牵引供电接触网（共5篇）
牵引供电接触网 篇1
目前, 我国铁路的最高运营速度达到了350 km/h, 运营里程已经突破10 000 km, 超过世界其他国家高速铁路总里程的总和, 在我国交通运输业的地位变得更加重要。因此, 如何保证铁路运输的安全性成为亟待解决的重要课题, 特别是高速铁路牵引供电接触网的雷电防护措施更是重中之重。
1 我国高速铁路防雷设计原则
根据铁路运行安全指标的要求, 将牵引供电接触网雷电防护定义为:依据《铁路电力牵引供电设计规范》 (TB 10009—2005) 和《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》 (铁建设[2007]39号) , 将每年雷电日的数量划分为少雷区, 年平均雷电日在20 d以下的地区 (含20 d) ;多雷区, 年平均雷电日在20~40 d的地区 (不含20 d) ;高雷区, 年平均雷电日40~60 d的地区 (不含60 d) ;强雷区, 年平均雷电日在60 d以上的地区 (含60 d) 。
2 受到雷击方式的分析和计算
分析和计算雷击方式时要遵循一个原则, 即年平均雷电日比较多的地区, 其遭受雷击的频度也就越大, 一般情况下遭受雷击次数与年平均雷电日数成正比关系。由此可进行推算:当接触网的侧面限界为3 m, 承力索距离轨面的平均高度为7 m时, 单线接触网遭受雷击次数为:
复线接触网遭受雷击次数为:
式 (1) (2) 中:Td——年平均雷电日数, d。
当接触网和支柱受到雷电击时, 除入地外主要产生过电压。其电压值大小, 与接地电阻、雷电流幅值等有关。此外, 雷电通道产生的磁场与雷电流磁场产生相反的感应电压, 且与雷电流平均值和导线的高度成正比。而接触网支柱的接地电阻的大小, 也决定了冲击过电压和感应过电压的叠加值。在一般情况下, 接地电阻越高, 叠加值也就越大。因此, 当遭受雷击时产生过电压, 且过电压达到了接触网所支持的绝缘子冲击放电电压时, 就会形成绝缘子闪络, 而雷电流就会经支柱、接地线和钢轨等部位入地, 过电压也会随之降低。
3 牵引供电接触网雷电防护措施
为了有效保障高速铁路运输的良好运行, 避免因雷电天气引起的安全隐患, 采取牵引供电接触网雷电防护措施是很有必要的。但是, 我国在牵引供电接触网雷电的防护方面与发达国家仍有较大差距, 在某些方面的技术相当不成熟, 需要遵循基本的原则和方法, 才能有效避免事故的发生。
3.1 接触网防雷措施的原则
具体原则分为以下几个方面: (1) 根据高速铁路客运专线和客、货混线线路不同的供电方式, 分别制订防雷原则和措施; (2) 根据区间与站场的不同特点确定接触网防雷措施; (3) 将实际跳闸统计数据和雷区划分相结合; (4) 将站场接触网与站房等防雷措施相结合; (5) 将避雷针、避雷线等不同接闪器优势互补、互相结合; (6) 因地制宜, 根据不同气候、地理等自然条件, 设计防雷设施的密度和强度, 做到安全和效益兼顾。
3.2 高速铁路客运专线的防雷建议
具体建议分为以下几点: (1) 在多雷电地区、空旷的平原及高架桥段做重点防雷电措施; (2) 在架设绝缘避雷线、避雷针等柱外防雷措施的同时, 按照接触网所在区域的雷电强度和跳闸统计数据, 适当加大避雷器的密度, 并结合放电间隙进行预防直击雷; (3) 区间接触网采用接触网支柱顶端架设避雷线, 多雷区段加设避雷针; (4) 根据计算确定避雷线、避雷针的防雷有效范围; (5) 柱顶布置可同时对支柱两侧的高压带电部分起到防雷作用, 大量减少直击雷对接触网高压部分的放电; (6) 如果采用绝缘架设避雷线、避雷针并单独接地, 可减少支柱直击雷和反击雷对接触网高压部分的放电, 减少变电所的雷击跳闸次数; (7) 柱顶架设避雷线、避雷针的支柱和信号设备距离应小于15 m区段, 该支柱顶避雷线应加装绝缘子, 并且相邻支柱顶加避雷针设单独接地; (8) 站场接触网防雷应结合房屋建筑防雷措施, 可在站场咽喉区设单柱式避雷针。
