电气化改造

电气化改造（精选12篇）

电气化改造 篇1

摘要：近年来, 随着我国高速铁路建设速度的不断加快, 接触网悬挂工程随之不断增多。在高铁线路电力牵引供电施工中与以往最大的不同是接触网施工。而接触悬挂的质量控制是工程整体质量控制的关键环节, 工程整体质量在很大程度上取决于施工阶段的质量控制, 所以根据高铁线路电力牵引供电专业的工程特性, 接触网悬挂施工技术就显得十分重要。基于此点, 阐述了几种常见的接触网悬挂类型, 并在此基础上提出接触网悬挂施工技术及质量控制要点。

关键词：接触网悬挂,施工技术,施工质量

1 几种常见接触网悬挂类型

接触网作为与高铁运营中最主要的架空设备, 它的工作环境相对比较恶劣, 并且没有任何备用设备, 属于整个牵引供电系统中最薄弱的环节之一。就接触网而言, 悬挂类型是设计和施工中十分重要的参数, 接触网对悬挂类型提出的最基本要求是寿命长、少维护、少维修、良好的受流质量、高性价比。当前, 国内外最为长常用的接触网悬挂类型主要有以下三种。

1.1 弹性链型悬挂

主要凭借的是弹性吊索进行悬挂, 而吊索的设计需要十分精确的计算, 并且对于施工技术的要求也相对较高, 这就导致了调整工作非常困难, 而且也为检测带来了一定的难度。同时由于弹性吊索自身的张力和长度都会随外界温度变化而发生改变, 这也在一定程度上增大了接触网变形的可能。

1.2 复链型悬挂

复链型悬挂, 结构过于复杂, 零部件也相对较多, 并且前期投入的一次性成本十分之高, 再加上运营维修费用昂贵, 一旦发生事故抢修难度大, 从而使得这种悬挂类型的接触网并未得到普及。

1.3 简单链型悬挂

虽然这种类型的悬挂方式与弓网之间的动态接触力分散性较大, 并且弹性不均匀的程度也相对较高, 致使很容易出现硬点。一旦受电弓经过该位置时, 便会因碰撞而形成火花, 这样会使导线的磨损及腐蚀情况加剧, 从而造成其使用寿命缩短。但是, 经过大量的研究及实践证明发现, 只要适当地增大接触线的张力, 并合理预留导线的驰度, 便能够使弹性不均匀度有所降低, 进而达到改善受电弓运行轨迹及受流质量的目的。该悬挂类型与上诉两种类型相比, 在受流质量方面差距较小, 但简单悬链却具有结构简单、施工便捷、维护方便、工程造价低等优点。

2 接触网悬挂施工技术及质量控制要点

2.1 接触网悬挂施工技术要点

1) 打孔。用5 mm厚钢板做好底座模型, 确保4个预埋螺栓孔位置不变, 使用电锤打孔, 一次成型。如遇隧道断面, 可进行纵向位移。移动距离不超过0.25 m, 并且在相邻两跨中完成加减调整距离。

2) 放线。刚性悬挂放线需使用张力放线, 保证放出的导线不能有硬弯。导线放出后用铁线将其临时一固定在刚性梁上, 使用放线小车, 将涂好导电脂的导线导入刚性梁夹槽中, 随后用紧固螺栓将导线与刚性梁固定。

3) 调整。刚性悬挂各个悬挂点都有固定的位置, 因此刚性悬挂只要依次对各个悬挂定位点调整到位就可保证接触悬挂定位的准确性。调整关键是各部连接螺栓的防松动热圈必须可靠, 防止因长期振动造成螺栓的脱落。因此, 施工中尽可能降低人为因素, 利用新工具, 完善工艺流程, 竭尽全力把高质量的产品投入到试验中去。

2.2 施工质量控制要点

1) 定位装置安装。定位器是距离受电弓最近的部件之一, 其基本要求就是不阻碍受电弓的顺利通过。限位定位器具有防止因定位器抬升而造成打弓的功能, 如果限位定位器存在限位间隙过大的情况, 换言之, 定位器过度抬高坡度, 那么在电弓高速运行的状态下, 定位点便会成为硬点, 从而致使该点处的受电弓、接触线加重磨损程度。如果定位器存在限位间隙过小的情况, 也就是定位器坡度过低的情况, 那么接触线就会在正常的抬升范围内导致产生定位器限位作用, 从而加剧受电弓和接触线的磨损情况。安装定位装置时必须严格遵循设计要求, 使定位管与腕臂处于同一垂面上, 使用坡度尺对其进行测量, 确保其倾斜度、状态满足设计要求。确保限位定位器的限位间隙偏差控制在±1 mm的范围内, 非限位定位器接触线高度与根部之差的偏差控制在±10 mm的范围内。采用多功能测量仪对接触网的拉出值进行测量, 当列车运行时速达200 km时, 确保施工偏差在±30 mm的范围内, 当列车运行时速达250~350 km时, 其偏差在±20 mm的范围内。

2) 承力索及接触线架设。高铁专线接触要求全线接触线高度平顺, 因此, 接触线必须采用恒张力架设且架线过程中的架设张力偏差不得大于8%。特别是可保证接触线的平直度, 减少硬点, 满足高速专线良好弓网受流质量。接触线架设前应检查放线架的线轴直径是否与线盘的轴孔匹配, 以免间隙过大放线后产生硬弯。架线车的线盘必须采用液压制动 (如恒张力架线车) , 起锚时应缓慢地加 (减) 速, 架线过程中应匀速行驶并保持恒定, 架设张力应根据架线施工机械的性能、接触线的材质、加工制造工艺、接触线下锚设计额定张力等确定, 不得小于工厂的绕线张力, 否则容易产生硬弯。架线张力偏差不得大于8%;镁铜、锡铜导线最小架线张力不宜小于工作张力的70%;放线速度宜为3~5 km/h, 并应保持匀速恒定。架设应连续进行, 不应走走停停, 否则制动线盘时因线盘惯性易导致接触线硬弯且无法整直。设计单位在施工安装曲线图中要求所架新线必须超拉后方可按图施工, 因此, 施工中如何保证这些新线的初伸长一次基本出尽, 使支持装置及吊弦和补偿装配安装一次到位是施工技术的关键。根据我国的实际情况, 采用增加坠砣的超拉方法较普遍。采用坠砣超拉法时, 应在起、下锚两端同时分级加坠砣, 每次增加坠砣的重量为总重量的20%, 卸载时锚段两侧起、落锚同时进行。

参考文献

[1]杜银龙.城市轨道交通刚性悬挂接触网打孔施工工艺研究[J].硅谷, 2010 (24) .

电气化改造 篇2

电气改造方案

一、工程概况

电气工程改造主要是针对于汉高华威厂房内发现的一些存在安全隐患的设备线路进行整改。

二、整改内容

厂房主要分为三层，我们将逐层进行改造：

一层：①墙面上的钢管改用200*100的桥架，并在墙面用50*50*5的角钢做成支架。

上海杰联建设工程有限公司

②部分钢平台重新开孔把原有在外面的电缆换到内部。

③配电箱上原有的软管或镀锌钢管换成200*100的桥架并用50*50*5的角钢做成支架。上海杰联建设工程有限公司

④钢平台的软管换成DN20、DN25的镀锌钢管并用50*50*5的角钢做成支架。

⑤设备靠墙的电缆用200*100的桥架，并用50*50*5的角钢做成支架。

⑥部分架空的原有桥架需要需要加长。上海杰联建设工程有限公司

⑦设备二层钢平台原本没有软管或软管破裂的更换新的软管并用套管连接。

⑧配电箱旁边原有软管和钢管换成100*50的桥架，并用50*50*5的角钢做成支架。

上海杰联建设工程有限公司

⑨设备传输带下原有的钢管换成200*100的桥架，并用50*50*5的角钢做成支架。

二层：①原有的PVC管换成DN25的镀锌钢管并做吊丝支架。

②原有KBG管换成DN25的镀锌钢管，并用50*50*5的角钢做成支架。上海杰联建设工程有限公司

③设备靠墙边原有的桥架换掉做200*100的桥架，并用50*50*5的角钢做成支架。

④将设备原有的软管换成200*100的桥架。并用并用50*50*5的角钢做成支架。上海杰联建设工程有限公司

⑤将配电箱下方原有的软管换成100*50的桥架，并用50*50*5的角钢做成支架。

三层：①设备下面原有的镀锌钢管换成200*100的桥架，并用50*50*5的角钢做成支架。上海杰联建设工程有限公司

②配电箱处原有的软管换成100*50的桥架，并用50*50*5的角钢做成支架。

③原有地上角铁地方开槽并放入镀锌钢管，最后用砂浆抹平。

三、安全组织措施

①从事电气作业人员，必须持证上岗严格遵守有关安全的操作规程。②在电气过程中必须保证是停电工作，至少应由两人进行，并完成保证安全的组织措施和技术措施。

③电气安全技术中的组织措施是指在进行电气工作时，将于机修部有关的部门组织起来，加强 联系，密切配合，在统一指挥下共同保证施工安全所采取的措施。

④设置监护人正确安全地组织工作，严格执行安全操作规范，正确的使用劳动防护用品（安全帽、眼镜、口罩、劳保鞋）和执行现场现场安全措施。在工作未结束时，任何人不准将停电设备合闸。上海杰联建设工程有限公司

