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接触网发展的历程毕业论文

发布时间:2024-07-03 12:21:29

接触网发展的历程毕业论文

(一)主题的写法[2]毕业论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,更不是问题所在的学科,换言之,研究的主题切忌过大。因为涉及的问题范围太广,很难在一本硕士学位论文中完全研究透彻。通常,硕士学位论文应针对某学科领域中的一个具体问题展开深入的研究,并得出有价值的研究结论。(二)题目的写法毕业论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。由于别人要通过你论文题目中的关键词来检索你的论文,所以用语精确是非常重要的。论文题目应该是对研究对象的精确具体的描述,这种描述一般要在一定程度上体现研究结论,因此,我们的论文题目不仅应告诉读者这本论文研究了什么问题,更要告诉读者这个研究得出的结论。(三)摘要的写法毕业论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性,应是一篇完整的论文。(四)引言的写法一篇毕业论文的引言,大致包含如下几个部分:1、问题的提出;2、选题背景及意义;3、文献综述;4、研究方法;5、论文结构安排。问题的提出:讲清所研究的问题“是什么”.选题背景及意义:讲清为什么选择这个题目来研究,即阐述该研究对学科发展的贡献、对国计民生的理论与现实意义等。文献综述:对本研究主题范围内的文献进行详尽的综合述评,“述”的同时一定要有“评”,指出现有研究成果的不足,讲出自己的改进思路。研究方法:讲清论文所使用的科学研究方法。论文结构安排:介绍本论文的写作结构安排。“第2章,第3章,……,结论前的一章”的写法是论文作者的研究内容,不能将他人研究成果不加区分地掺和进来。已经在引言的文献综述部分讲过的内容,这里不需要再重复。(五)结论的写法结论是对论文主要研究结果、论点的提炼与概括,应准确、简明,完整,有条理,使人看后就能全面了解论文的意义、目的和工作内容。主要阐述自己的创造性工作及所取得的研究成果在本学术领域中的地位、作用和意义。同时,要严格区分自己取得的成果与导师及他人的科研工作成果。

在工程中为了配合线路施工,接触网过渡工程依据线路改造的实际情况,采取了多种不同的过渡施工技术。我为大家整理的接触网新技术论文,希望你们喜欢。 接触网新技术论文篇一 接触网过渡施工技术与分析 摘要:在工程中为了配合线路施工,接触网过渡工程依据线路改造的实际情况,采取了多种不同的过渡施工技术。为配合轨道改建工程创造施工开通条件,并保证接触网改造施工顺利进行。文章首先分析了轨道线路改建工程的类型,重点介绍了接触网过渡施工技术以及接触网过渡的保证措施,以供同行参考。 关键词:接触网;过渡方法;技术 一、接触网过渡工程概述 铁路电气化工程的建设中,接触网过渡工程主要是区间和站场内的线路曲线半径改造和更换道岔工程引起的过渡工程。由于两个支柱影响铁路接触网线改造,改造完成后的轨道,开通新的接触网必须同步,使接触网项目必须配合轨道改建工程,同时确保工程建设顺利进行接触网。接触网施工与铁路运输密切配合是保证铁路正常运输秩序不受施工的影响的重要条件,也是线路改移能够顺利实施的前提。接触网过渡工程方案必须依据建设单位的总体施工部署,结合既线运输繁忙程度,严密组织、精心安排接触网的过渡工程和新建工程。 接触网过渡工程主要是为满足线下土建工程和轨道工程施工,以及安全行车要求而采取的临时措施,而过渡措施中设置的接触网设备在正式工程完工后将拆除(或部分拆除)。接触网临时过渡工程以"永临结合、节约投资、方便施工"为指导思想,以保证列车畅通、保证行车安全、保证施工质量为基本原则。 二、接触网改造工程过度方法 接触网施工条件及过渡模式 由于接触网改造工程方案是依附于线路施工单位的施工方案来实施,接触网改造工程全部要在施工点内完成,就要求接触网施工单位施工前要详细调查,做仔细的施工准备工作,以保证接触网的过渡工与既有线的拔接工作在停电内完成,并且在施工天窗结束前必须是接触网满足正常通车要求。接触网改造过渡施工采用过渡软横跨还是单支柱模式,具体视拔道量而定。前提是接触网过渡方案要依附于线路施工改造步骤,并以其为依据。根据接触网过渡工程特性以往工程的施工经验,接触网的过渡工程主要有以下几种情况: (1)当线路拔道量小于2m时,采用既有线路直接拔移法就位。此时,接触网采用单支柱过渡或直接就位施工。 (2)当线路拔道量在2m及以上时,线路采用预铺线路法施工。此时,接触网采用过渡支柱或软横跨临时悬挂,以便拆除既有支柱,为线路施工单位提供场地。在线路已预铺完毕的地段,按设计要求重新组立接触网支柱,安装网上设备,并在线路两端拔接线前将该段新架设的接触网调整到位。同时接触网进行接火和调整,以确保转线结束后能及时安全地开通接触网。 (3)过渡段的过渡支柱与既有线路中心距离保持5m以上的间距,确保线路与接触网施工作业时互不干扰。 (4)过渡段接触网恢复时。要考虑线路纵断面的变化因素,以便精确安装和调整接触悬挂。 接触网过渡施工方法 (1)线路拔距0~时,按接触网技术标准,在最小限界不小于、最大限界大于时,可考虑利用既有支柱。线路拔接施工区段位于线路转接点附近。转线前3~5d(具体视工作量大小而定),以线路中心桩为准测量支柱限界,预配腕臂,利用停电点,将腕臂暂时顺线路固定在支柱上,且用铁丝捆牢,以避免风摆。倒线当天,利用停电点,将该区的接触悬挂倒换到新设腕臂上,完成细调后开通,拆除既有接触网,确保弓网关系和行车安全。 (2)线路拔距在~2m时,须新立接触网支柱,既有接触网采用单支柱或软横跨过渡,先将既有接触悬挂(含附加悬挂)倒换到过渡支柱或软横跨上,拆除既有支柱,组立新设支柱,安装新设腕臂。倒线当天,利用停电点,将接触悬挂拔至规定位置。转线结束后,再将改建区段的接触网逐渐倒换到新设的支柱上,拆除过渡支柱或软横跨。 (3)线路拔移量大于2m时,按新建工程施工流程组织施工,只是在两端拔接时候按照上述方法在两端转线拔接。 三、接触网过渡施工技术 接触网过渡工程具体方案包括六部分,它们分别是区间曲内拨转、区间曲外拨转、区间双线同时拨转、站场过渡施工方案、区间上下行换侧施工方案和新建网与既有接触网接通方案等。