4 结束语
随着我国综合国力的提升, 高速铁路作为国家政策扶持的重点项目, 得到了迅猛发展, 满足了经济发展和人们出行的需求, 改变了人们的生活。但是, 我国高速铁路牵引供电接触网雷电防护还需要继续发展和提高, 才能更好地保证乘客的生命和财产安全。
参考文献
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牵引供电接触网 篇2
1.1 国外刚性悬挂接触网的发展及研究情况
1956年,日本都市交通审议会制定“今后建设地下高速铁道时,应贯彻同市郊电气化铁道直通运行”的基本方针之后,便着手开发一种安装在隧道顶部的架空三轨式接触网。
1961年,日本营团地铁日比谷线采用了“T”型刚性悬挂接触网系统作为接触网悬挂形式。1974年以后,日本修建的地铁绝大多数均采用刚性悬挂接触网。
1983年,在法国巴黎RATPA线,刚性接触悬挂主要型式之一—“π”型刚性接触悬挂系统成功应用。
1986年,瑞士和法国共同研制的刚性接触网在苏黎世隧道开始运行,从而使人们认识到刚性接触网的优点。
20世纪90年代初,韩国汉城地铁已大量使用日式和欧式刚性接触网,系统运营速度已达到110 km/h,经验证,接触网维修量小,运行正常。
2004年,奥地利Sittenberg隧道刚性悬挂接触网试验速度达260 km/h,运行速度达200 km/h。
1.2 我国刚性悬挂接触网的发展及应用情况
1999年6月,广州地铁1号线坑口站—花地湾站建成约135 m的“π”型铝合金汇流排刚性悬挂接触网试验段,是我国第一条刚性接触网试验示范段。
2003年6月,广州地铁2号线正式对外运营,是国内首次采用架空刚性悬挂技术的地铁线路,整个系统的良好性能表现,为刚性悬挂架空接触网安装形式在我国轨道交通领域的广泛推广应用打下了坚实基础。
随着我国城市轨道交通的蓬勃发展,城市轨道交通接触网悬挂方式的选择更多倾向于刚性接触网方式,应用也日趋广泛、成熟,如上海轨道交通9号线、8号线、6号线,广州地铁2号线、3号线,成都地铁1号线,沈阳地铁1号线,南京地铁南北线工程都采用刚性悬挂接触网,并已投入运营。目前,正在建设的上海轨道交通11号线、10号线,南京地铁2号线,深圳地铁4号线,成都地铁2号线,西安、郑州、长沙、宁波、苏州、重庆、天津等地铁都采用了刚性悬挂接触网。
研究表明,刚性悬挂不但可在城市轨道交通中应用,而且在铁路系统电气化铁道改造中也有应用价值。既有线路电气化扩能工程、净空受限的隧道接触网悬挂方式也更多选择了刚性接触网方式。如宝兰复线新东岗隧道、焦柳铁路石怀线电气化扩能工程、新建兰武二线乌鞘岭隧道等工程中,刚性接触网悬挂均得到良好应用。
2 刚性悬挂接触网与城市轨道交通牵引供电系统
2.1 刚性悬挂接触网的主要特点
刚性悬挂接触网是一种区别于传统柔性接触网的供电方式,分为“T”型和“π”型2种安装方式。“T”型汇流排载流截面大,减少电阻40%以上,无须辅助馈电线,因此结构简单紧凑(见图1)。“π”型汇流排靠自身夹持接触线,自重较轻,成本较低,结构更为合理,便于安装和维修(见图2,图3)。刚性悬挂的跨距较小,且与运行速度有密切关系。根据试验和运行经验,“π”型刚性接触悬挂PAC110型汇流排跨距d、驰度f与速度v的对应关系见图4和表1。
2.2 城市轨道交通牵引供电系统
城市轨道交通牵引供电系统由牵引变电所和接触网系统组成,牵引变电所将三相高压交流电转换成适合电力机车应用的低压直流电;馈电线再将牵引变电所的直流电送到牵引网上,电力机车通过受流器与牵引网的直接接触获得电能。牵引网有接触网和接触轨2种形式。
3 刚性悬挂接触网在城轨交通牵引供电系统中的应用
刚性悬挂接触网的开发应用至今已有100多年的历史。经过10多个国家40多条地铁的运营及设计上的不断改进,刚性悬挂接触网已日臻完善。通过与柔性悬挂接触网进行比较,从结构合理性、运行可靠性、自身优缺点、常见问题及解决办法等方面,具体说明刚性悬挂接触网在城市轨道交通牵引供电系统中的应用情况。