四、注意事项

①在厂房内要正确使用劳保用品，严禁打闹嬉戏，酒后上班。

②在工作开始前，首先拉闸经验电后确实无电才可以工作，拉闸后必须悬挂”有人工作，禁止合闸”的警示牌。

③操作人员在进入工作区域应做好防静电保护工作。

④高空作业需要用到脚手架的必须系好安全带，搭设脚手架需要专职人员检查后方可使用，并设置监护人员。

电气化改造 篇3

【关键词】高路基；雷害分析；接触网；防雷措施

雷电灾害是 “联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。雷电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，足以击穿绝缘层使设备发生短路，导致燃烧、爆炸等直接灾害；电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流，并产生大量的热能；雷电流能导致电气设备绝缘损坏，线路上的绝缘子也会因为雷击而发生闪络或碎裂、导线烧断等事故。2011年7.23铁路特大交通事故，原因之一就是雷击导致列控中心设备和轨道电路发生故障，错误地控制信号显示，使行车处于不安全状态。7.23事故，再次提醒我们，必须高度重视电气化铁路的防雷保护。

1.雷电成因及雷电灾害的活动规律

雷电是雷云间或雷云对地面物体间的放电现象。在5～12km高度的雷云主要是带正电荷，在1～5km高度的雷云主要是负电荷。当云中电荷密集中心的场强达到25～30kV/cm时，就可能引发雷电放电。放电是由云端先发出一个不太明亮而以跳跃式向大地前进的通道开始的，这种放电叫做阶跃式先导放电，它的平均速度是100-1000km/s，每跃进约50米，就要停顿10-100μs，然后再继续前进。当先导接近地面时，会从地面突出的部分发出向上的迎面先导。当迎面先导与下行先导相遇，主放电才开始，主放电是从大地向云端发展的强烈的电荷中和过程，伴随着出现雷鸣和闪光，出现极大的电流，随着过程向上发展，其亮度逐渐减低，一到云端，主放电就完成了。在主放电过程结束后，云中残余电荷经过主放电通道流向大地，这一阶段称为余辉（余光）阶段。余光阶段过后，就结束整个脉冲放电过程。由于雷云中可能存在几个电荷中心，大约有50%的雷云放电具有“重复放电”性质。对我们生活产生影响的，主要是近地的云团对地的放电。经统计，近地云团大多是负电荷，其场强最大可达20kV/m。

雷电的活动规律：

（1）我国年平均雷电日数按地理环境的分布：南方多于北方；内陆多于沿海；山地多于平原；在其它条件相同时，土壤导电性 较差的地区雷电活动较弱。

（2）雷击与地质条件的关系：电阻率小的土壤，导电性好，易积聚大量电荷，为雷电流提供低阻抗通道；闪电放电通道常常不是直线，而是曲曲折折的；地下埋有金属导电矿床处，金属管线较密集的地方易落雷；地下水位高、矿区、小河沟、地下水出口处易受雷击。

（3）雷电活动与地形、地物的关系：在距地面二三十米的突出物上方发生雷击的概率最大；对靠山和临水的地区，临水一面 的地洼潮湿地和山口、风口、顺风的河谷的特殊地形构成的雷暴走廊的地方易受雷击；电线杆、 铁路、架空电线和避雷针（线、带、网）接地引下线都是雷雨云对地放电的最佳通道。

2.胶新铁路沿线雷电灾害分析

胶新铁路是我国首条建成的时速100公里客货混运铁路，为I级单线半自动闭塞铁路，正线全长约303.3km。胶新铁路位于山东省的东南部和江苏省的东北部，东濒黄海，沿途经过青岛的胶州市，潍坊的高密市及诸城市，日照的五莲及莒县，临沂的沂水、沂南、临沂北、郯城至江苏的新沂市。胶新铁路98%在山东省境内，2%在江苏省境内，因此，雷电灾害分析以山东省为主。山东电网雷电监测定位系统已于2007年底建设完成，积累了大量的雷电基础数据，对雷害的分析起到十分重要的作用。

2.1雷电灾害的地区分布特征

下图反映了2004年～2009年雷电灾害在不同城市的分布情况，用不同颜色把17个城市分为三类：烟台和临沂雷击事故分别为999起和556起，属于事故高发区；潍坊、威海、济南、淄博、青岛、济宁、日照、德州、泰安九个城市属于事故多发区；其他地区为事故少发区。

2.2胶新铁路沿线部分城市2008年1月1日至8月31日期间的雷电活动情况

表-1

2.3雷电灾害分析结论

（1）2004年～2009年山东省雷电灾害月份分布呈单峰型，峰值出现在8月。每年6月～8月是雷电灾害发生最多的时期，雷电灾害起数约占总起数的79.93%。

（2）雷击事故地区分布具有明显的差异，烟台和临沂为事故高发区；潍坊、威海、济南、淄博、青岛、济宁、日照、德州、泰安九个城市为事故多发区；聊城、滨州、菏泽、枣庄、莱芜、东营为事故少发区。

3.电气化铁路雷害分析及防雷措施现状

电气化铁道的牵引系统由牵引供电系统（包括牵引变电所和接触网）、电力机车两大部分组成。铁路运输对于接触网的可靠性提出了越来越高的要求，接触网绝缘水平也逐渐提高。接触网绝缘爬距己提高到1200-1600mm，防污棒式绝缘子的雷电冲击耐受电压也达到了300kV；而牵引变电所供电设备的雷电冲击耐受电压为200kV。牵引变电所是雷电冲击的薄弱环节，必须采取必要的防护措施，削弱来自接触网线路的雷电侵入波幅度和陡度，限制变电所内的过电压水平，才能避免电气设备发生雷害事故。对于电气化铁道接触网系统，虽然其绝缘水平比较高，应用最多的耐污棒式绝缘子和复合悬式绝缘子串的雷电冲击耐受电压水平达到了300kV和270kV。但随着铁路运营时间的增长，列车在运行中产生的尘土、金属粉尘及少量散装货物飘逸的粉尘、附近城市和工业污染、混合牵引产生的蒸汽、粉尘和油污等，绝缘子逐渐被污染，导致其雷电冲击耐压下降30%左右。污染绝缘子表面上的污层在干燥状态下一般不导电，但在遇到毛毛雨、雾、露等不利天气时，污层将被水分湿润，电导大大增加，同时在工作电压下的泄漏电流也大增。在一定电压下，能维持的局部电弧长度亦不断增加，绝缘子表面上这种不断延伸发展的局部电弧达到某临界长度时，电弧自动延伸直至贯通，完成沿面闪络。所以，电气化铁道接触网遭受雷害较多。

根据我国铁路牵引供电系统运营部门统计数据分析，部分线路雷击事故比较频繁。具体危害表现为：一是雷电造成接触网绝缘子闪络，引起牵引变电站跳闸，严重影响了牵引供电的可靠性和供电质量，并危及设备安全； 二是支撑接触网设备的水泥杆支柱较大面积损坏，安装于支柱上的接触网受力金具烧蚀严重；三是影响铁路信号的正常传输，并危及信号设备的安全，危及高速列车的运行安全。因此必须采取相应的措施，减少雷电对电气化铁路的影响。而接触网线路长，穿越山陵旷野，遭受雷电袭击的机率大，容易受雷击导致电气设备损坏，所以接触网的防雷措施是研究的重点。

我国电气化铁路接触网防雷设计规定：吸流变压器的原边应设避雷装置；重雷区及超重雷区和下列重点位置（分相和站场端部的绝缘关节、长度2000m及以上隧道的两端、供电线或AF线连接到接触网上的连接处）应设避雷装置。通过规范可以看出，接触网没有避雷线，不能有效防止直击雷，接触网仅装有少量的避雷器，其工作接地直接接在钢轨上，或接入轨道电路的轭流变压器线圈中点。这种方式对防止雷电过电压是不够的。

4.高路基与普通路基电气化铁路雷电参数的比较

胶新铁路K0+000—K87+482、K127+200—K303+330是处于旷野的平原地区，路基主要有高路堤、高架桥梁组成，路基高度5-12米，占正线全长的86.8%；同时胶新铁路50%的区段位于临沂市，临沂又是雷击事故的高发区。胶新铁路特殊的地理位置和路基构成，决定防雷措施不能等同一般的普速铁路。

胶新铁路电气化改造，采用如下设计：供电方式采用带回流线的直接供电方式，全补偿简单链形悬挂；接触线导高为6000mm，结构高度1400mm；区段接触网腕臂柱一般采用横腹式预应力钢筋混凝土支柱，侧面限界3.1米，支柱高度12.1米（路肩以上高度8.5米，埋深3.6米）。绝缘泄漏距离按不小于1200mm 设计；腕臂用绝缘子一般采用瓷质棒式绝缘子，悬式绝缘子串选用重污型，参数如下表：