而区间曲内拨转和区间曲外拨转的施工方案是相同的,所以下面就只介绍区间曲内拨转。 (1)区间曲内拨转 新设支柱位于改建区段新铺线路外侧并在区间内拨转时,在转线前按照相关要求进行安装,为确保转线当天接触网就能够顺利开通,转线当天应该将接触网移到新支柱上。然后,对该改建区段触网进行细调和倒锚,该段附加悬挂还要进行两次跨越和换边,这样就可以确保回路贯通。最后,拆除既有支柱,清理施工现场。 新设支柱位于改建区段新铺线路内侧并在区间内拨转时,为了不影响既有接触网拨移和线路的铺设,新设支柱不能先期组立,而是要增加临时支柱进行过渡。这就要求先在线路外侧增加临时支柱,并悬挂接触网,然后再拆除既有支柱。转线当天,为保证接触网的顺利开通,要将接触网从临时支柱转移到新的正式支柱上。与上述方法一样最后是对该路段触网进行细调和倒锚来适应变长的接触线索。由此可见这是一种更加合理、简洁,符合施工实际情况和需要的方案。 (2)区间双线同时拨转 区间双线同时拨转看似是要结合区间曲内拨转和区间曲外拨转提出的一种方案,实际上它们之间是有很大差别的。区间双线同时拨转采用临时软横跨过渡的方式进行施工,先进行临时的过渡软横跨的施工及安装,然后将上、下行既有线接触网悬挂到临时软横跨上。接着为线路预铺和接触网拨移提供场地,将上、下行既有支柱拆除。在转线当天时为保证接触网的顺利开通,要将接触网从临时支柱转移到新的正式支柱上。然后还是对该段接触网进行细调和倒锚,再拆除临时的软横跨,清理检查现场。 (3)站场过渡施工方案 当出现既有支柱影响线路铺设时,由于要正常行车既有线路无法拆除,新建支柱这时候不能承担悬挂网的重量,接触网工程就会需要临时过渡。此时的施工方案是:在站前施工单位能够现场交桩时,用立单支柱的方法过渡。而现场不能立单支柱的时候,应该在线路较远处实施软横跨过渡。站场咽喉区改造的时候,有的区段的既有接触网线索长度不够,新线索暂时无法架设,这时可以临时做接头加长线索长度来保证行车需求,这时也需要将接触网工程进行临时过渡。具体方案是:站场咽喉区在道岔更新改造时,接触网宜采用小范围的临时过渡。利用既有支柱、拨移既有接触网、延长既有接触网锚段长度和增加临时小锚段是四种过渡方法,接触网施工过渡可以选择其一,也可以把它们相结合使用。 (4)区间上下行换侧施工方案 在进行区间曲线改造的时候,既有下行线路经过转线然后成为了改造后的上行线路的一部分,这样的上下行换侧的情况是经常发生的。在区间换侧处施工过渡有三种类型的方案:①短距离地拨移既有接触网,利用既有线接触网来改变换侧现象;②用延长既有接触网的方法来解决延长线索长度不足问题;③首先将正式接触网架到位,然后让其与既有接触网重合,到转线当天再将重合部分安装到位。 结束语:由于电气化铁路工程接触网施工比较复杂,并且牵扯到的相关单位又多,因此实际进行接触网既有线改造施工过渡时,一定要经过详细的现场调查,结合设计要求以及其他各专业的施工方案,这样才能保证制定出的过渡方案切实可行并且安全可靠。 接触网新技术论文篇二 接触网悬挂施工技术研究 摘 要:随着社会经济的不断进步,我国的高速铁路建设也随之加快了步伐,接触网悬挂工程得到了新的发展。接触悬挂施工技术的主要是对质量控制进行严格的把关,尤其是利用高铁线路电力牵引供电专业的特性,对施工过程加强监督。文章将针对接触网悬挂技术的相关要点进行分析,并对隧道内部打孔灌注、汇流排安装等施工工艺进行理论层面的介绍和实际操作上的建议。 关键词:接触网悬挂;施工技术;质量监督;高速铁路;工程 接触网悬挂施工技术主要应用于高速铁路和地铁工程中,具有较好的安全性,以及维修工程较小的特点。文章将结合实际案例对施工过程中的难点进行剖析,并对接触网刚性悬挂施工工艺的流程进行简单的介绍,为该行业的发展提供参考、借鉴的依据。 1 接触网悬挂的类型 接触网是高速铁路在运行过程中必不可少的一项架空设备,是牵引供电系统中最难以控制的环节,技术相对薄弱。根据我国接触网悬挂工艺的发展来看,最常用的技术主要分为以下几个类型。 第一,复链型悬挂。该工艺的结构较为复杂,零部件相对零散,且首次的投入成本高,维护的费用较为昂贵,对企业而言有着较大的成本压力,因此,尚未得到普及。第二,弹性链型悬挂。该工艺主要依靠弹性吊索进行悬挂工程,对精度的要求较高,施工技术较为复杂,且调试工作比较困难。与此同时,弹性吊索的长度和张力容易受到外界环境因素的干扰,即随着温度的变化而变化,具有变形的可能性。第三,简单链型悬挂。该技术和前两种方式相比,在受流质量上的差距较小,此外结构简单,工程造价成本较低,在增加接触线张力的环境下能够改变受电弓的运行轨道。 2 施工质量控制的关键点和技术要点 接触网悬挂技术的操作要点有以下几个方面:(1)打孔,即使用5mm的钢板作为底座,并设计4个螺栓孔,使用电锤进行一次成型的打孔工作。当发现隧道面出现断裂的情况时可以进行位移处理,但位移距离不能超过。(2)放线,需要保证导线不能有硬弯。即导线在放出后将被固定在刚性梁柱上,通过放线小车将准备好的导电脂接入到刚性夹槽中,并使用螺栓将其进行固定。(3)调整,主要是对悬挂的位置进行准确性的再次衡量和调节,其重点在于螺栓的防松动热圈需要结实可靠,能够有效地避免因为长期的振动出现的零件脱落,尽可能的提高工艺流程。 此外,在施工质量的控制上,我们要注意以下两个方面,即定位装置安装和承力索及接触线架设。具体而言,定位器的作用就是不阻碍受电弓的通过。当定位器的坡度较高时,电弓在高速的运行状态下会直接造成定位点的硬化,加剧了设备的磨损程度。反之,当定位器之间的间隙较小时,会造成受电弓和接触线之间的摩擦。因此,在定位安装的过程中,我们要对其高度和间距进行科学的设计和安排,实现工艺上的优化。接触线的架设需要根据材料的物理属性、机械的性能和加工工艺进行确定,此外,架线张力的偏差要尽可能小于8%,并且保持匀速的运作。在材料的选择上,铜镁的硬度较大,优于其他的材料,成为首要选择。与此同时,在施工的过程中,我们一般会要求施工单位按照安装曲线图中的方案进行施工,针对新线的延长通常采取坠砣超拉法,并取得了较好的效果。 3 接触网悬挂施工工艺分析 隧道内打孔灌注 隧道内打孔灌注主要的操作流程为:施工人员根据测量好的数据绘制悬挂钻孔的类型表,随后,施工组需要核查隧道墙壁上表明的悬挂类型,在确认之后使用冲击钻头和钻孔板,根据事先设计好的钻孔深度进行作业。