3.1 刚性悬挂接触网结构的合理性
“π”型刚性接触悬挂由悬挂定位装置、绝缘子、PAC110型汇流排、接触线等组成,无需辅助馈电线,结构简单、紧凑、合理。在汇流排夹口的弹性作用下,铜接触线的安装无需螺栓,安装和维修更换极为方便。柔性接触悬挂一般由承力索和接触线组成,需要较大的恒定张力,支持装置为弓形腕臂或直腕臂。为适应地铁较大电流需求,柔性悬挂一般还需悬挂3~4根辅助馈电线。
(1)刚性接触悬挂无张力,结构简单、锚段关节处无需重力式补偿装置下锚,可不考虑受流时导线的抬升、接触线的振动及柔性悬挂结构高度占用的空间,隧道净空高度可降低50~100 mm,不存在通过长大区间实施困难的情况。而柔性悬挂中接触线、承力索以张力架设,其锚段长度一般为1 500 m,在改进棘轮补偿装置的坠砣材质和对锚段进行合理划分后,其锚段长度最大可达1 700 m。如果柔性悬挂需要在区间内采用重力式棘轮补偿装置下锚,需在圆形隧道和马蹄形隧道内预留下锚装置的安装空间,对土建工程的影响较大,而且仅在马蹄形暗挖区间具有实施条件,在圆形隧道内进行空间预留实施非常困难。
(2)在隧道内交叉渡线、渡线、折返线等处,刚性悬挂接触网充分显示出其无张力布置的优越性,采用锚段关节过渡,无需任何补偿装置,不需额外增加隧道空间,结构简单,实施便利。而柔性悬挂线网布置复杂,渡线接触网小锚段在线路道岔处附近,一端采用重力式补偿装置,一端采用无补偿装置。采用重力式补偿装置的一端占用土建空间较大,甚至需要土建进行预留暗挖,接触网结构复杂,同时与其他专业管线相互干扰多。
(3)由于分段绝缘器上安装了密闭开关,电火花减少。运行实践表明,列车很容易达到80 km/h也不会产生电火花。而且,运营速度达到110 km/h也没有产生电火花问题。
3.2 刚性悬挂接触网运行的可靠性
由于刚性接触悬挂无补偿张力,且不存在汇流排断裂或接触线断线的可能,从而避免了柔性悬挂的钻弓、烧融、不均匀磨耗、高温软化、线材缺陷及弓网故障等各种原因造成的断线事故。因此,刚性悬挂的故障一般只是点故障,故障范围很小。另外,接触导线不受轴向张力影响,不存在断线之忧,接触导线的允许磨耗截面是柔性悬挂的2倍,理论主接触线允许磨耗至汇流排夹口边缘,只要保证受电弓与汇流排不接触即可。
(1)柔性悬挂中接触线需施加张力,存在断线的可能,一旦发生故障,可能会涉及一个锚段;一时难以恢复,故障恢复时间较长。架空柔性悬挂接触网带张力,承力索为14 k N,两根接触线为22 k N,发生故障时对隧道内其他管线存在相互干扰;尤其是拆卸一个锚段长度的柔性悬挂接触网,实施的复杂程度相对较大。首先必须在锚段两端进行卸载,然后逐个悬挂点拆卸,如卸载不彻底,有可能崩断接触线及承力索,造成绝缘子断裂等,从而扩大故障范围。
(2)刚性悬挂接触线无张力,且无断线之忧,发生故障时与隧道内其他管线基本不存在干扰。尤其是更换刚性悬挂接触网的接触线时,由于刚性悬挂结构的便利性,接触线可以一段一段地进行更换,无张力,从而赢得了抢修时间,大大缩短了故障恢复时间。
(3)刚性悬挂跨距小,使用中移动量小、变形量小,带电部件发生对地短路故障的概率小。
(4)刚性悬挂在轻微损坏情况下,车辆可继续低速运行。
(5)暗挖区段隧道结构有渗水、漏水现象,刚性悬挂接触网汇流排取代了承力索和馈线,水滴在刚性悬挂上时可安装防雨罩加以防护。因水中含有化学物质,水滴在柔性悬挂接触网上时,产生腐蚀后易发生断股(承力索、馈线都是多股硬铜绞线材料并带有张力),严重时导致断线塌网事故。
3.3 刚性悬挂接触网的优点
(1)刚性悬挂对隧道净空要求低。在隧道中安装对空间的需求很小,汇流排本身(包括接触线)仅需要110 mm空间,加上支撑装置和电气安全距离(DC 1 500 V),从汇流排的接触面到隧道顶部也只需要300 mm。因此可减小隧道的净空。