表-2

接触网在下列位置设置氧化锌避雷器：分相和站场端部绝缘锚段关节；特大桥以及隧道的两端；供电线的接触网上网点。

为进一步研究路基高度变化对接触网遭受雷电的影响，我们假定普通路基相对高度为2米，胶新铁路路基相对高度取6米。

4.1 100km接触网年平均受雷击的次数的变化

N=γ×100×（b+4h）/1000×Td （次/100km·年）

雷暴日（Td）取40，地面落雷密度γ取0.07，b取3.1米，雷电流波前的平均陡度为α=I/2.6 （kA/μs）。

则N=0.28×（b+4hC） （次/100km·年）

对于普通路基铁路，hC=2+8.4=10.4

对于高路基铁路，hC=6+8.4=14.4

所以，△N%=26.4%

4.2雷击接触网附近大地时接触网上的感应雷过电压

雷击线路附近大地时，当S>65m时：U=25×I×hc/s

所以，△U%=28%

由以上分析可以看出，由于路基高度的增加，百公里落雷次数增加了26.4%，雷击感应电压增加了28%，接触网遭受雷电灾害的影响更加明显，因而必须采取相应的措施，确保接触网的供电安全。

5.胶新铁路接触网雷击灾害理论分析

对于带回流线的直接供电系统，主要分析以下三个方面：雷击其接触网附近的地面，在接触网支柱上引起感应过电压；雷击接触网支柱，在支柱上产生冲击电压、在接触网上引起感应过电压；雷直击于接触网导线（承力索），在接触网导线（承力索）上产生行波过电压。

5.1雷击接触网附近地面

⑴对于雷击点与线路之间的距离大于65m的情况下，接触网导线上的感应过电压的最大值可由以下公式求得：

U=25×I×hc/s

由表3-2知，胶新铁路接触网的绝缘采用棒式绝缘子，其冲击绝缘水平为310kV，导线（承力索）悬挂距地面高度为14.4m，雷击距接触网65m处的地面，引起接触网闪络的雷电流为：

I=60（kA）

雷电流幅值的概率为P

lgP=-

所以，P=20.8%，即沿线20.8%的雷云对接触网附近（大于等于65m）的地面放电都可能引起接触网的绝缘闪络。

⑵架空回流线上的感应过电压

接触网架空回流线的绝缘采用针式绝缘子，其冲击绝缘水平为75kV，架空回流线悬挂高度为14m，雷击距接触网65m处的地面。引起架空回流线闪络的雷电流为：

U=25×I×hc/s，则I=13.93（kA），P=69.5%

即沿线69.5%的雷云对接触网附近（大于65m）的地面放电都可能引起架空回流线的针式绝缘闪络。

5.2雷击接触网支柱

当雷击支柱的顶部时，雷电流沿支柱入地并在支柱上产生冲击过电压，该值与支柱的冲击接地电阻和雷电流幅值及支柱等值电感相关，同时雷电通道产生的电磁场迅速变化，在线路上产生与雷电流极性相反的感应电压，该值与接触网导线高度、雷电流平均值成正比。冲击过电压和感应过电压的叠加值，随着接触网支柱的接地电阻升高而升高，即引起闪络的雷电流幅值和绝缘于闪络概率随接触网支柱的接地电阻而增加。

对于接触网支柱，都单独设置了接地极，接地体的接地电阻R≤30Ω，从接地点反射回来的电流波立即达到支柱顶部，使入射电流加倍，因而注入线路的总电流即为雷电流，而不是沿雷道波阻抗传输的入射电流。雷击接触网支柱时，雷电流沿支柱入地，在支柱上产生的冲击电压为：

U=R I+L

式中：R—支柱的冲击接地电阻，L—支柱的等值电感。

对于胶新铁路，取R=20Ω，对12.1m高的预应力钢筋混泥土支柱，取L=10μH

雷击支柱时，雷电通道产生的电磁场迅速变化，在线路上产生与雷电流极性相反的感应电压，其值按规程给出的计算式为：

U2=I×hc/2.6

式中U2—感应电压（kV），工—雷电流（kA），hc—导线离地高度（m），取14.4m.

由于雷击支柱产生的反击过电压与雷击支柱在接触网导线上产生的感应过电压极性相反，实际上接触网棒式绝缘子承受的电压应为两者之和，即U=U1+U2

接触网的绝缘水平为310kV，雷电流波形取斜角平顶波，波头长度2.6μs，引起闪络的雷电流幅值为：

I=U/（R+（L+ hc）/2.6）=310/（20+（10+14.4）/2.6）=10.55（kA）

能够引起接触网闪络的雷电流幅值为10.55kA，雷电流概率P=76%

即胶新铁路沿线当雷击支柱时，76%的雷会导绝缘子闪络。

5.3雷直击接触网

雷击接触网承力索产生直击雷过电压同样与雷电流幅值成正比，即雷击过电压约为100倍的电流幅值，雷击承力索将产生几百到几千kV过电压。

U=100I

胶新铁路接触网的绝缘采用棒式绝缘子，其冲击绝缘水平为310kV，所以，I=3.1KA，则雷电流概率P=92.2%，即雷击胶新铁路接触网承力索时，92.2%的雷会导绝缘子闪络。

当雷击接触网时， 如果靠近被击点支柱上绝缘子闪络， 雷电流入地且不产生过电压， 接触网的自动重合闸等保护装置能够切除工频入地续流。问题在于当靠近被击点的支持绝缘子闪络， 雷电流入地，将在支柱的等值电感、支柱与钢轨的等值接地电阻上产生很大的冲击压降。这个电压降将以行波方式继续作用于接触网。当这个电压超过接触网的绝缘水平， 将继续引起支柱绝缘子闪络， 即： 雷电流引起一个绝缘子闪络后， 剩余的能量仍能引起多点闪络。另一方面由于支柱的接地电阻钢轨过渡电阻大， 雷电流泄漏通道不畅，一处闪络后， 剩余的能量仍比较大， 也能引起一系列绝缘子相继闪络。绝缘子相继闪络， 不但使得总的工频入地续流大大增加， 而且使得闪络事故总持续时间大大增加，这些都可能导致接触网的自动重合闸等保护装置不能有效地切除故障。

通过以上理论分析可见，对于胶新铁路，当雷击接触网附近地面时，20.8%的雷云都可能引起接触网的绝缘闪络，69.5%的雷云都可能引起架空回流线的针式绝缘闪络；当雷击支柱时，76%的雷会导绝缘子闪络；雷击接触网承力索时，92.2%的雷会导绝缘子闪络。所以，必须采取相应的措施，减少胶新铁路的雷电灾害。

6.胶新线防雷建议

在防雷设计中，人们对主放电通道的波阻，雷电流幅值、雷电流波形和最大陡度以及地面落雷密度特别关心；而上述因素又与各地的纬度、距海洋的远近、地形、地貌等都有密切的关系。因此防雷保护工作应该因地制宜，要结合铁路沿线途径地区的具体情况，采取有针对性的综合防雷措施。

6.1临沂地区架设架空地线

（1）当雷击点离开线路的距离S>65m时，如果线路架设有接地的避雷线，则导线受它的屏蔽作用，感应过电压将会降低。假定避雷线不接地，则导线和避雷线上将分别感应出过电压：

U′=25 U′=25

事实上避雷线接地，相当于避雷线上再叠加了一个电压该电压使得避雷线电压为0，并在导线上耦合出-Ub′，

U″d=-kUd

故有接地避雷线的情况下，感应过电压降低为：

U=U′+U″=U′-kU′≈（1-k）U′

（2）雷击支柱顶部时，由于避雷线的原因，导线上的感应过电压降低为：

U′=ah（1-k）

由于接地避雷线的屏蔽作用，导线上的感应过电压变为原来的（1-k）倍，因此，耦合系数对有避雷线时的感应过电压有较大的影响。

由于临沂地区为多雷区，建议将回流线改造为架空地线，采用柱顶方式安装。架空地线采用LGJ120，接触网档距平均55米，根据临沂地区的气象条件，架空地线的弧垂为0.45米，为保证架空地线与承力索的安全垂直距离距不小于2米，因此架空地线应在平腕臂 上方2.5m处安装，保护角采用200～300。架空地线间架与接地引线与支柱钢筋相连，通过支柱底部接地孔接地。保证雷击过电压及时通过接地引下线泄漏至大地中，从而有效防止直击雷。每条公里架设避雷线增加投资约2万元，共增加投资300多万元。虽然增加部分投资但是对于电气化铁路的安全有着至关重要的作用。接触网采用架空地线防护示意图：

6.2降低接地电阻， 改善接地引下线的连接降低接地电阻可以提高耐雷水平

防雷设备的接地装置是用来向大地引泄雷电流的。接地装置的效果和作用可以用它的冲击接地电阻值来代表， 降低接地电阻可以有效地提高线路的耐雷水平，当接触网的支柱形式， 尺寸与绝缘子型式和数量确定后， 影响接触网反击耐雷水平的主要因素则是杆塔接地电阻的电阻值。接地电阻愈小，过电压愈小，必须严格控制支柱与钢轨的接地电阻。根据胶新线的自然状况，在青岛的胶州市、潍坊的高密市和诸城市、江苏的新沂市等平原地区，可采用降低接地电阻来提高线路的耐雷水平的防雷措施。

6.3适当增设避雷器

对于一般高雷区通常采用局部关键点设置避雷装置进行接触网防雷。在有雷击发生时只要避雷器的冲击放电电压小于接触网绝缘子的冲击放电电压就会动作以避免变电所馈线断路器跳闸。同时，由于避雷器动作后吸收了雷电能量，绝缘子、支柱的等值阻抗上受到的冲击电压仅为避雷器的残压，提高了接触网的耐雷电冲击水平。