在使用套版的过程中,我们需要在上面钻一个3-5毫米的槽孔,在取下模板后,通过激光测量定位仪来保证钻孔与隧道墙壁的垂直状态,且需要一个人手握吹尘器将钻孔产生的尘屑吹出。在钻孔完成后我们要对相关数据进行记录,并进行螺栓安装。主要工具如表1所示。 汇流排安装 汇流排的配置首先需要操作人员对锚段长度进行核查。在完成刚性悬挂的定位装置后,需要在现场完成悬挂段之间的距离测量,并保重视由于温度原因可能出现伸缩预留量。在汇流排安装的长度上,应该根据:汇流排安装长度=(总长度-两终端汇流排长度-n×汇流排长度)的公式进行计算,从而保证汇流排的长度不会过短,即保持最小600mm的距离。此外,短汇流排的安装应该尽可能的接近悬挂定位点,其切割面最好与汇流排的中心形成一个90度的夹角,这样可以使整个截面更为平整。关于预制汇流排,需要使用12米的汇流排进行加工,并根据实际长度进行切割,通过钻孔工具完成最后一道工序。在达到相应的标准后需要对接缝进行检查,保证其没有错位和偏斜。 汇流排的安装(如图1所示),首先需要在隧道口处安置一个刚柔过度汇流排,并按照图纸增加一个紧力汇流排,此时需要将两者进行连接,即在汇流排的中间安装一个螺栓,且每一个螺栓需要搭配一个弹性垫圈。此外,需要注意汇流排的方向,具体为斜面的小头应该靠近汇流排的平头侧,反之,大头应该靠近开口侧。这时需要接头处保持一个松动的状态,不需要加固螺栓。在汇流排的连接工作中,应该保持两者处于同一个水平面,且开口处较为平滑,依次安装螺旋,做到不偏斜。 除此之外,当我们发现汇流排的槽口处出现变形和损坏时,将不能继续使用。在搬运汇流排的过程中需要小心照看,减少碰撞。 4 结束语 随着科学技术的进步,我们对接触网悬挂施工技术有了进一步的认识。在多次的实验中我们得知,接触网刚性悬挂具有隧道净空小,安全程度高等特点,此外,其维修过程较为便捷,能够减少运营过程中的维护成本,具有较高的认可度,值得推广使用。接触网悬挂技术的成熟对该行业的发展具有重要意义。 参考文献 [1]刘德生.刚性悬挂移动式接触网施工技术浅谈[J].电气化铁道,2007(2). [2]刘国福.对我国发展高速电气化铁路接触网的思考和探讨[J].铁道工程学报,2008(3). [3]王作祥.客运专线铁路接触网悬挂施工技术与质量控制[A].2008年中国铁道学会客运专线工程技术学术研讨会论文集[C].2008(2). 看了接触网新技术论文的人还看 1. 关于电力机车系统论文 2. 铁路电力论文

接触网平面设计的意义如下:高速铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路,是高速铁路重要基础设施,担负着为高速铁路机车提供电源的重要责任。一、传统接触网设计传统接触网设计是基于二维CAD,一般将平面布置图、装配图等作为设计成果进行交付。CAD 图纸看起来不直观,非专业人员很难理解,且无法表现接触网设备和周围环境之间复杂的关系,很难发现侵限或者绝缘不满足要求等问题。此外,接触网和路、桥、隧等站前专业接口不易检查,很难发现设计之间的冲突。而这些问题往往都是集中在施工阶段才被发现,容易引起设计变更,造成资源和工期的浪费,甚至会带来质量隐患。基于二维CAD 的接触网设计期、施工期数据比较分散,很难有一套成熟的机制将设计、出厂、安调等信息数据有机地结合在一起,竣工交付后很难支撑后期智能运维。BIM技术作为一种全新的设计手段和信息化手段,可有效地解决这些问题。二、接触网设计阶段BIM应用参数化快速建模接触网设备是由支柱基础、支柱、腕臂、定位装置、接触线、承力索、吊弦、附加导线等构成。接触网设备零部件众多,空间结构复杂,涉及电气、结构、机械等多个领域,需要一种参数化快速建模的方式,实现腕臂的装配设计和线路布置。三、零部件三维族库根据《电气化铁路接触零部件(TBT 2075-2010)》标准,对腕臂支撑装置、定位装置、补偿装置、接触悬挂等涉及到的零部件,根据功能及型号进行建模,建立零部件三维族库。对于工程实际中运用到的非标零部件或新设备,要及时在族库中增加,保证族库零部件模型的完整。四、接触网零部件三维族库目前,只有Power rail overhead line 接触网专用软件,因此,在选择某一软件平台后,用户要建立自己的三维族库,并随着接触网新工艺、新设备的出现,及时完善三维族库。五、腕臂计算及可视化装配零部件三维族库建立以后,调取族库模型,对接触网腕臂支撑装置进行可视化装配,形成接触网腕臂装配库,包括下锚柱、中间柱、转换柱、中心柱等腕臂装配类型。在Autodesk 等平台中,开发二次插件,实现腕臂理论计算,根据设计要求的侧面限界、外轨超高等,生成腕臂管及相关部件的理论长度,并实现腕臂的可视化、参数化装配。六、接触网中间柱装配图在腕臂可视化装配过程中,将腕臂零部件的几何信息和非几何信息等设计期属性数据补充完整,例如,定位点导高、拉出值,腕臂零部件的长度、尺寸、名称、材质等。。接触网平面设计电气化铁路的接触网也提出了相关的要求本设计的目的是完成嘉峪关车站接触网平面设计同时按要求绘制接触网设备装配图和平面。接触网毕业论文题目接触网平面设计摘要近年来,高速电气化铁路的发展十分迅猛。接触网技术的研究和设计是高速电气化铁路发展的基础。本论文在概述接触网基本组成第 1 页的基础上,系统的阐述了高速电气化铁路接触网的支持装置、结构特征、供电方式等,并着重论述了高速接触网的设计原理及设计内容。最后,本论文完成了安家河至打柴沟区间的接触网平面设计。本论文共包括七章内容,第一章是对高速电气化铁路接触网的概述;第二章则主要介绍了高速电气化接触网的基本组成和结构特征;第三章是关于接触网设计的基本内容;第四、五章主要包括接触网设计计算基础和平面设计基础;最后两章主要是对安家河至打柴沟区间的接触网平面设计。