(2)不破坏隧道的防水层。刚性悬挂预埋螺栓打孔深度较浅(M16后切底螺栓为125 mm,M20化学螺栓为170 mm),可有效保护隧道的防水层不被破坏。
(3)结构简单。柔性接触网由许多部分和零部件组成,常使用双承力索和双接触线后,仍需增加3~4根150 mm2的辅助馈线,结构复杂;而刚性接触网所需部件很少,汇流排仅承受自重,不需额外机械张力支持及沿线路布置众多锚固支架,结构得到优化。因刚性悬挂接触网的结构特点,导线根本不可能出现硬弯。
(4)便于安装和维修。刚性悬挂相对柔性悬挂而言,前者为固态,后者为动态,因此刚性悬挂调整从理论讲可一次做到标准尺寸,因此降低了施工作业的强度,且运营后维修量很小。
(5)横截面载流量大,改善了受电弓的受流条件。汇流排的载流量相当于1 200~1 500 mm2的铜导线,对采用低电压(DC 750 V或DC 1 500 V)的城市地铁而言,即使列车开行间隔很短(2 min),也不需额外增加辅助馈线来减小接触网电压降。由柔性悬挂的点控制导线改为刚性悬挂的面控制导线,增大了截面载流量。
(6)延长接触网维护周期。对城市轨道交通而言,运输密度大、间隔小,在夜间停运很短时间内进行定期检修比较困难。维修工作的不均衡造成劳动力组织的困难与浪费。刚性悬挂接触网可放宽导线的磨耗量超过25%的换线要求,有效提高接触导线的使用寿命,使接触线使用寿命延长2倍以上,也不会出现接触网断线的潜在事故危险,因而不必担心接触线过度磨损而导致断线,延长隧道中接触网维修周期。
(7)可靠性高。刚性悬挂比柔性悬挂在结构方式上加强了稳固性,受温度、张力及其他因素影响大大降低,汇流排的形状类似散热器,显著改善散热效果。这种散热效果和无张力可以防止汇流排和接触线过热,无需担心线路繁忙以及线网短路和断线的威胁。汇流排的运行简单,极大地保证了接触网系统的可靠性。
(8)国产化程度高,易于推广应用。到目前为止,刚性悬挂接触网的国产化已经达到95%以上,除膨胀元件、刚柔过渡元件、刚性分段绝缘器和架线小车等少数部件和专用工具的生产制造技术和工艺有待研究提高外,其他部件均能在国内自主制造,且运行性能良好。
(9)成本费用低,节约投资。从我国目前技术看,刚性悬挂条公里指标为100余万元,而柔性悬挂条公里指标为30万~40万元。虽然刚性接触网的工程投资比柔性高,但所需土建投资费用大量减少(1 500 V刚性接触网所需隧道净空要比柔性低出50~100 mm),维修费和事故直接损失费降低,从长远利益分析,采用刚性接触网有很大优势,成本费用节省是显而易见的。
3.4 刚性悬挂接触网的缺点
(1)对线路的稳定性要求较高,隧道中最好采用整体道床。
(2)制造、测量和安装工作的精确度要求非常高,必须采用更先进的测量仪器、专用安装工具、检测仪器,以及检测、试验手段,对现场操作人员和技术装备要求较高。既有设备性能不能满足刚性悬挂的施工和维护要求,还有待完善和提高。
(3)国内尚无完整的刚性悬挂接触网施工技术规范、质量验收规范和维护、检修标准,经验不足。
(4)“π”型刚性悬挂接触网弹性很小,受电弓与接触线为刚性接触,目前不适应260 km/h以上的高速运行要求。
3.5 常见问题及解决办法
(1)个别区段接触线磨耗量偏大。解决办法:一方面进行结构性优化,适当增加这些区段的弹性;另一方面提高受电弓的稳定性和追随特性。
(2)受电弓碳滑板磨耗不均匀。解决办法:将该线锚段的布置调整成“近似全正弦波”形布置,可改善受电弓碳滑板磨耗不均匀问题。
(3)锚段关节的拉弧问题。解决办法:把关节起始过渡处的非工作支比工作支抬高2~4 mm时,受电弓过渡最为良好,产生火花的现象也最少。
(4)中心锚结处的负弛度问题。解决办法:把中锚安装位置移至锚段中间附近的定位点处,采用在定位点两边的汇流排上各装设一个中锚线夹和拉杆的方法。
(5)汇流排中间接头螺栓的松动问题。解决办法:抬高两汇流排端头,使汇流排下沿夹导线侧对齐密贴、汇流排上平面保持0.5~1.5 mm的间隙,然后用力矩扳手调整,能有效减少类似情况的出现。