接触网上安装的避雷器保护范围有限，只能防止其保护范围内的接触网绝缘闪络、机车车顶保护电器动作。污秽条件下的工频电压耐受能力低可能会增加污闪事故率，如大密集安装避雷器则每年的预防试验和维修工作量极大。鉴于运行中出现烧断电连接和吊弦的问题，建议在锚段关节处的适当位置，加装避雷器，重点在日照市的莒县和五莲等丘陵地带，作为牵引供电系统防雷技术措施的一种补充。

6.4雷电定位系统防雷

雷击铁路供电线路是一种频发事件且危害极大，每次发生雷击后，要求快速确定其发生地，以便尽快查明故障损坏程度和具体情况，及时采取有效的修复措施，并通过数据积累找出雷击多发地的具体位置并分析其易遭雷击的原因，以便采取有针对性的改进措施，进而提高接触网的安全水平。而雷电定位系统（LLS）是一种大面积雷电测量的新技术。

LLS工作原理：雷电定位系统是综合运用了RS遥感技术、GPS全球卫星定位系统技术、GIS地理信息系统技术来实现雷电定位的，它主要由雷电遥测站、中心站主机、雷电显示终端三部分构成。雷电遥测站的探测方法主要是采用定向定位和时差定位技术。定向定位是不同地区的雷电遥测站（最少2个）独立测量同一个雷电的方位角，实时传送到中心站主机，经雷电位置分析仪（根据三角定位原理）确定雷击点位置。

雷电定位系统的主要用途：LLS能大范围实时遥测地闪发生的时间﹑地点﹑雷电流幅值﹑极性与回击次数，呈现在监测人员面前的时一幅雷暴的实时运动轨迹——雷击动态图。当发生雷击跳闸时，LLS能比较精确的指示雷击故障地点，避免全线巡视，提高劳动生产率，缩短抢修时间；雷击动态图使调查人员即使掌握雷电的运动轨迹，便于在事故下作出正确的判断，制定可靠的运行方式；实时提供雷电预警，预警时间可达1-2小时以上，保证火车在雷暴季节的安全运行。

2007年，山东电网已组建了雷电定位系统，铁路运输部分应该充分利用先进的科技手段，通过对铁路线路进行经纬度定位，结合雷电探测站在电闪﹑雷击发生后对雷电发生点的探测和定位，确定雷害波及范围。通过对雷电活动的长期观察，可以对雷电活动的规律进行探索，掌握雷电的规律，不断完善对雷害的预防措施。因此，我们说雷电定位系统是一种与雷电长期抗战的有利措施。

7.结论

本文主要针对胶新铁路接触网雷害分析及防雷措施进行论述。对于接触网来说，随着铁路运营时间的增长，绝缘子被污染的情况比较严重；沿铁道线路的雷云放电，无论是雷击接触网附近地面引起的感应过电压、雷击接触网支柱，还是雷电直击接触网，都有可能造成接触网绝缘子闪络，接触网应是防雷保护的重点。鉴于临沂地区为多雷区，建议将回流线改造为架空地线，采用柱顶方式安装；在青岛的胶州市、潍坊的高密市和诸城市、江苏的新沂市等平原地区，可采用降低接地电阻来提高线路的耐雷水平的防雷措施；在日照市的莒县和五莲等丘陵地带建议在锚段关节处的适当位置，加装避雷器，作为牵引供电系统防雷技术措施的一种补充。

长期以来，铁路防雷所进行的都是传统工作，随着雷电定位系统的广泛应用，铁路运输部分应该充分利用先进的科技手段，通过对铁路线路进行经纬度定位，确定雷害波及范围。通过对雷电活动的长期观察，掌握雷电的规律，不断完善对雷害的预防措施。因此，我们说雷电定位系统是一种与雷电长期抗战的有利措施。

【参考文献】

[1]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都西南交通大学出版社，2002.

[2]铁路建设[2007]139号铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定.

电气化改造 篇4

连接锡福德的5.7km长的延伸线通车后, 该1 600mm轨距的锡福德线 (原Noarlunga线) 进行了25kV50Hz的电气化改造, 建设成本2.912亿澳元, 包括中途换乘车站锡福德梅多斯的停车换乘设施。

锡福德线属于“南北干线”的一部分, “南北干线”中的高勒线和Tonsley线也在电气化改造的长期计划

天车电气控制系统改造 篇5

关键词：天车 PLC 变频器 电动机

前言：天车是一种用来起吊、放下和搬运重物、并使重物在一定距离内水平移动的起重、搬运的设备，在生产过程中有着重要应用。

它是由大车、小车、减速机、电动机、控制系统等设备构成。

它的运转情况直接影响到正常生产，甚至涉及到工人的人身安全。

一、天车常见问题

1、起动时电流对电网冲击大，电能浪费严重。

2、设备使用寿命缩短，安全系数较差，运行可靠性低。

3、容易造成电能的浪费。

4、起重机工作量大，切换十分频繁，触头容易烧坏。

同时因工作环境恶劣，转子回路串接的铜电阻经常烧坏、断裂。

设备故障率比较高，维修工作量比较大。

5、升降电动机有时会受力不均匀，易过载，直接造成电机损坏或者钢丝绳断裂。

6、起重机经常性的反复操作，终处于大电流工作状态，降低了电器元件和电动机的使用寿命。

7、起重机工作的协调性主要靠操作人员的熟练程度。

劳动强度大，容易疲劳和误操作。

针对以上不足，本次改造的起重机采用PLC和继电器----接触器控制，电动机调速方式采用变频调速，可实现了起重机的电气自动化控制。

二、改造方案

交流电动机的调速方式很多，综合各种性能最佳者为变频调速方式。

(一)拖动系统

1、电动机选型：

大车与小车所用电动机选用普通的笼型转子异步电动机即可， 升降用电动机，应选用变频专用的笼型转子异步电动机。

2、调速方法

目前国际上最先进的就是变频调速。

变频后转速可以分档控制，改进中对主钩电动机可采用分几段速度运行，从低到高逐步切换，这样，就能有效的防止了电动机的全矩启动。

3、制动方式

(二)采用再生制动、直流制动和电磁机械制动相结合的方法。

1)首先，通过变频器调速系统的再生制动和直流制动把运动中的大车、小车和起重机的速度迅速而准确地降到0;

2)对于起重机，常常会有重物在半空中停留一段时间，而变频调速系统虽然能使重物静止，但因设备容易受到外界因素的干扰，因此，利用电磁制动器进行机械制动仍然是必须的。

(三)变频调速系统的控制要点

天车拖动系统的控制动作包括：大车的左、右行走及速度档位;小车的前、后行走及速度档位;起重机的升、降及速度档位等。

所有这些，都可以通过程序PLC进行无触点控制。

天车控制系统中需要引起注意的是关于防止溜钩的控制。

在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态下滑的现象，称为溜钩。

防止溜钩控制需要注意的是：

1)电磁制动器在通电到断电(或从断电到通电)之间是需要时间的，因此，变频器如过早地停止输出，将容易出现溜钩。

2)变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生“过流”而跳闸的误动作。

三.采用变频调速的优点

1.变频器调速系统的保护功能强

1)变频调速以其体积小、通用性强、动态响应快、工作频率高、保护性能完善、可靠性好、使用方便等卓越的性能而优于以往的任何调速方式;

2)使用变频器，可以进行电机的软启动，而让电机具有很快的动态响应并且实现无级调速;另外对电机的一些参数做到补偿;对电源|稳压器的缺相、欠压、过压、过流等都能做到很及时很准确的检测而自动采取应变措施保护电机;

2.工作可靠性显著提高

1)电磁铁的寿命可延长

原拖动系统是在运动的状态下进行抱闸的，采用变频调速后，可以在基本停住的状态下进行抱闸，闸皮的磨损可减小;

2)操作手柄不易损坏

原系统的操作手柄因常常受力过大，易损件。

采用变频调速后，操作手柄的受力将大大的减小，不容易损坏;

3)控制系统的故障率大为下降

原系统是由于十分复杂的接触器、继电器系统进行控制的，故障率较高。

采用了变频调速控制系统后，控制系统可大大简化，可靠性大为提高。

4)节能效果十分显著， 转子回路的采用变频调速系统后，非但外接电阻内消耗的大量电能可以完全节约，并且在起重机放下重物时，还可将重物释放的位能反馈给电源。

5)调速质量明显提高 ，并且调速平稳，能够长时间低速运行，具有很高的定位精度和运行效率。

6)可简化传动链 能进行无级调速，可省去减速箱，使传动链结构简单，设计标准化。

3.PLC的特点：

PLC按控制程序来对起重机各种工况进行协调，并决定其工作状态。

工作可靠，扫描速度快，控制灵活。

具有体积小，结构紧凑;硬件资源丰富，执行速度高;独特的抗干扰设计，数据的掉电保护功能;板件严格的三防处理，适应恶劣现场环境。

四、效果

针对原控制系统中的不足，经过改造后的变频调速控制系统具有以下几个优点：

1.变频器调速控制系统的保护功能强

2.工作可靠性显著提高，

3.节能效果十分可观

4.调速质量明显提高，具有很高的定位精度和运行效率。

5.可简化传动链，实现进行无级调速，

五、结束语

电气化改造 篇6

关键词：饱和潜水设备 钟内照明 氦氧潜水电话

引 言

200米氦氧饱和潜水设备是法国“COMEX”公司1983年建造的，它最大潜水深度是200米，也是我国第一套由上海打捞局实际应用的饱和潜水设备。其优点是潜水作业深度大、工作时间长、工作效率高，广泛应用于海上深海作业区域。其缺点是设备自1983年出厂至今已经30年了，原有电气部分的设备已跟不上现代发展的需要。例如：“DDC” 舱室和“SDC”潜水钟的照明系统，灯光瓦数小，出现光亮度不够；通讯系统、电视监控系统、气体分析系统都是用分立元件晶体管电路组合，其通信音质清晰度、图像彩色鲜艳度、气体分析仪精度等已经达不到现代电子发展要求。大规模集成IC和微处理器的出现，使这些通信、电视、仪表的性能上可以有大幅度提升的空间。为了提高我国潜水设备的发展，我局决定对200米饱和潜水设备进行了大规模的设备和电气系统改进