关键词高速电气化铁路,接触网,平面设计,结构特征Abstract第 2 页The development of high-speed electrified railway is very tendency in recent years. It is based on the research and design of the catenary systems. Based on the introduction of the basic contents of catenary systems, this thesis systematically elaborates the supporting equipments, structure features and power way of high-speed catenary systems, emphasizes on the principle and contents of design catenary systems. At last, this thesis has completed the graphic design of the interval from An Jia He to Da Chai thesis includes 7 Chapters .The first Chapter summaries to catenary systems of high-speed electrified railway. The second第 3 页Chapter is the introduction of the basic contents and the structure features of catenary systems. The third Chapter is about the basic contents of the design of the catenary systems . The forth and fifth Chapter are mainly including basic knowledge of the design calculation and graphic design. The last two Chapters are mainly about the graphic design from An Jia He to Da Chai Words High-speed electrified railway, catenary systems, graphic design,structure features目录摘要 ................................................................... I AB第 4 页STRACT ................................................................ II 第一章绪论 . (1)第一节电气化铁道概述 (1)第二节接触网(平面)设计原则 (1)第三节本论文的主要设计内容 (2)第二章接触网的设备与结构 (3)第一节接触网悬挂类型 (3)一、简单接触悬挂 (3)二、链形接触悬挂 (3)三、高速接触网的悬挂模式 (4)第二节接触网线索 (4)一、接触线 (4)第 5 页二、承力索 (6)第三节支持装置 (7)一、概述 (7)二、腕臂支持装置 (7)第四节定位装置 (11)一、定位装置的作用 (11)二、定位器类型 (11)三、定位装置形式 (12)四、高速接触网定位装置 (14)第五节支柱 (14)一、支柱的分类原则 (14)第 6 页二、预应力钢筋混凝土支柱 (14)三、钢支柱 (15)第六节基础及其类型选择 (15)一、基础类型 (15)二、钢筋混凝土柱横卧板 (16)第七节锚段关节及中心锚节 (17)一、锚段关节 (17)二、中心锚结 (21)第八节张力自动补偿装置 (23)第九节线岔及供电设施 (24)一、线岔 (24)第 7 页二、接触网供电设施 (24)第三章接触网设计的基本内容 (26)第一节接触网的设计程序 (26)第二节接触网设计的原始资料 (27)第三节接触网设计的主要内容 (27)第四章接触网设计计算基础 (29)第一节气象条件的确定 (29)一、概述 (29)二、接触网设计计算气象条件的确定 (29)第二节计算负载的确定 (31)一、自重负载 (31)第 8 页二、冰负载 (32)三、风负载 (32)第三节全补偿链形悬挂的安装曲线 (33)第四节接触线跨距许可长度的计算 (35)第五节链形悬挂锚段长度的计算 (37)第六节支柱负载的计算 (38)一、垂直负载 (39)二、水平负载 (39)第五章接触网平面设计基础 (42)第一节概述 (42)第二节区间接触网平面设计 (42)第 9 页一、区间锚段长度的划分 (42)二、区间支柱的平面布置 (43)第三节表格栏及相应说明 (44)一、侧面限界及拉出值 (44)二、支柱类型 (45)三、地质情况 (45)四、基础(横卧板)类型 (45)五、软横跨结点或拉杆、腕臂、定位管、定位器 (46)六、安装图号 (46)七、接触线高度 (47)第六章安家河—打柴沟接触网平面设计 (49)第 10 页第一节原始资料 (49)一、气象资料 (49)二、线路资料 (49)第二节设计计算(调整校验) (50)一、全补偿链形悬挂的安装曲线计算 (50)二、最大跨距许可长度的校验计算 (51)三、锚段长度的校验计算 (53)四、支柱容量的校验计算 (54)第三节设备选择及设计参数 (57)第四节平面布置(设计) (57)第七章结论 (59)第 11 页致谢 (60)参考文献 (61)附录1 外文资料翻译 (62)译文 (62)原文 (65)附录2 相关装配图 (68)一﹑支柱装配图 (68)附录3 安家河至打柴沟区间平面设计接触网平面设计