4 结束语
在城市轨道交通领域,在旧线改造、新线建设、低净空隧道及高净空隧道等各种线路条件下,大量使用刚性悬挂接触网,截至目前已建成通车700多km。刚性悬挂接触网作为一项技术成熟、前景广阔的接触网安装方式,在城市轨道交通领域中正在发挥愈来愈重要的作用。
参考文献
[1]GB50157—2003地铁设计规范[S]
[2]TB10421—2003铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准[S]
[3]日本电气学会.关于电气化铁道刚性接触网的调查报告[R]
认识牵引供电系统的供电方式 篇3
关键词：直接供电技术,带回流线的直接供电方式,AT,BT供电方式
牵引网是构成牵引电流通路的电气网络, 该网络包括馈电线、接触网、轨道和大地、附加导线等。牵引电流从牵引变压器次边流出, 经高压开关、馈电线、接触网供给电气列出后, 再经钢轨、大地、回流线 (AT供电为负馈线) 流回牵引变电所。
1、直接供电方式 (DR供电方式)
特点:牵引回流经钢轨和大地流回牵引变电所, 牵引变电所和接触网结构简单, 造价低;但电磁干扰大, 轨点位较高。适用于远离城镇且对电磁防护要求不高的电气化铁路。
2、带回流线的直接供电方式 (DRR供电方式)
原理:在直接供电方式的基础上, 在接触网田野侧 (与接触网同支柱) 增设一条回流线。每隔一定距离用吸上线将回流线和钢轨并联起来, 牵引电流经过回流线、钢轨和大地回流回牵引变电所。
特点:由于回流线中的电流与接触线中的电流方向相反, 二者产生的交变磁场可以部分抵消掉, 电磁干扰得以降低。由于轨回流减小, 因此钢轨电位也得以降低。
3、吸流变压器供电方式 (BT供电方式)
原理:每隔2～4k M在接触网中串入一个变比为1:1, 励磁电流不大于额定电流2%的特殊变压器, 变压器原边线圈串接在接触线中, 次边线圈串接在回流线中, 在两台变压器的中间用一条吸上线将轨道和回流线并联。
特点:这种供电方式常用于电气化铁道穿越山谷地区或虽为平原地区, 但铁路两侧通信线路较多, 且受干扰影响严重的线路上。
不足:馈电回路结构复杂、阻抗增大、造价较高、变电所间距减小。供电臂末端电压偏低, 存在“半段效应”, 当列出位于吸流变压器附近时, 从列车到吸流上线的距离内, 牵引回流基本都从钢轨经过, 牵引电流产生的电磁影响得不到消除。
4、自耦变压器供电方式 (AT供电方式)
原理:AT供电的牵引网由接触网、钢轨、负馈线 (AF) 、保护线 (PW) 和自耦变压器等组成。自耦变压器原边接入交流220k V或者110k V系统中, 次边输出交流55k V, 次边线圈的中心抽头经N线与钢轨链接, 次边线圈的一端连接到负馈线上, 另一端经馈电线与接触网连接。接触网、负馈线对地钢轨点位分别为+27.5k V和-27.5k V, 接触网和负馈线中的电流大小相等、方向相反, 从而有效降低了接触网的电磁干扰。
特点:由于接触网与钢轨及正馈线与钢轨间的自耦变压器两半线圈上电压是相等的, 在理想情况下, 接触网与正馈线中流过的电流大小相等, 方向相反, 因此, 对通信线路的干扰得到有效地防护。提高了供电电压, 在牵引功率不变的情况下, 供电臂长度可以比前几种供电方式增大一倍, 从而能节省投资, 减少接触网电分相数量, 减少对通信的干扰, 减少电能损失, 降低运营成本。
牵引供电接触网 篇4
列车牵引系统在使用的过程中经常会发生线路接触器故障, 影响到地铁列车运行的安全性、稳定性, 如, 牵引系统硬件问题引发线路接触器故障、软件技术的应用不足、环境因素的影响而引发线路接触器故障等, 对此必须采取有效的改进措施。
1列车牵引系统线路接触器故障分析
1.1牵引系统硬件问题引发线路接触器故障