设备的主要组成部分如图1所示：

图中：1. 控制房：内有起吊操纵台、电视监控系统、通讯系统、气体分析系统、电力分配控制系统、环境控制系统。2. 潜水部分：氦氧饱和“DDC”六人减压舱、“SDC”二人潜水钟、液压潜水钟绞车、导向绳绞车、脐带绞车。3. 水房：环控主机和生活水锅炉。4. 热水房：潜水热水机。

1 改 造

对200米饱和潜水系统的改造，历时一年多。尤其是对电气设备方面，进行了较大的改进，使其更加完善。设备改造完成后，参加了2011年的 “番禹”工程、2012年的“野城”和“汶昌”工程等，饱和潜水设备的电气系统经历了实际应用的考验，证明其能够胜任长时间的连续作业。

1.1 潜水钟内照明的改造

由此可见：降低了电压，电流变小，灯泡工作在比额定功率时的电流小，起到了灯泡不易损坏，保护灯泡的作用，而且对潜水钟的穿舱件插座也起到了保护，避免了由于灯泡损坏，需要开钟维修所造成的一系列损失。日后的“野城”等一系列饱和潜水作业，验证了这样的改造是可行的。

1.2 氦氧潜水电话的电路解析与更新

潜水员在水下的氦氧环境中讲话，由于传递声音的介质是氦氧氛围与空气不同，所以声频变高，传到水面上几乎无人能听懂。因而诞生了氦氧潜水电话，它是水下的潜水员与甲板控制室内潜水监督对话的通信设备。它主要是将音频进行处理后再播放出来。原有的200米饱和潜水系统中的氦氧潜水电话年代太久，它是采用分立元件制造的，工作时噪声大，其通话质量的可懂度也很低，往往是依靠潜水监督的经验半听半猜。现今行业中大部分用户已经使用美国“AMRON”公司生产的产品，它内部线路元件产用集成运算放大器，其特点是：噪音小，音质较好。根据实物，绘制出该机的电路图如图3所示。

“AMRON”氦氧电话的电路中，采用MC1458和LM383集成运算放大器作为低频放大器和功率放大器的，它是工作在线性放大区，输入信号与输出信号成线性关系，信号来自人讲话的频率，一般在零至几百赫兹。线性集成运放它实际是一种高放大倍数的直耦合放大器，在外电路可加不同深度的负反馈，因此就把这种集成化的直耦合线性放大器统称为集成运算放大器。输入是采用恒流源差动放大器组成，以获得尽可能低的零点漂移和尽可能高的共模抑制比，也就是说把输入需要信号可取得较高放大，把输入无用杂信号放大倍数降低为零。

“AMRON”氦氧电路采用运算放大器元件“NE5534”，作为前置放大器，话筒信号双端输入“NE5534”2号、3号脚，达到输入信号稳定性好，被“NE5534”放大后在6号脚输出，通过C1耦合进入电位器，调节音量，再次加到下节运放“NE5534”放大，与前节不同之处是把双端输入变为单端输入多端信号，在第二节放大器的6号脚输出，C7电路耦合到运算放大器 “MC1458”，“MC1458”是用2块运放集成在一起模块。其中：

1.作为功率放大器前的激励放大器，同时输入前节音频信号和氦氧校正信号进行混合输入到“MC1458”，U5A.

2.U5A 、1号脚输出信号到U5B、6号脚输入、输出倒相。正、反波形的音频信号，同时在“LM383”组成功率放大电路进行功率放大。然后推动扬声器发出清晰声音。

我们这次200米饱和潜水的电气改造，更新了氦氧潜水电话，提高了通话的可懂度。潜水员和潜水监督反映良好。

2 结语

上述这些实例是工作中的经验总结，愿与各位分享，为我国饱和潜水设备管理、维修保养工作奉献一份力量。

电气化改造 篇7

关键词：电气化,硬横梁,改造施工

茂陵站为既有电气化铁路,由于提速需要将既有软横跨改造为硬横梁悬挂。上有接触网、附加导线、软横跨,下有支柱、拉线及行车等干扰,硬横跨安装不但在空间作业范围受到极大局限,且需要停电要点施工作业时间每次自由45 min。施工过程中确保吊车作业的安全稳定是吊车操作人员最关键的工作,不能产生任何闪失,一旦产生失误将导致吊车倾覆或硬横梁下坠,压垮部分股道甚至整个车站的接触网而中断整个电气化铁路的运行,后果不堪设想。硬横梁架设施工影响面较广,占用线路时间长、需要垂停次数较多,因此必须进行周密的施工组织。

1 硬横梁安装流程

硬横跨钢柱基础检测→硬横跨钢柱立杆整正→同组硬横跨跨长复核→硬横梁工场预配→硬横梁运输到位→吊装硬横梁→硬横梁调整达标→吊车撤离现场。

2 施工作业方案

2.1 硬横跨钢柱基础检测

对于已浇制完毕的同组硬横跨钢柱基础,由施工技术员采用水准仪分别进行超平、复测,并检查是否有影响立杆或硬横梁架设的因素存在,确认基础各技术参数达标后方可进入下道施工工序。

2.2 硬横跨钢柱立杆整正

由于既有接触网影响,部分地段附加导线影响钢柱立杆作业,或与新设钢柱绝缘距离达不到设计标准,立杆作业前人工抬升部分钢柱附加导线肩架的安装高度,并用加长跳线连通保护线,确保既有供电及接地保护方式维持原状。钢柱侧面限界符合设计要求,在任何情况下,不得浸入基本建筑限界,硬横跨支柱顺、横线路方向均应直立(倾斜值为0)。

2.3 同组硬横跨跨长复核测量

硬横跨跨长(Lp)即为同组硬横跨钢柱中心之间的水平间距。

根据现场实测数据,将测量结果数据微机化,并分站、分组号(杆号)统计,与到货型号、长度对比,确认无误。

2.4 硬横梁工场组装

横梁预配:1)横梁选择:根据硬横梁安装顺序,根据横梁的不同标识确认同组横梁的各梁段。2)预铺枕木:在预配场地预铺方枕木,枕木预铺在同一直线上,枕木预铺应平稳、扎实,每个梁段预铺2根枕木,每根枕木距梁端200 mm。3)枕木超平:采用水准仪对横梁两端预铺枕木进行超平,确保横梁两端与水平地面高差一致。4)横梁摆放:依照梁段顺号依次摆放在枕木上,两横梁摆放尽可能紧凑,拼放时横梁大角钢在下方。5)横梁拼接:采用撬棍微调横梁位置,使横梁两梁段连接眼孔正对,施工人员立即安装连接螺栓,并配戴垫圈和螺帽,临时进行紧固。6)横梁紧固:采用力矩扳手分别对连接螺栓进行紧固,紧固顺序为由上至下,紧固过程中用轨吊轻微起吊。7)弛度检测:技术人员利用水准仪检测横梁弛度,并调节螺栓紧固程度,确保横梁达到预留弛度。

2.5 横梁运输

横梁工地拼装完毕,立即用轨道平板进行装载,并尽可能地腾空场地,为下步横梁预配做准备。1)运输平板数量:运输轨道平板数量由横梁总长度确定,25 m以下的横梁采用2台平板进行运输,25 m～32 m之间的横梁采用3台平板进行运输。2)横梁支承方式:横梁平放在平板上时应考虑在曲线区段运行过程中是否影响机械车辆的灵活性,采用“两点支承法”可大大增强载梁平板的灵活性。横梁尽可能靠近吊车一侧,以便于起吊安装。3)横梁固定方式:横梁平放稳定后,用铁线将各组横梁捆绑连接牢固,并在平板周围用杉木棒进行防护固定,以防车辆运行过程中横梁脱落造成事故。

2.6 硬横梁吊装

1)机械编组方式。

轨吊(LG-2型)吊臂最大伸长长度可达到19.15 m,扣除起吊点至平板边缘距离,跨长28 m以下的横梁采用轨吊可直接进行起吊作业,因此,一般情况下所有机械可直接连挂,并占用一股道,作业较为方便;跨长28 m～32 m间的横梁,轨吊和载重平板需分开并占用相邻两股道。