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在工程中为了配合线路施工,接触网过渡工程依据线路改造的实际情况,采取了多种不同的过渡施工技术。我为大家整理的接触网新技术论文,希望你们喜欢。 接触网新技术论文篇一 接触网过渡施工技术与分析 摘要:在工程中为了配合线路施工,接触网过渡工程依据线路改造的实际情况,采取了多种不同的过渡施工技术。为配合轨道改建工程创造施工开通条件,并保证接触网改造施工顺利进行。文章首先分析了轨道线路改建工程的类型,重点介绍了接触网过渡施工技术以及接触网过渡的保证措施,以供同行参考。 关键词:接触网;过渡方法;技术 一、接触网过渡工程概述 铁路电气化工程的建设中,接触网过渡工程主要是区间和站场内的线路曲线半径改造和更换道岔工程引起的过渡工程。由于两个支柱影响铁路接触网线改造,改造完成后的轨道,开通新的接触网必须同步,使接触网项目必须配合轨道改建工程,同时确保工程建设顺利进行接触网。接触网施工与铁路运输密切配合是保证铁路正常运输秩序不受施工的影响的重要条件,也是线路改移能够顺利实施的前提。接触网过渡工程方案必须依据建设单位的总体施工部署,结合既线运输繁忙程度,严密组织、精心安排接触网的过渡工程和新建工程。 接触网过渡工程主要是为满足线下土建工程和轨道工程施工,以及安全行车要求而采取的临时措施,而过渡措施中设置的接触网设备在正式工程完工后将拆除(或部分拆除)。接触网临时过渡工程以"永临结合、节约投资、方便施工"为指导思想,以保证列车畅通、保证行车安全、保证施工质量为基本原则。 二、接触网改造工程过度方法 接触网施工条件及过渡模式 由于接触网改造工程方案是依附于线路施工单位的施工方案来实施,接触网改造工程全部要在施工点内完成,就要求接触网施工单位施工前要详细调查,做仔细的施工准备工作,以保证接触网的过渡工与既有线的拔接工作在停电内完成,并且在施工天窗结束前必须是接触网满足正常通车要求。接触网改造过渡施工采用过渡软横跨还是单支柱模式,具体视拔道量而定。前提是接触网过渡方案要依附于线路施工改造步骤,并以其为依据。根据接触网过渡工程特性以往工程的施工经验,接触网的过渡工程主要有以下几种情况: (1)当线路拔道量小于2m时,采用既有线路直接拔移法就位。此时,接触网采用单支柱过渡或直接就位施工。 (2)当线路拔道量在2m及以上时,线路采用预铺线路法施工。此时,接触网采用过渡支柱或软横跨临时悬挂,以便拆除既有支柱,为线路施工单位提供场地。在线路已预铺完毕的地段,按设计要求重新组立接触网支柱,安装网上设备,并在线路两端拔接线前将该段新架设的接触网调整到位。同时接触网进行接火和调整,以确保转线结束后能及时安全地开通接触网。 (3)过渡段的过渡支柱与既有线路中心距离保持5m以上的间距,确保线路与接触网施工作业时互不干扰。 (4)过渡段接触网恢复时。要考虑线路纵断面的变化因素,以便精确安装和调整接触悬挂。 接触网过渡施工方法 (1)线路拔距0~时,按接触网技术标准,在最小限界不小于、最大限界大于时,可考虑利用既有支柱。线路拔接施工区段位于线路转接点附近。转线前3~5d(具体视工作量大小而定),以线路中心桩为准测量支柱限界,预配腕臂,利用停电点,将腕臂暂时顺线路固定在支柱上,且用铁丝捆牢,以避免风摆。倒线当天,利用停电点,将该区的接触悬挂倒换到新设腕臂上,完成细调后开通,拆除既有接触网,确保弓网关系和行车安全。 (2)线路拔距在~2m时,须新立接触网支柱,既有接触网采用单支柱或软横跨过渡,先将既有接触悬挂(含附加悬挂)倒换到过渡支柱或软横跨上,拆除既有支柱,组立新设支柱,安装新设腕臂。倒线当天,利用停电点,将接触悬挂拔至规定位置。转线结束后,再将改建区段的接触网逐渐倒换到新设的支柱上,拆除过渡支柱或软横跨。 (3)线路拔移量大于2m时,按新建工程施工流程组织施工,只是在两端拔接时候按照上述方法在两端转线拔接。 三、接触网过渡施工技术 接触网过渡工程具体方案包括六部分,它们分别是区间曲内拨转、区间曲外拨转、区间双线同时拨转、站场过渡施工方案、区间上下行换侧施工方案和新建网与既有接触网接通方案等。而区间曲内拨转和区间曲外拨转的施工方案是相同的,所以下面就只介绍区间曲内拨转。 (1)区间曲内拨转 新设支柱位于改建区段新铺线路外侧并在区间内拨转时,在转线前按照相关要求进行安装,为确保转线当天接触网就能够顺利开通,转线当天应该将接触网移到新支柱上。然后,对该改建区段触网进行细调和倒锚,该段附加悬挂还要进行两次跨越和换边,这样就可以确保回路贯通。最后,拆除既有支柱,清理施工现场。 新设支柱位于改建区段新铺线路内侧并在区间内拨转时,为了不影响既有接触网拨移和线路的铺设,新设支柱不能先期组立,而是要增加临时支柱进行过渡。这就要求先在线路外侧增加临时支柱,并悬挂接触网,然后再拆除既有支柱。转线当天,为保证接触网的顺利开通,要将接触网从临时支柱转移到新的正式支柱上。与上述方法一样最后是对该路段触网进行细调和倒锚来适应变长的接触线索。由此可见这是一种更加合理、简洁,符合施工实际情况和需要的方案。 (2)区间双线同时拨转 区间双线同时拨转看似是要结合区间曲内拨转和区间曲外拨转提出的一种方案,实际上它们之间是有很大差别的。区间双线同时拨转采用临时软横跨过渡的方式进行施工,先进行临时的过渡软横跨的施工及安装,然后将上、下行既有线接触网悬挂到临时软横跨上。接着为线路预铺和接触网拨移提供场地,将上、下行既有支柱拆除。在转线当天时为保证接触网的顺利开通,要将接触网从临时支柱转移到新的正式支柱上。然后还是对该段接触网进行细调和倒锚,再拆除临时的软横跨,清理检查现场。 (3)站场过渡施工方案 当出现既有支柱影响线路铺设时,由于要正常行车既有线路无法拆除,新建支柱这时候不能承担悬挂网的重量,接触网工程就会需要临时过渡。此时的施工方案是:在站前施工单位能够现场交桩时,用立单支柱的方法过渡。而现场不能立单支柱的时候,应该在线路较远处实施软横跨过渡。站场咽喉区改造的时候,有的区段的既有接触网线索长度不够,新线索暂时无法架设,这时可以临时做接头加长线索长度来保证行车需求,这时也需要将接触网工程进行临时过渡。具体方案是:站场咽喉区在道岔更新改造时,接触网宜采用小范围的临时过渡。利用既有支柱、拨移既有接触网、延长既有接触网锚段长度和增加临时小锚段是四种过渡方法,接触网施工过渡可以选择其一,也可以把它们相结合使用。 (4)区间上下行换侧施工方案 在进行区间曲线改造的时候,既有下行线路经过转线然后成为了改造后的上行线路的一部分,这样的上下行换侧的情况是经常发生的。在区间换侧处施工过渡有三种类型的方案:①短距离地拨移既有接触网,利用既有线接触网来改变换侧现象;②用延长既有接触网的方法来解决延长线索长度不足问题;③首先将正式接触网架到位,然后让其与既有接触网重合,到转线当天再将重合部分安装到位。 结束语:由于电气化铁路工程接触网施工比较复杂,并且牵扯到的相关单位又多,因此实际进行接触网既有线改造施工过渡时,一定要经过详细的现场调查,结合设计要求以及其他各专业的施工方案,这样才能保证制定出的过渡方案切实可行并且安全可靠。 接触网新技术论文篇二 接触网悬挂施工技术研究 摘 要:随着社会经济的不断进步,我国的高速铁路建设也随之加快了步伐,接触网悬挂工程得到了新的发展。