂的结构，并且涉及对热学、电磁学等多门科学的同时运用，因此研究模拟较为困难。但是预算和控制变压器内部的温升对于牵引变压器的研究具有重要意义。为此，国内外的众多专家也做了很多研究。

变压器作为一个复杂的系统，各个参数之间的关系也非常复杂。要想在列车运行中准确地计算出各个点的温度是很困难的，因此需要简化后再计算。铁芯和绕组产生的损耗是变压器的主要热源，热量会由变压器内部传导到表面。可以通过变压器内部油的对流，把来自铁芯和绕组的热量传给油箱壁，被加热的油箱壁通过周围的空气对流把热量散走，从而达到冷却变压器的目的。做一个具有特殊形状、容易散热的冷却器，把变压器中的油利用油泵，打入油冷却器，冷却后再返回到油箱中，从而带走热量，为牵引变压器降温。

3 结语

伴随着经济的发展和科技的进步，我国的高速动车组取得了巨大进步。但仍不够成熟，需不断开拓创新，引进国外先进技术，发现其中存在的问题，对牵引传动控制系统进行不断优化。从而使我国铁路运输走向成熟，保障交通运输事业的健康、稳定和可持续发展，满足国民经济发展需求，为我国社会主义现代化建设做贡献，推动时代的进步。

参考文献

[1] 丁荣军.现代轨道牵引传动及控制技术研究与发展

[J].机车电传动，2010，（9）.

[2] 张曙光.铁路高速列车应用基础理论与工程技术

[M].北京：科学出版社，2007.

[3] 黄济荣.电力牵引交流传动与控制[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4] 刘友梅.我国电力机车四十年技术发展综述[J].机车电传动，2006，（11）.

基金项目：国家科技支撑计划资助项目（2009BAG12A01-H04-2）

作者简介：孙菁睿（1984—），男，供职于唐山轨道客车有限责任公司，研究方向：高速动车组调试；康瑛（1973—），女，唐山轨道客车有限责任公司高级工程师，研究方向：高速动车组调试技术。

电气牵引系统 篇12

自从改革开放以来, 我国大力发展基础道路桥梁的建设, 铁路建设是我国基础建设的重中之重。这些年, 我国的铁路建设正处于全面高速发展的阶段, 我国铁路建设的总长度数在国家政策和工程项目实施过程中逐年增加。

二、牵引供电远动系统的三种改造方式

牵引供电远动系统通常情况下由设置在铁路局调度所的主站和设置在牵引变电所和开闭所等地的被控站以及用于数据传输的通道等三部分组成。牵引供电远动系统的改造方式有以下三种:

(一) 牵引供电远动系统的第一种改造方式中即是通过增加那些已经运营了多年, 但却没有设置牵引供电的铁路线路的远动系统来进行的。 (二) 牵引供电远动系统的第二种改造方式就是对那些已经设置了牵引供电的远动系统的铁路线进行牵引变电的改造, 通过对变电所部分或整体的陈旧设备进行更换以实现被控站的改造。 (三) 第三种牵引供电远动系统的改造方式是从调控管理上进行的, 即通过对多条铁路线的调度所进行集中改造, 以实现牵引供电远动系统的改造。

三、远动系统改造调试技术在运营铁路牵引供电中的应用

在铁路线路的运营过程中, 为了保证工作人员的生命安全, 牵引供电远动系统改造调试的工作则需要在一个不会停电, 或者说非常少断电的情况下进行。所以, 我们在进行运动系统的改造调试工作之前就必需做好充分的准备工作, 同时还有对那些参与施工的工作人员进行详细的组织和安排。更重要的是要分析选用最好最准确合理的调试速度和方法, 这也是为了确保工作的顺利进行和工作人员的安全。

(一) 牵引供电远动系统的四种功能

牵引供电远动系统肩负着控制和监测两大功能, 具体来说就是遥控功能、遥调功能、遥信功能和遥测功能这四大功能。

1. 调度发出的遥控功能。

调度所发出遥控功能的操作命令, 然后由RTU这个装置确认供电设备的工作状态正常与否, 在装置确认完毕后就是对信息进行反馈和采取相应的处理, 接着就是让调度的工作人员对调度所发出的命令执行情况进行确认操作和一定的控制, 这样就实现了一个对设备的分合闸和状态的复归等操作的流程。2.调度发出的遥调功能。遥调功能同遥控功能一样由调度所发出, 调度功能主要是对被控站的设备参数和被控站的工作状态进行直接调整。3.向调度传送信号的遥信功能。遥信功能以遥信全召和主动遥信两种方式, 可以将被控站设备的状态信号向调度所传送。遥信全召是通过调度所的工作人员自信发送遥信全召命令, 或者通过系统定时发送遥信全召命令。而主动遥信则是通过被控站状态信号的变位来进行变位方式的定时, 主动上传。4.向调度传送参数的遥测功能。遥测功能与前三种差别较大, 遥测功能可以直接将被控站设备的电流, 电压以及功率等相关参数直接向电度所进行传送。

(二) 不同调试技术在不同改造方式中的应用

1.调试技术在第一种改造方式下的应用。遥控调试技术在运营改造的铁路中, 调试安全要求较高, 技术难度实施大, 因此在调试实施过程中必须十分注意安全。而在新建铁路线的调试问题上, 遥控调试技术不仅速度非常快而且很简单, 更不用考虑线路运营限制等问题。遥信调试技术以开关设备位置遥信和设备的保护遥信两种方式存在。即短接开关设备端子和不启动高压设备的保护。遥测调试技术可以対有疑问的遥测数值进行检查修改。在调试完成之后一定要立刻恢复端子的位置。2.调试技术在第二种改造方式下的应用。由于在调度所数据库之前就已经进行了调试, 所以这种运动系统的改造调试方式非常简单。在遥控调试确认没有异常情况之后, 就是对遥信和遥测进行核对, 检查是否有异常情况出现, 如果没有, 那么就可以拆除原先陈旧的设备, 正式运行新的设备。3.调试技术在第三种改造方式下的应用。遥控调试技术就是将辅助通道和新调度所进行相连的无缝调试, 调试完成之后需要将这条通道恢复原来的样子。由于其调试方法和第一种改造方式基本相同, 所以具体操作可以参考前面第一种改造方式。遥信调试技术的调试方法与第一种改造方式一样。由于其是在通道端子并联的状态下进行的, 所以遥信调试的时候是不需要进行通道间的切换的。

结语

通过对运营电气化铁路牵引供电中远动系统改造调试技术的分析, 我们可以得知在不同的改造方式上面需要应用不同的远动系统的调试技术, 这样不但可以安全快速的进行调试工作, 而且还可以保证铁路系统的正常运营。由于在运营电气化铁路牵引供电中对远动系统改造调试技术的运用, 会对铁路运行的安全和试速度产生一定的影响, 所以在不同的改造调试方式之间, 我们就需要根据实际情况采用与之相对应的改造调试方法和步骤, 对于这一点一定要严格要求且不可随意改动, 否则后果不堪设想。

参考文献

[1]翟福杰.浅谈运营电气化铁路牵引供电远动系统改造调试技术[J].科技风, 2012, 18:104-105.

[2]苏迪.铁路牵引供电远动系统维护子系统的设计与实现[D].东北大学, 2009.

[3]钱平慎.电气化铁路牵引供电系统事故恢复技术[D].大连交通大学, 2006.

[4]吴传平.电气化铁路供电系统电能质量综合补偿技术研究[D].湖南大学, 2012.