2)机械占用股道。

为确保吊臂起吊后横梁中心点基本位于硬横跨中心,轨道吊车可停靠在硬横跨中心线相邻股道,一般位于正线或正线相邻站线上。

3)横梁到位。

为确保吊臂起吊过程中横梁能正常升降,即既有软横跨或单根支柱不影响起吊工作,根据现场干扰情况需提前确定载梁平板停靠位置。

4)横梁安装。

X>Lp时,采用在两股道间直接起吊安装的方式进行,具体方法如下:a.安装晃绳、固定角钢。在横梁两侧各安装一根晃绳,并在横梁中心两侧对称两点安装固定角钢(用于起吊),固定角钢用顶紧螺栓固定,安装位置见表1。b.横梁起吊。安装吊绳:采用两根单根钢丝绳连接横梁上固定角钢,钢丝绳与固定角钢用U形挂环连接。顺线路起吊横梁:吊车在顺线路方向垂直起吊横梁500 mm左右后,在同一方向人工拉扯晃绳,同时吊臂进行轻微旋转,确保作业同步,直至横梁位于两线中间。提吊横梁:在两线间垂直起吊横梁,并且在垂直线路方向用晃绳固定横梁,以免横梁碰伤既有接触网,直至横梁超过承力索高度为止。横梁横转:横梁两端晃绳旋转横梁,旋转过程中采用梯车将晃绳依次翻网,并缓慢旋转横梁,直至横梁完全垂直于线路方向。c.横梁安装。横梁到位:对准硬横跨钢柱,缓慢降落吊钩,直至横梁稳定平落在钢柱上。横梁调整:横梁平落在钢柱上后,用吊车调整横梁横向位置,确保横梁与钢柱中心重合处(事先用油漆标明)与钢柱中心点重合。横梁紧固:横梁完全到达标准位置后,立即安装固定钩螺栓,每端两侧各安装3根钩螺栓,安装位置在钢柱顶面平均分布。d.撤除机具:安装完毕,撤除吊钩、起吊绳和横梁上起吊角钢,为下组横梁安装作准备。

参考文献

机床电气技术改造 篇8

关键词：机床,电气技术,改造

1 利用可编程控制器对旧设备改造

MZ204机床是我厂加工轴承内径工序普遍使用的磨床, 它是由传统的继电器JZ02-44控制, 由于设备陈旧、元器件老化、配线混乱、故障频繁、运行可靠差, 给维护维修造成了很多困难, 也使机床加工效率大为降低, 给生产造成很大影响。为改变这种状况, 我们采用了PC对MZ204机床进行了电气改造, 使旧设备重新换发了青春。

1.1 PC机概述

EX40型PC、共40个输入/输出点, 其中有24个输入点, 16个输出点, 按八进制编号。采用单片微处理器, 中规模集成电路蕊片。使其逻辑功能强、可靠性高、体积小和耗电少, 可加扩展单元可扩展为60、80、100、120个输入/输出点。可利用LCD编程器把程序以梯形图的方式输入到PC中, 使添加电路方便, 也可根据工件加工要求而改变程序。LCD编程器结构紧凑, 重量轻, 可在液晶显示器上直接显示梯形图, 并可监控机床运行情况, 便于查找故障。该PC有三种输出方式:继电器输出、双向可控硅输出和三极管输出。该PC电源可用交流220V、110V和直流24V。内部用电藕合器进行隔离, 可提高抗干扰能力。其输入/输出均采用发光二极管显示, 以便在显示输入/输出信号时看是否工作到位。输入接口地址为XO-X27, 输出接口地址为Y0-Y27, 内部继电器为R0-R17, 时间继电器为T0-T17, 计数器C0-C17。PC内部点可重复使用。

1.2 利用PC对MZ204机床改造说明

MZ204机床主电路为三相交流380/50HZ。有油泵电机、磁性分离器电机、水泵电机和工件电机。控制线路有交流110V、36V、6.3V和直流24V, 主控制回路用直流24V, 照明用交流36V, 信号灯用交流6.3V。在本机床安装EX40型PC时、采用了交流220V作为PC电源。执行部分电磁阀采用直流24V控制。该机床分自动、半自动、调整三种工作方式。其中调整控制不通过PC直接用面板开关直流24V电源控制电磁阀。在安装PC时把PC输入端接入机床各接近开关及各外部控制信号及微动开关, 按输入端地址X0-X27依次为:调整、工作台原位、工作台反向、修整器倒抬、工作台1/3、复位压、工件进给、粗进给、精进给、上料压、下料压、跳出压、定程仪表、有无修整、自动启动、进车、粗磨、精磨、尺寸到、复位、光磨时间和自动。 (详见图)

由于PC继电器输出过载能力强, 我们采用PC继电器输出, 它可直接驱动接触器和电磁阀等。它的输出地址Y0-Y27, 依次连接电磁阀, 其顺序为:工作台速度、修整速度、工作台方向、修整器倒抬、上下料测爪进出、回跳、测爪收张、补偿、快进给、粗进给、精进给和卡盘上磁。

为了避免电磁阀断电时产生的反电动势对电磁铁和机床电气造成不良影响, 在电磁阀两端并联续流二极管加以保护以免烧坏电器元件, 二极管耐压值取额定电压两倍以上。

通过对MZ204机床改造, 该机床经过长期运行表明, 由于采用PC控制系统, 整机控制系统具有程序设计、思路清晰、硬件电路简单实用、控制精度高、运行可靠、抗干扰能力强, 具有良好的性价比等显著优点。提高了生产的自动化水平, 减小操作人员的劳动强度, 增加了设备的使用效率。

2 对机床电器防水问题的解决

我厂轴承磨加工设备大多采用冷却水冷却, 有很多部位的电器元件都是在接触水的环境中工作的, 所以电器的防水问题一直是机床维修中的难点, 机床经常因电器元件进水潮湿而连电烧毁。自己经过不断摸索积累了一定的经验, 我们先后对内沟机床、内径机床、外沟机床等数十台设备的行程开关进行了改造, 特别还对机床电磁卡盘线圈防水问题进行了解决, 效果非常令人满意。

2.1 行程开关防水问题

内沟机床3MZ1310B修整器和机械手行程开关;外沟3MZ1410SA金钢笔倒抬行程开关;内径MZ204、MZ208机械手行程开关等。原来这些行程开关都是机械触点, 防水性差、机床故障多、备件消耗大。我们全部改为防水接近开关, 改造后的机床故障率明显下降, 降低了消耗, 提高了生产效率。

2.2 电磁卡盘线圈防水问题

电磁卡盘直接接触工件, 在机床工作时冷却液的冲击很大。电磁卡盘线圈的安装传统做法是采用石腊加密封或干脆只用密封胶圈的做法。由于线圈在工作中产生热量, 石腊熔化易产空隙, 加之密封不严, 卡盘线圈内容易进水使线圈潮湿, 经常造成接地或匝间短路而烧毁线圈, 不但造成浪费大, 而且装卸线圈卡盘误工时间长, 给生产造成很大影响。我们经过多次研究实验模索, 先后采用树脂胶、沥青等, 但效果都不很理想, 后来我改用黄甘油密封加之密封圈效果非常理想。目前全分厂电磁卡盘密封全部都采用了这种方法, 不但降低大量中停时间还给分厂节省很多资金。以前每月平均损坏12个线圈, 年平均损坏140多个线圈, 每个线圈价值100多元, 改造后年平均损坏只有20多个, 仅此一项一年就为分厂节约2万多元。受到了分厂各级领导的一致好评。

3 结束语

3#浮吊电气项目改造 篇9

1.1 新技术应用。

1.2 降低故障率, 提高台时效率。

1.3 变幅机构改造, 减少冲击。

1.4 确保设备安全运行。

2 改造过程及说明

525浮吊是由起升机构、变幅机构、旋转机构等组成;3#浮吊的控制系统原先是继电器常规控制方式, 线路复杂繁琐, 中间继电器和时间继电器使用较多, 导致故障率高并且电工处理故障时间长等不利因素。为了简化线路和降低故障率, 在控制系统中我们改由PLC来控制, 同时为了保证PLC的运行安全可靠, PLC的输入和输出部分我们采用了继电器隔离。变幅系统的传动机构的连接方式为刚性连接, 在变幅过程中冲击力过大, 为了减小冲击和延长设备的使用寿命, 我们对变幅的电控系统进行了改造;首先我们把变幅电机 (YZR180L-8 11KW) 改为YZRW180L-8 11KW涡流制动电动机, YZRW系列涡流制动电动机是由YZR系列电动机和装于其副轴伸的涡流制动器组成, 它把驱动和调速两种功能集于一体, 其特点是:具有稳定的低速调速特性和无失控、运行可靠等优点。其次我们对变幅的控制系统进行改造, 变幅电动机调速是串电阻调速, 共有四极调速, 操作手柄在一档时电阻不切除, 操作手柄在二档时切除一级电阻, 操作手柄在三档时其余三级电阻依次延时切除;作业时操作手柄在一档和二档时涡流制动得电工作, 操作手柄在三档并且变幅机构不在减速区时涡流制动不得电, 当操作手柄在三档并且变幅机构运行到减速区时涡流制动得电, 涡流制动器工作。在这次设备改造中我们还增加了电机测温及报警装置。

3 新技术的应用

上世纪80年代至90年代中期, 是PLC发展最快的时期, PLC逐渐进入逻辑控制领域, 随着科技的发展和时代的进步, PLC的功能进一步增强, 应用范围越来越广泛。PLC的网络能力、模拟量处理能力、运算速度、内存、复杂运算能力均大大增强, 不再局限于逻辑控制的应用, 而越来越应用于过程控制方面。