接触悬挂施工技术的主要是对质量控制进行严格的把关,尤其是利用高铁线路电力牵引供电专业的特性,对施工过程加强监督。文章将针对接触网悬挂技术的相关要点进行分析,并对隧道内部打孔灌注、汇流排安装等施工工艺进行理论层面的介绍和实际操作上的建议。 关键词:接触网悬挂;施工技术;质量监督;高速铁路;工程 接触网悬挂施工技术主要应用于高速铁路和地铁工程中,具有较好的安全性,以及维修工程较小的特点。文章将结合实际案例对施工过程中的难点进行剖析,并对接触网刚性悬挂施工工艺的流程进行简单的介绍,为该行业的发展提供参考、借鉴的依据。 1 接触网悬挂的类型 接触网是高速铁路在运行过程中必不可少的一项架空设备,是牵引供电系统中最难以控制的环节,技术相对薄弱。根据我国接触网悬挂工艺的发展来看,最常用的技术主要分为以下几个类型。 第一,复链型悬挂。该工艺的结构较为复杂,零部件相对零散,且首次的投入成本高,维护的费用较为昂贵,对企业而言有着较大的成本压力,因此,尚未得到普及。第二,弹性链型悬挂。该工艺主要依靠弹性吊索进行悬挂工程,对精度的要求较高,施工技术较为复杂,且调试工作比较困难。与此同时,弹性吊索的长度和张力容易受到外界环境因素的干扰,即随着温度的变化而变化,具有变形的可能性。第三,简单链型悬挂。该技术和前两种方式相比,在受流质量上的差距较小,此外结构简单,工程造价成本较低,在增加接触线张力的环境下能够改变受电弓的运行轨道。 2 施工质量控制的关键点和技术要点 接触网悬挂技术的操作要点有以下几个方面:(1)打孔,即使用5mm的钢板作为底座,并设计4个螺栓孔,使用电锤进行一次成型的打孔工作。当发现隧道面出现断裂的情况时可以进行位移处理,但位移距离不能超过。(2)放线,需要保证导线不能有硬弯。即导线在放出后将被固定在刚性梁柱上,通过放线小车将准备好的导电脂接入到刚性夹槽中,并使用螺栓将其进行固定。(3)调整,主要是对悬挂的位置进行准确性的再次衡量和调节,其重点在于螺栓的防松动热圈需要结实可靠,能够有效地避免因为长期的振动出现的零件脱落,尽可能的提高工艺流程。 此外,在施工质量的控制上,我们要注意以下两个方面,即定位装置安装和承力索及接触线架设。具体而言,定位器的作用就是不阻碍受电弓的通过。当定位器的坡度较高时,电弓在高速的运行状态下会直接造成定位点的硬化,加剧了设备的磨损程度。反之,当定位器之间的间隙较小时,会造成受电弓和接触线之间的摩擦。因此,在定位安装的过程中,我们要对其高度和间距进行科学的设计和安排,实现工艺上的优化。接触线的架设需要根据材料的物理属性、机械的性能和加工工艺进行确定,此外,架线张力的偏差要尽可能小于8%,并且保持匀速的运作。在材料的选择上,铜镁的硬度较大,优于其他的材料,成为首要选择。与此同时,在施工的过程中,我们一般会要求施工单位按照安装曲线图中的方案进行施工,针对新线的延长通常采取坠砣超拉法,并取得了较好的效果。 3 接触网悬挂施工工艺分析 隧道内打孔灌注 隧道内打孔灌注主要的操作流程为:施工人员根据测量好的数据绘制悬挂钻孔的类型表,随后,施工组需要核查隧道墙壁上表明的悬挂类型,在确认之后使用冲击钻头和钻孔板,根据事先设计好的钻孔深度进行作业。在使用套版的过程中,我们需要在上面钻一个3-5毫米的槽孔,在取下模板后,通过激光测量定位仪来保证钻孔与隧道墙壁的垂直状态,且需要一个人手握吹尘器将钻孔产生的尘屑吹出。在钻孔完成后我们要对相关数据进行记录,并进行螺栓安装。主要工具如表1所示。 汇流排安装 汇流排的配置首先需要操作人员对锚段长度进行核查。在完成刚性悬挂的定位装置后,需要在现场完成悬挂段之间的距离测量,并保重视由于温度原因可能出现伸缩预留量。在汇流排安装的长度上,应该根据:汇流排安装长度=(总长度-两终端汇流排长度-n×汇流排长度)的公式进行计算,从而保证汇流排的长度不会过短,即保持最小600mm的距离。此外,短汇流排的安装应该尽可能的接近悬挂定位点,其切割面最好与汇流排的中心形成一个90度的夹角,这样可以使整个截面更为平整。关于预制汇流排,需要使用12米的汇流排进行加工,并根据实际长度进行切割,通过钻孔工具完成最后一道工序。在达到相应的标准后需要对接缝进行检查,保证其没有错位和偏斜。 汇流排的安装(如图1所示),首先需要在隧道口处安置一个刚柔过度汇流排,并按照图纸增加一个紧力汇流排,此时需要将两者进行连接,即在汇流排的中间安装一个螺栓,且每一个螺栓需要搭配一个弹性垫圈。此外,需要注意汇流排的方向,具体为斜面的小头应该靠近汇流排的平头侧,反之,大头应该靠近开口侧。这时需要接头处保持一个松动的状态,不需要加固螺栓。在汇流排的连接工作中,应该保持两者处于同一个水平面,且开口处较为平滑,依次安装螺旋,做到不偏斜。 除此之外,当我们发现汇流排的槽口处出现变形和损坏时,将不能继续使用。在搬运汇流排的过程中需要小心照看,减少碰撞。 4 结束语 随着科学技术的进步,我们对接触网悬挂施工技术有了进一步的认识。在多次的实验中我们得知,接触网刚性悬挂具有隧道净空小,安全程度高等特点,此外,其维修过程较为便捷,能够减少运营过程中的维护成本,具有较高的认可度,值得推广使用。接触网悬挂技术的成熟对该行业的发展具有重要意义。 参考文献 [1]刘德生.刚性悬挂移动式接触网施工技术浅谈[J].电气化铁道,2007(2). [2]刘国福.对我国发展高速电气化铁路接触网的思考和探讨[J].铁道工程学报,2008(3). [3]王作祥.客运专线铁路接触网悬挂施工技术与质量控制[A].2008年中国铁道学会客运专线工程技术学术研讨会论文集[C].2008(2). 看了接触网新技术论文的人还看 1. 关于电力机车系统论文 2. 铁路电力论文