牵引系统是列车的重要组成部分, 其中线路接触器运行是否良好将直接影响着列车牵引系统的运行效率, 甚至影响到列车运行的安全性、可靠性, 因此相关部门必须将列车牵引系统线路接触器的运行质量重视起来, 并定期对硬件设备进行更新, 这样才能确保牵引系统线路接触器运行的质量[1]。然而, 就当前地铁牵引系统线路接触器的实际情况来看, 牵引系统硬件出现问题经常会引发线路接触器故障, 而出现这种情况的主要原因是对硬件设备检查的不够全面以及缺乏对硬件的定期维护更新, 致使硬件故障频繁发生, 影响到牵引系统的正常运行。
1.2软件技术的应用不足
随着科学技术的飞速发展, 软件技术的发展也极为迅速, 而且, 软件技术被广泛地应用到列车运行中, 对提高列车运行的效率有着极大地作用, 在科学技术飞速发展的过程中, 列车运行系统也在进行不断地改进和完善, 以促进列车牵引系统运行的安全性、稳定性[2]。然而, 当前很多地区的列车牵引系统的软件技术应用不足, 尤其是对线路接触器的检验维护中, 由于软件应用的不足, 无法对线路接触器检验的更加全面, 使得系统运行的稳定性还依旧处在原有的水平, 未能得到有效的提升, 甚至无法发现接触器故障隐患, 从而引发牵引系统线路接触器的故障。
1.3环境因素的影响而引发线路接触器故障
实际上, 要保证列车的稳定运行, 应保证牵引系统运行的稳定性。牵引系统运行中所涉及到的设备部件较多, 如线路接触器等, 应保证这些设备具有良好的运行环境, 才能有效地提升列车牵引系统运行的质量[3]。然而, 就当前列车牵引系统运行的实际情况来看, 线路接触器经常会发生故障, 其主要是由于受到环境的影响, 如, 受潮等, 不利于牵引系统的良好运行。
2列车牵引系统线路接触器故障的改进措施
2.1加强对牵引系统硬件的维护保养
列车牵引系统的硬件时常会发生问题, 从而导致线路接触器出现故障, 不利于列车的安全运营[4]。通过大量的实践调查发现, 引发这类问题的主要原因是对硬件设备的维护保养上出现了问题, 如, 辅助触头出现接触电阻偏大、弹簧力度不足等问题, 从而造成线路接触器的运行故障, 因此, 应加强对牵引系统硬件的维护和保养。一般情况下, 线路接触器的硬件问题主要出现在触头上, 因此, 在日常维护保养的过程中, 应注意对触头的维护保养, 同时, 在保养的过程中应结合列车牵引系统的实际运行情况进行综合分析, 对触头进行适当的改进, 尤其是对触头电阻的分析更是不能忽视。另外, 为了进一步提升列车牵引系统运行的可靠性, 应适当地引进先进的硬件设备来弥补以往线路接触器运行的不足, 例如, 新型辅助触头设备的应用 (如图1所示) , 新型辅助触头经过多年的发展和应用, 已取得了很大的成效, 而且, 在辅助触头的支持下, 不仅可以有效规避线路接触器的问题, 同时对改善列车的运行性能也有着极大地作用, 从而有效地确保列成牵引系统运行的稳定性, 进一步保证列车的稳定运行, 因此, 在地铁列车牵引系统运行的过程中, 应注重对牵引系统硬件设备的维护, 并及时对其进行改进, 从而实现最佳的改进效果。
2.2加强软件技术的应用
科学的应用软件技术对提升列车牵引系统运行的稳定性有着极大地作用, 将其应用在对线路接触器运行状态的分析中, 能够结合数据来总结其中的不足, 并对其展开针对性的处理, 从而有效地提升列车牵引的运行效率, 因此, 要更好地解决列车牵引系统线路接触器的故障问题, 应加强先进软件技术的应用, 从而保证线路接触器运行的安全性, 提升牵引系统运行的稳定性[5]。一般情况下, 在对列车VCU内部逻辑程序设定的过程中, 当列车损失50%动力的情况下, 将会限制列车的形成速度60km/h, 会对列车的正常运行造成极为严重的影响, 因此, 应这些进行改进。如, 通过应用SIBAS32 Monitor等先进维护软件, 可以对列车牵引系统线路接触器的运行状态进行全面的检查, 及时发现其中的故障隐患, 并对其展开针对性处理, 从而保证线路接触器运行的可靠性。
2.3改进列车牵引系统线路接触器的运行环境