在这次电气系统改造中我们采用了PLC控制, 我们选用了西门子S7-200系列CPU226, 24输入/16输出共40个数字量I/O点, 该项目全部共需要96个数字量, 2个模拟量, 因此我们又扩展4个模块, 分别为16输入/16输出共32个数字量6ES7 223-1BL22-OXAO一块、16点数字量输入6ES7 221-1BL22-OXAO两块和两路热电阻输入6ES7 231-7BP22-OXAO模拟量一块。PLC可编程逻辑控制器是一种数字运算操作的电子系统, 它采用一类可编程的存储器, 用于其内部存储程序, 执行逻辑运算, 顺序控制, 定时, 计数与算术操作等面向用户的指令, 并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分, 支持多种开发方式:C语言、梯形图等, 代表着可编程自动化控制发展的未来。

随着多媒体信息查询的与日俱增, 人们越来越多地谈到触摸屏, 因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情, 而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术, 我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作, 从而使人机交互更为直截了当, 这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。

触摸屏作为一种最新的电脑输入设备, 它是目前最简单、方便、自然的一种人机交流互动的方式。为了让维修电工处理故障时能够做到及时准确, 我们增加了人机界面, 选用了一块PWS 1711-STN触摸屏并实现电机温度显示、设备状态显示、故障记录、故障报警等功能, 增加了人机直接互动。

4 改造后的效果

电气化改造 篇10

1.1 高速铁路取流问题及原因分析

我国高速铁路自建成以来所建设的电气化铁路都是以单链接悬挂接触网来实现牵引制动的, 在使用过程中由于其受流性能限制, 最多只能允许电力机车在接触线下以130km/h左右的速度运行。随着速度的提高, 受电弓和接触网发生较大的振动, 致使受电弓常因振动而离线, 瞬间中断受流, 产生电弧火花。在这种情况下, 由于电弧的热量, 将使接触线和受电弓滑板产生异常磨耗, 轻则缩短寿命, 重则烧断接触线或烧损受电弓滑板, 造成弓网事故, 严重威胁列车运行安全;同时瞬间受流中断将产生过电压, 有可能烧坏电力机车主绝缘回路;受流忽断忽续产生的电磁还将对通信线路产生干扰。

1.2 对于受流性能的改造

(1) 采用适于高速运行的悬挂结构在提速改造设计中, 结合世界其他国家的应用经验, 可以采取以下新型悬挂结构以改善接触悬挂的弹性:带弹性吊弦的链形悬挂、双链形悬挂、带组合吊弦的双链形悬挂等。

(2) 采取措施保证接触悬挂张力

经过日本国铁在山阳新干线上的实际运行及理论分析, 较大的接触悬挂张力能显著减少接触悬挂的振动, 同时接触线抬升量也将明显降低, 减少了受电弓因抬升量过大出现刮碰接触网零部件的可能性, 较大的张力还会加强接触悬挂抗风载能力, 因此采取以下措施保证接触悬挂的张力达到设计标准将是接触网运营管理的关键点之一:

(1) 在目前张力补偿一般采用坠陀的情况下, 加强对坠陀的质量监控, 保证坠陀的质量在验工允许的范围内, 是我们确保张力补偿达到设计要求、保证接触悬挂张力的重要手段之一。

(2) 加强对接触悬挂的张力检测, 保证接触悬挂张力差小于10%, 因此应定期对正线接触悬挂张力进行测量, 以便及时发现张力差增大降低受流稳定性的隐患, 及时处理因偏移大、支撑旋转不灵活、补偿滑轮不灵活等缺陷造成的接触悬挂张力差增大。

(3) 加强对补偿装置的巡视检查, 以便及时发现坠陀因其它原因造成缺损, 致使接触悬挂的张力不达标, 影响受流的稳定性, 因此应及时对发现的破损坠陀进行更换或补充, 保证接触悬挂张力达标。

(3) 接触悬挂采用预留弛度结构

依据法国、英国及日本对高速铁路受流问题的研究及试验结果表明:和普通单链形悬挂相比, 即使电力机车以180~210km/h的高速度运行, 预留弛度悬挂中接触线抬升量变化程度较小, 且抬升量在一个跨距内比较平均, 定位点处与跨中的抬升量相差仅5mm, 当抬升量均匀时, 走行中的受电弓滑板就几乎没有什么上下振动, 滑板的走行轨迹几乎是一条平直的直线, 接触悬挂的振动当然也就很小, 显著改善了受流性能。因此, 在200km/h提速改造及管理中, 采取预留弛度的接触悬挂是改善受流的重要手段, 完全不同于在我段既有接触网运行管理中, 由于机车运行速度较低 (一般在120km/h以下) , 按照既有接触网运行管理规则, 一个跨距内接触线高度按照一个恒定值进行调整的普通接触悬挂管理模式, 因此在提速改造及运营管理中, 应采取以下措施加强预留弛度接触悬挂理论的学习及检修标准的实施, 确保200km/h电动车组的顺利开行:

(1) 加强200km/h提速区段接触网运营管理人员关于预留弛度接触悬挂的理论学习, 改变职工原有的接触网运营管理观念, 以适应提速区段接触网管理的需要。

(2) 根据预留弛度接触悬挂理论, 对不同的跨距、接触线张力、承力索张力、受电弓抬升力等参数, 制定预留弛度接触悬挂安装、检调标准, 方便职工在施工及维修管理中的执行。

(3) 由于接触悬挂在出现负弛度 (即跨中接触线高度大于定位点处导高) 情况时, 受电弓的受流特性将会显著恶化, 因此在提速改造施工及运营管理中, 必须杜绝出现负弛度情况。

(4) 加强提速区段接触网设备的检测, 检测周期按照既有管理规则进行相应的缩短, 对于经检测发现的负弛度缺陷须及时进行调整处理, 防止因受流恶化产生的电弧降低接触线的特性。

2 区域供电能力的问题分析

2.1 提速区段提高供电能力的原因

在时速200km提速区段, 高速列车的开行缩短了运行周期, 在同样的列车间隙条件下可以开行更多的列车, 提高了列车密度, 即在同一条馈线中将有更多的列车开行;同时列车高速运行时对动力的需要更大, 需要更大功率的机车来牵引。以上两个原因造成对牵引供电系统的供电能力提出了更高的要求。

2.2 提高提速供电能力的措施

除了通过设备改造如增设双支供电线、线岔及关节采用双电连接、隔离开关采用双引线、区间布置横向电连接等措施提高供电能力外, 在运营管理中应采取以下措施保证供电能力的可靠性:

(1) 加强电连接线夹测温试片粘贴的管理工作, 测温试片是实时监测电连接线夹导电性能的行之有效的办法之一, 能及时发现接触不良造成导流不畅的病害线夹, 通过对病害线夹的及时处理来确保供电能力的满足, 有效防止烧伤危害的发生。

(2) 为了保证电连接线夹接触的可靠性, 现有的办法是每个车梯巡检周期对电连接线夹进行解体检查。由于横向电连接增加以及采用双电连接, 造成需要解体的电连接线夹成倍增加, 同时列车开行增加造成停电天窗兑现率不良, 解体检查电连接线夹占用工时较多, 致使电连接线夹解体检查难以达到100%, 只能通过测温试片发现已出现病害的线夹, 难以做到提前发现, 防止既成事实的烧伤危害。因此有必要给提速区段的工区配置能简便测量电连接线夹接触电阻的仪表, 在车梯巡检中仅对接触电阻超标的线夹进行解体检查, 可以较显著的减少工作量, 提高检修效率, 同时测量数据也可提高设备检测的可靠性。

3 提速区段接触网检测的重要性分析

3.1 提取区段接触网检测的重要性

在列车运行速度较低的区段 (速度小于120km/h以下) , 由于接触悬挂对受电弓受流产生的影响比较小, 因此接触网硬点、负弛度、导线坡度变化较大等缺陷对受流特性的危害相对较小, 受电弓离线率较低, 电弧较小, 对接触线及受电弓的危害尚未显现。但在列车高速运行条件下, 以上缺陷造成的危害将不可忽视, 因此需采取措施提高提速区段接触网的静态及动态检测能力, 及时发现设备缺陷进行处理, 确保200km/h电动车组的运行安全。

3.2 提速区段提高接触网检测应采取的措施

根据高速列车的接触网理论, 结合我国既有线改造为运行200km/h动车组的接触网设备运行特点, 应采取以下措施来提高接触网检测能力, 确保动车组安全运行。

(1) 200km/h提速区段接触网正线的导线高度 (包括预留弛度) 、拉出值、导线坡度、定位坡度、锚段关节非支抬高、线岔处两工作支的高差及非支的抬高等影响受电弓受流特性的技术参数每月测量一次, 以便及时发现静态下的设备隐患。

(2) 由于目前我段配属的带接触网检测装置的作业车无法模拟动车组运行情况进行接触网动态检测, 建议在动车组加装西南交大光电工程研究所研制的GW系列弓网状态动态检测装置, 该装置的优点主要有检测装置与接触导线非接触、灵敏度高、故障点定位准确 (故障点公里标与机车运记相符) 、全程录像以及缺陷无线传输功能等, 可以有效、及时地发现动态检测缺陷, 动态检测周期与动车组运行周期相同, 检测频率较高, 检测状态完全等同于受电弓实际运行状态, 是目前较理想的接触网动态检测装置。

(3) 加强提速区段车梯巡检任务的按时完成, 通过车梯巡检及时发现动态检测及巡视检查无法发现的网上设备隐患, 及时消除确保受电弓良好受流。对于天窗点难以兑现的区段, 可以采取集中巡检的方式来完成车梯巡检任务。

4 结语

在铁路的发展中难免会需要对于铁道进行一定的改造与调整, 本文主要针对提速区段接触网改造施工及运营管理中应重点解决的关键性问题进行了分析, 并提出相应的措施, 有助于提高提速区段200km/h运行条件下接触网运营管理的水平, 为解决高速列车运行中接触网存在的缺陷问题提供了一定的处理方法和基础。

参考文献

[1]牛关宝.关于高速电气化铁路开闭所的论述[J].中国科技博览, 2014:354.