电气化铁道电能质量综合控制研究摘 要:作为典型的非平衡负载,电气化铁道的牵引负载给公共电网带来的谐波、负序和无功等电能质量问题不容忽视。静止无功补偿装置(SVC)是一种减小甚至消除无功、谐波以及其他电能质量问题的有效方法。以静止无功补偿器(SVC)为基础,对电气化铁道的电能质量问题的综合控制进行研究。关键词:电气化铁道;电网;电能质量;综合控制1 前言中国的电气化铁道总里程已经突破2·4万公里,跃居世界第二。电气化铁道具有运载能力强、行车速度快、节约能源、对环境污染小等优点,在现代国民经济发展中起着举足轻重的作用。但是,由于电气化铁道牵引负载所具有的随即波动性和不对称性,其给公共电网带来的诸如负序电流、谐波以及无功功率等电能质量问题也引起了极大的关注。研究如何利用有效手段治理电气化铁道牵引负载所带来的一系列电能质量问题,确保电网中其他电力设备的安全经济运行具有重大意义。2 电气化铁道牵引供电系统2·1 概述我国的动力供电电网电压一般为110kV或者220kV,通过牵引变压器转换为27·5kV作为牵引动力机车的供电。现在普遍流行的牵引变压器种类主要有单相牵引变压器、Y-D11牵引变压器、阻抗匹配牵引变压器、Scott变压器等。我国电气化铁道采用工频交流50Hz三相供电单相用电,其负荷牵引电力机车的功率大,速度、负载状况变化频繁,且具有不对称的特性,导致牵引电网具有功率因数低、谐波含量高、负序电流大等特点,不但自身损耗大,而且对公共电网及铁路沿线的其他电力设备也带来严重危害,必须采取有效措施加以治理[1]。2·2 单相变压器牵引供电网采用单相牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如图1所示[2]。单相接线牵引网采用单相变压器供电,供电方式又分为单相接线方式和V-V接线方式。单相接线牵引变压器的原边跨接于三相电力系统中的两相;副边一端与牵引侧母线连接,另一端与轨道及接地网连接。牵引变压器的容量利用率高,但其在电力系统中单相牵引负荷产生的负序电流较大,对接触网的供电不能实现双边供电。所以,这种结线只适用于电力系统容量较大,电力网比较发达,三相负荷用电能够可靠地由地方电网得到供应的场合。另外,单相牵引变压器要按全绝缘设计制造。而单相V-V接线将两台单相变压器以V的方式联于三相电力系统每一个牵引变电所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两变压器次边绕组,各取一端联至牵引变电所两相母线上。而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回的回流线。这时,两臂电压相位差60°接线,电流的不对称度有所减少。这种接线即通常所说的60°接线。2·3 三相Y-D11变压器牵引供电网采用三相Y-D11牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如图2所示[2]。三相Y-D11结线牵引变压器的高压侧通过引入线按规定次序接到110kV或220kV,三相电力系统的高压输电线上;变压器低压侧的一角c与轨道,接地网连接,变压器另两个角a和b分别接到27·5kV的a相和b相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂供电,两臂电压的相位差为60°,也是60°接线。因此,在这两个相邻的接触网区段间采用了分相绝缘器。3 SVC静止型动态无功补偿装置3·1 SVC的发展静止型动态无功补偿装置SVC是一种先进的高压电网动态功率因数补偿装置。它通过提高功率因数来节约大量的电能,同时又起到减少电网谐波、稳定电压、改善电网质量(环境)的作用。20世纪70年代以来,以晶闸管控制的电抗器(TCR)、晶闸管投切的电容器(TSC)以及二者的混合装置(TCR+TSC)等主要形式组成的静止无功补偿器(SVC)得到快速发展。SVC可以看成是电纳值能调节的无功元件,它依靠电力电子器件开关来实现无功调节。SVC作为系统补偿时可以连续调节并与系统进行无功功率交换,同时还具有较快的响应速度,它能够维持端电压恒定3·2 SVC的工作原理及在电网中应用TCR+TSC型SVC的基本拓扑结构见图3。它由1台TCR、2台TSC以及2个无源滤波器组成,在实际系统中,TSC及无源滤波的组数可根据需要设置。TCR的工作原理是通过控制与相控电抗器连接的反并联晶闸管对的移相触发脉冲来改变电抗器等效电纳的大小,从而输出连续可变的无功功率。图3中两个晶闸管分别按照单相半波交流开关运行,通过改变控制角α可以改变电感中通过的电流。α的计量以电压过零点为基准,α在90°~180°之间可部分导通,导通角增大则电流基波分量减小,等价于用增大电抗器的电抗来减小基波无功功率。导通角在90°~180°之间连续调节时电流也从额定到0连续变化,TCR提供的补偿电流中含有谐波分量[3]。TSC的工作原理是根据负载感性无功功率的变化通过反并联晶闸管对来切除或者投入电容器。这里,晶闸管只是作为投切开关,而不像TCR中的晶闸管起相控作用。在实际系统中,每个电容器组都要串联一个阻尼电抗器,以降低非正常运行状态下产生的对晶闸管的冲击电流值,同时避免与系统产生谐振。用晶闸管投切电容器组时,通常选取系统电压峰值时或者过零点时作为投切动作的必要条件。由于TSC中的电容器只是在两个极端的电流值之间切换,因此它不会产生谐波,但它对无功功率的补偿是阶跃的。TCR和TSC组合后的运行原理为:当系统电压低于设定的运行电压时,根据需要补偿的无功量投入适当组数的电容器组,并略有一点正偏差(过补偿),此时再利用TCR调节输出的感性无功功率来抵消这部分过补偿容性无功;当系统电压高于设定电压时,则切除所有电容器组,只留有TCR运行。4 电网电能质量综合控制与治理4·1 谐波抑止与无功补偿利用SVC动态无功补偿装置对牵引供电系统的谐波和无功进行综合治理的关键是SVC最大无功补偿量的确定和滤波器支路的设计[3]。SVC最大无功补偿量Qsvc应该和设计线路牵引负荷的大小相适应,应该按电气化铁道牵引负荷的最大有功需求以及补偿后对装设地点功率因数或在最大无功冲击时的最大电压损耗的要求来确定,具体可以按照式(1)、(2)来计算。QSVC=(tanφ1-tanφ2)Pmax(1)式中,φ1、φ2分别为补偿前后110kV电源测功率因数角;Pmax为电铁负荷最大有功需求。QSVC=Qfmax-ΔU%Xs(2)式中,Qfmax为装设地点最大无功冲击;ΔU%为装设地点最大电压损耗要求;Xs为系统阻抗。要想达到理想的谐波抑止效果,必须综合考虑FC滤波支路的设计,既要保证装置的安全运行,又要达到预计的理想效果。在实际设计中,首先需要根据供电臂中所含的谐波分量来确定FC滤波支路的组成。由于在电力牵引负荷的谐波中, 3、5、7次谐波占了很大的比重,所以FC滤波支路一般由3、5、7次单调谐滤波器构成。当最大无功补偿容量和滤波支路的组成确定后,如何将需补无功容量合理分配到各滤波支路中,这是非常重要的问题。