列车牵引系统在运行的过程中, 线路接触器的运行常会受到环境因素的影响而引发线路接触器故障, 对此, 应改进列车牵引系统线路接触器的运行环境。首先, 应保证列车牵引系统接触器的生产质量必须符合相应的指标, 并根据列车的实际运行情况不断地对列车牵引系统线路接触器的材料进行改进, 这样才能有效地提高线路接触器的运行效率。其次, 应注意对线路接触器运行环境的改进, 尤其是对一些在潮湿环境下运行的线路接触器, 应运用先进的设备进行有效的改进, 如, 在牵引系统中应用除潮设备、通风设备, 为牵引系统线路接触器营造一个良好的运行环境, 从而保证线路接触器运行的安全性、可靠性, 进一步保证列车牵引系统运行的稳定性。
3结束语
综上所述, 在当前列车运行的过程中, 列车牵引系统经常会发生一定的故障问题, 尤其是线路接触器的故障问题发生更加频繁, 将会影响到列车牵引系统运行的稳定性, 进而也造成诸多的质量和安全隐患, 影响到乘客的乘车安全。通过文章对列车牵引系统接触器故障及改进措施的分析, 作者主要对当前列车牵引器线路接触器的运行故障进行了细致的研究, 也提出了几方面改进对策, 希望能够促进列车的安全运行, 实现最佳的运行效果, 同时也促进城市化的迅速发展。
摘要：随着社会经济的飞速发展, 城市化进程在不断加快, 地铁列车作为城市发展的重要交通工具, 对促进城市化的发展有着极大的作用, 牵引系统是地铁列车的重要组成部分, 但是, 其在实际的使用中经常发生线路接触器故障, 影响到列车的稳定运行, 因此, 需要保证线路接触器运行的可靠性。另外, 在列车牵引系统运行过程中, 还应对线路接触器进行不断地改进, 这样才能保证地铁列车运营的安全可靠性。
关键词：列车,牵引系统,线路接触器,故障分析,改进
参考文献
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安康枢纽接触网供电分段设计 篇5
安康铁路枢纽位于包柳通道与沪汉蓉北通道的交汇处, 衔接襄渝线、西康线、阳安线三条干线四个方向, 发挥着沟通南北、承东启西的作用。安康枢纽内的安康东站 (三级六场) 、安康站随着阳安二线及西康二线的引入及多条疏解线的接轨, 其规模迅速增大, 对牵引供电系统的稳定性及可靠性的要求更高。
接触网作为机车供电设施, 因其无备用性, 故障停电将中断行车, 牵扯范围广而成为整个供电系统最薄弱环节, 常需要停电检修。为了减少对运营的影响, 准确、合理、系统的设置接触网供电分段以缩小接触网停电检修或故障停电引起的停电范围, 保证接触网供电的灵活可靠显得尤为重要。
本文结合安康枢纽内供电分段设计的工程实践, 提出枢纽接触网供电分段应考虑的因素, 为后续枢纽供电分段设计提供一定的参考。
2 枢纽供电分段设计
2.1 枢纽与相邻区间设置分段并单独供电
枢纽内存在大量客货列车的转线以及改编、组合等业务, 为保证枢纽供电可靠性, 目前国内均单独设置变电所向枢纽内供电。枢纽与相邻区间宜设置分段, 使枢纽与相邻区间相对独立, 缩小接触网停电检修或事故影响范围。
2.2 客线、货线设置分段, 并单独供电
区域路网内客货繁忙通道均考虑客货分线以提高通道的通行能力, 接触网供电分段设计需与行车运输组织密切结合, 客线、货线设置分段并单独供电, 灵活组织列车运行, 充分发挥客、货线功能。枢纽内联络线没有单独设置供电线时, 可根据其线路走向, 与客 (货) 线共用一回馈线, 充分发挥联络线功能。
典型工点设计:
安康枢纽内既有为襄渝上、下行两路正线, 西康二线工程中, 引入上、下行客车线实现客货分线。设计之初考虑减少二线工程引入引起的既有接触网拆除还建工程, 维持既有线分相位置不动, 上、下行客车线上增设分相, 如图1所示。此种方案弊端是任何一股正线故障时, 均会影响相邻股道行车, 对运营带来影响。图2采用的供电分段方式, 将既有枢纽内分相移设至区间, 同时正线设置带开关的绝缘关节, 保证枢纽与相邻区间供电独立的同时, 枢纽内正线间也相对独立, 为行车组织及运营维护均提供了便利。