[2]甄继文.试论铁路电气化改造工程施工安全风险管理研究[J].文摘版:工程技术, 2015 (42) :218.

[3]崔一钧.铁路电气化改造工程施工安全风险管理研究[J].科学中国人, 2015 (9X) .

电气化改造 篇11

关键词：《CA6140车床电气控制线路PLC改造》 一体化课程

一、《CA6140车床电气控制线路PLC改造》一体化课程的教学目标

首先，描述CA6140车床电气控制线路PLC改造的功能、工时、数量，列举工作任务的技术要求（外观、牢固度等），明确项目任务和个人任务要求，服从工作安排；其次，描述CA6140车床电气控制线路的基本结构和基本工作原理等；第三，能够详细叙述车床电气控制线路分析及改造工作过程，以及所需设备清单、时间安排、人员分工等；第四，按图样、工艺要求和安装规范，正确选用工具进行安装；第五，能按照任务要求制订检测调试报告；第六，能正确选用工具、仪表进行检测调试，以达到检测调试要求；第七，按照安全操作规程正确通电试车。

二、《CA6140车床电气控制线路PLC改造》一体化课程的教学内容

《CA6140车床电气控制线路PLC改造》一体化课程的教学内容主要有六点：第一，学习PLC基本控制原理及分析方法；第二，学习CA6140车床电气控制系统基本结构及控制要求；第三，学习CA6140车床电气控制线路及PLC程序设计方法；第四，学习CA6140车床电气控制线路所用电器元件的选择及配线要求；第五，学习CA6140车床电气控制线路模拟盘制作的工艺配线标准及调试；第六，学习CA6140车床电气控制线路的PLC改造方法。

三、《CA6140车床电气控制线路PLC改造》一体化课程的教学过程

1.教学活动的准备阶段

教师首先准备好教学器材，在教学过程中引导学生掌握CA6140车床结构图及型号、CA6140车床的运动形式、CA6140车床电气控制线路原理图、CA6140车床电气控制线路特点及控制要求、主电路和控制电路分析等知识。

2.教学活动的计划与决策阶段

（1）分析CA6140车床电气控制线路，设计PLC改造方法

CA6140车床继电器控制系统中，主轴电动机M1通过按SB2，KM得电，主触头闭合电动机正转，KM辅助开点闭合（自锁），另一处KM辅助开点闭合，为KA1得电准备实现正转控制，采用机械方式（多片摩擦离离合器）实现反转，通过按SB1，KM失电，M1停车。冷却泵电动机M2与M1采用顺序控制，只有当主轴电机M1启动后，即KM常开触点（10区）闭合，合上SB4，中间继电器KA1吸合，冷却泵电动机M2才能运行。当M1停止时，M2自行停止。

应用SIMATIC S7-200系统代替传统继电器控制系统。如电动机正反转PIC控制电气线路的设计、安装与调试，对CA6140车床电气控制线路进行PLC改造。

（2）SIMATIC S7-200控制系统

掌握SIMATIC S7-200控制系统的硬件组成， 设计PLC控制的地址分配表、系统接线图及梯形图的设计方法以及三者之间的联系，正确使用S7-200控制系统编程软件的方法。

3.教学活动的实施阶段

（1）设备清单

适当地简化CA6140车床电气控制原理图，并替换了所用元器件，但机床的动作程序和控制过程基本不变。

（2）CA6140车床电气控制线路主电路的安装和调试

学生能正确画出CA6140车床电气控制线路的布置图、主电路图，按工位，签字领取设备，检查电器设备好坏，独立完成实际配线操作，会用万用表检查线路故障、模拟调试，在规定时限内完成通电试车。

（3）根据I/O分配表，绘制系统接线图

根据CA6140车床电气控制线路的控制要求，确定CA6140车床电气控制线路。

（4）学生的实际操作

在教师的指导下，学生在规定时限内完成实际主电路、控制电路、PLC配线，会用万用表检查线路故障、模拟调试，能排除简单故障，在规定时限内完成通电试车。

4.教学活动的检查与评价阶段

课程完成后，各小组质检员能在教师的指导下，填写相关表格，根据自己的实际情况，总结操作要领及技巧，并写出个人总结。

四、《CA6140车床电气控制线路PLC改造》一体化课堂教学的特点

《CA6140车床电气控制线路PLC改造》一体化教学有六个特点：第一，理论教学和实践教学相融合；第二，专业学习和工作实践学做结合；第三，培养学生的职业能力；第四，以典型工作任务结构为基础，与实际工作有直接联系；第六，一体化课程授课方式基于工作过程，充分发挥学生主观能动性和创造性；第七，深化技工院校课程改革，赶超世界制造强国，提高竞争能力。

五、《CA6140车床电气控制线路PLC改造》一体化课程教学改革存在的问题

《CA6140车床电气控制线路PLC改造》一体化教学课程改革存在五个比较显著的问题：第一，实训场地建设的投资巨大，耗材费用大；第二，没有配备专业设备维修人员；第三，师资力量不足；第四，典型工作任务具有地域特点，通用性差；第五，缺少校际交流。

生料化验取样装置电气改造 篇12

硅酸盐水泥熟料中的主要矿物组成有:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。这四种主要矿物是由生料的四种主要氧化物经高温煅烧而形成的氧化物的集合体。可见, 生料配比是否合理是获得高质量水泥熟料的前提, 没有合理的生料配料方案及准确的生料控制方法是很难烧出高质量熟料的。我们如何知道生料成分是否合格, 通过我们的取样装置进行自动取样, 通过化验来分析成分, 来指导配料, 我们的取样装置运行是否正常, 是化验生料的前提。我们必须保证取样装置运行的稳定性和可靠性, 和时间的变动性来满足我们取样的时间和周期。

1 工艺要求及取样原理

此次设计的取样装置为自动控制, 整点时候取样装置开始工作, 在前十五分钟内, 间隔十分钟清灰五秒, 十五分钟到三十分钟内, 取样八秒, 间隔十二秒, 清灰二十秒, 再间隔十二秒, 取样八秒依此循环。三十分钟到六十分钟, 间隔十分钟清灰五秒, 依此循环。这样取样装置取出的生料样品适量。下面介绍一下取样装置工作原理:机械部分由螺杆、螺杆机筒也即取样管、出料三通、安装套管、减速电机组成, 电气部分包括开关、接触器、按钮、热保护器、西门子可编程逻辑控制器LOGO!、三相电机等。当电机正传时为取样, 反转时则为清灰。再有就是取样装置安装问题, 我公司的生料取样装置安装在入预热器提升机的尾轮部分, 在料斗开一个圆孔, 孔径大小与取样管一致。器头水平伸入, 然后旋转方向, 使取样管进口迎向物料, 以便更好地取料。

2 程序设计及硬线连接

此次取样装置电气部分, 我们采用西门子可编程逻辑控制器LOGO!进行程序编写, 代替了原来的时间继电器硬线连接, 通过编写程序使外部电气硬线连接简单, 故障点大大的减少了, 故障率大大的降低, 而且它适应环境能力强。以前经常更换时间继电器, 还有硬线接点松动现象, 直接影响了取样的时间和生料化验结果, 影响了熟料的质量, 这在生产中是不允许的。我们要保证取样装置的稳定, 可靠。程序编写图见图1。

此次程序图中我们应用了LOGO!的接通延时继电器和异步脉冲发生器, 可实现现场的具体要求, 灵活、方便、功能强大。另外从经济效益出发, LOGO!一次性投入可使用五年以上, 时间继电器数月就需要更换, 影响生产, 无形中造成巨大的经济效益流失。

硬线连接:主回路和控制部分, 见图2。

3 总结

本次取样装置电气改造在程序方面和硬线方面都各有优点, 程序中我们把取样和清灰时间进行了间隔, 这样KM1和KM2接触器不会同时吸合, 造成开关跳闸, 出现短路现象。在硬线方面, 我们对KM1和KM2接触器进行了硬线互锁, 同样也达到了避免程序出现问题, 造成接触器同时吸合的现象。接触器不会烧毁。从改造以来, 取样装置运行良好, 得到了岗位人员一致好评, 稳定, 可靠是关键。时间调节更加灵活, 容易满足生产的各种需要。与以往的时间继电器对比, 从取样装置运行时间和经济效益方面来着, 改造效果是明显的, 此次改造是成功的。

摘要：在熟料生产系统中, 生料样品是否合格, 严重影响熟料的产品质量。关系到产品的质量与信誉。所以对生料的取样与化验要严格并时时进行分析以了解生料成分是否达到标准, 化验的结果成为我们控制生料配比的一个重要依据。此次改造生料取样装置, 采用西门子可编程逻辑控制器LOGO!它成本低, 易掌握, 功能强大, 适应能力强, 代替了原来的时间继电器。