2.3 正线独立供电, 各场、段间设置分段, 并单独供电
枢纽内正线宜独立供电, 且正线与场间应设置联络开关, 以保证正线与场间的供电独立, 同时正线或场供电故障时, 两路供电单元互为备用。
枢纽内各场一般情况下都是单独作业, 接触网应根据现场作业模式需要, 将各场、段间设置分段, 并提供独立供电线, 同时, 场间联络线设置联络开关, 保证供电灵活性。
2.4 场内供电分段
根据站场股道分工及列车进路, 结合行车组织及检修需要, 每个场、段内宜实行分束供电, 一般3~5股道为一束, 既不改变股道的作业方式, 也可有效的对接触网设备进行隔段, 为运营及维修提供便利。
根据变电专业一个场设置一回供电线的现状, 接触网可通过加装隔离开关的T接方式对每一供电分束单位进行供电。需要说明的是, 场内分束时, 每束供电单元需与相邻场之间供电互为备用, 以保证主供电源出线故障时, 相邻供电单元临时供电, 保证接触网供电的可靠性。
典型工点设计:
安康东编组站内含三级六场, 笔者以上行到发场 (图3) 为例介绍场内供电分段设计。襄渝上行线与场分开供电, 上行到发场内根据列车进路分成两束供电, 每一束与相邻供电单元均设有联络开关, 保证场内各束供电独立的同时, 相邻供电单元间互为备用。
2.5 大型客站应设独立供电线并分束供电
大型客站应设独立供电线, 并实行分束供电, 分束原则可根据客运需要按不同方向列车进站径路或站台划分;当客站上设牵引变电所或开闭所时, 每束可单设供电线。
典型工点设计:
安康车站东侧有安康东方向的上行、下行客车线及既有襄渝下行线进站, 西侧有五里铺方向的阳安线, 月河方向的既有襄渝上、下行线出站, 供电分段设计中充分考虑的列车进站径路, 将整个车站分成三束, 且每束间均设有联络开关, 保证接触网供电的可靠性。
既有安康车站进站端、出站端均设有分相, 因西康二线货线及联络线的引入引起出站段既有分相拆除, 月河方向襄渝下行分相的还建引起了争议。若下行分相移设至区间, 新设分相距月河变电所既有分相距离不足2.5公里, 且设于隧道内, 对司机操作、望及行车均有很大影响。设计之初考虑拆除既有分相1及分相2, 取消开闭所进线电源由月河变电所主供安康东变电所备用的模式, 开闭所进线电源由月河变电所上下行取代, 如图4所示。此种方案存在问题是若月河变电所失电或进行垂直天窗检修, 整个安康车站失去进线电源, 需将车站西侧绝缘关节隔离开关GK1~GK4统一打开, 由安康东变电所作为安康车站主供电源, 此种方案解决了车站供电问题, 但是中断了阳安线与上、下行货车线的行车。月河变电所恢复供电时, 首先须对开闭所进线电源进行倒接, 闭合车站绝缘关节隔离开关等操作, 对运营维护管理造成诸多不便。
经多次讨论, 确定了图5中所示的供电分段形式, 维持月河变电所主供安康东变电所备用的模式, 新增分相3, 安康开闭所新增馈线向阳安上、下行货车联络线供电, 此种供电方式保证了安康车站站内供电独立性的同时, 保证了阳安线、襄渝线的供电独立, 任何一束供电单元的失电, 不影响其它线路的运行, 对运营维护管理及机车运行提供了便利。
3 结论
铁路枢纽供电方案的准确性、系统性及协调性直接影响枢纽内运输组织模式, 设计单位应与运输、调度及运营维护管理部门密切结合, 充分考虑运输组织的实际情况及近远期规划, 统筹枢纽供电方案, 合理进行接触网分段及分束, 提高供电的可靠性、灵活性, 减少对运输秩序的干扰, 充分满足运输组织需要。
摘要：准确、合理的电气化铁路枢纽供电分段设计能增强电气化铁路枢纽供电的可靠性、灵活性, 为维修创造有利条件, 为运输组织提供便利。通过介绍安康枢纽接触网供电分段的设计, 列举了安康枢纽供电分段设置考虑的综合因素, 对后续大型枢纽的接触网分段设置有一定的指导性、示范性作用。
关键词：接触网,供电分段,设计
参考文献
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