如果各滤波支路的容量分配不合理,一方面会使设备安装总容量偏大,另一方面有可能因为某此滤波回路补偿功率偏小而发生过负荷,对设备安全运行造成影响。一些著名的电气公司采用的一些算法如下[6]:如西门子公司的无功功率补偿按式(3)分配Qc(h)=QSVCIh/h∑Ih/h(3)式中,Qc(h)是第h次滤波支路分配的补偿容量;Ih为供电臂第h次谐波电流。BBC电气公司按照式(4)分配无功功率Qc(h)=QSVC∑Ih(4)AEG电气公司则按照式(5)分配无功Qc(3)∶Qc(5)∶Qc(11)∶Qc(13)=2∶2∶1∶1 (5)式中,Qc(3)、Qc(5)、Qc(11)、Qc(13)分别为第3、5、11、13次滤波支路分配的补偿容量。4·2 负序电流补偿牵引电力机车产生的大量负序电流给电网中其他的电力设备的安全、经济运行带来极大影响。SVC静止动态无功补偿装置在补偿负序和末端电压上有着相当高的效率。工程应用上可以选择在电网系统和负荷上都安装SVC[5]。在电网系统端安装应用SVC来补偿负序电流的原则是参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws)。不管采用哪一种牵引变压器,负序补偿的实现分为如下两步:(1)电力因数修正。通过安装电容器件,使得每相负荷都为电阻性。(2)参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws),AB相的电阻性负荷G,与BC相的电容性负荷G/ 3以及CA相的电感性负荷G/ 3互相对称。电流环路图和相位图分别如图4、5所示:从图5可以明显看到线电流I·A,I·B,I·C是对称且正序的,BC相和CA相之间的阻抗负载也可以做到类似的对称,因此系统中的所有负序电流都可以被补偿而消除。现在问题的关键是如何随着牵引负荷的起伏动态地控制补偿需要的电容和电感器组。急于数字信号处理器(DSP)的固定电容(FC)和晶闸管控制的电抗器(TCR)的组合得以广泛应用,如图6所示。得益于DSP对数据信息的快速处理,补偿所需的电容和电感参数可以被快速、精确计算得到。5 结论与展望本文提出的基于静止动态无功补偿装置(SVC)的电气化铁道牵引电网电能质量综合控制与治理原理与方案具有重要的工程意义。电气化铁道的电能质量是一个突出且严峻的课题与难题,要求我们不断探求新的综合补偿方法,来综合控制与治理影响电能质量的无功、谐波、负序等因素,以提高电网电能质量,确保电网安全、经济运行。参考文献[1] 李群湛.电气化铁道并联综合补偿及其应用[M].北京:中国铁道出版社, 1993.[2] TB/10009-2005铁路电力牵引供电设计规范[S].[3] 王兆安.谐波抑止和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社,1999.[4] 铁道部电气化工程局电气化勘测设计院.电气化铁道设计手册牵引供电系统[M].北京:中国铁道出版社, 1988.[5] 安鹏,张雷,刘玉田.电气化铁道对电力系统安全运行的影响及对策[J].山东电力技术, 2005, (4): 16-19.[6] 马千里.动态无功补偿装置在牵引变电所的应用[J].电气化铁道, 2008(4).

接触网平面设计的意义如下:高速铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路,是高速铁路重要基础设施,担负着为高速铁路机车提供电源的重要责任。一、传统接触网设计传统接触网设计是基于二维CAD,一般将平面布置图、装配图等作为设计成果进行交付。CAD 图纸看起来不直观,非专业人员很难理解,且无法表现接触网设备和周围环境之间复杂的关系,很难发现侵限或者绝缘不满足要求等问题。此外,接触网和路、桥、隧等站前专业接口不易检查,很难发现设计之间的冲突。而这些问题往往都是集中在施工阶段才被发现,容易引起设计变更,造成资源和工期的浪费,甚至会带来质量隐患。基于二维CAD 的接触网设计期、施工期数据比较分散,很难有一套成熟的机制将设计、出厂、安调等信息数据有机地结合在一起,竣工交付后很难支撑后期智能运维。BIM技术作为一种全新的设计手段和信息化手段,可有效地解决这些问题。二、接触网设计阶段BIM应用参数化快速建模接触网设备是由支柱基础、支柱、腕臂、定位装置、接触线、承力索、吊弦、附加导线等构成。接触网设备零部件众多,空间结构复杂,涉及电气、结构、机械等多个领域,需要一种参数化快速建模的方式,实现腕臂的装配设计和线路布置。三、零部件三维族库根据《电气化铁路接触零部件(TBT 2075-2010)》标准,对腕臂支撑装置、定位装置、补偿装置、接触悬挂等涉及到的零部件,根据功能及型号进行建模,建立零部件三维族库。对于工程实际中运用到的非标零部件或新设备,要及时在族库中增加,保证族库零部件模型的完整。四、接触网零部件三维族库目前,只有Power rail overhead line 接触网专用软件,因此,在选择某一软件平台后,用户要建立自己的三维族库,并随着接触网新工艺、新设备的出现,及时完善三维族库。五、腕臂计算及可视化装配零部件三维族库建立以后,调取族库模型,对接触网腕臂支撑装置进行可视化装配,形成接触网腕臂装配库,包括下锚柱、中间柱、转换柱、中心柱等腕臂装配类型。在Autodesk 等平台中,开发二次插件,实现腕臂理论计算,根据设计要求的侧面限界、外轨超高等,生成腕臂管及相关部件的理论长度,并实现腕臂的可视化、参数化装配。六、接触网中间柱装配图在腕臂可视化装配过程中,将腕臂零部件的几何信息和非几何信息等设计期属性数据补充完整,例如,定位点导高、拉出值,腕臂零部件的长度、尺寸、名称、材质等。。接触网平面设计电气化铁路的接触网也提出了相关的要求本设计的目的是完成嘉峪关车站接触网平面设计同时按要求绘制接触网设备装配图和平面。接触网毕业论文题目接触网平面设计摘要近年来,高速电气化铁路的发展十分迅猛。接触网技术的研究和设计是高速电气化铁路发展的基础。本论文在概述接触网基本组成第 1 页的基础上,系统的阐述了高速电气化铁路接触网的支持装置、结构特征、供电方式等,并着重论述了高速接触网的设计原理及设计内容。最后,本论文完成了安家河至打柴沟区间的接触网平面设计。本论文共包括七章内容,第一章是对高速电气化铁路接触网的概述;第二章则主要介绍了高速电气化接触网的基本组成和结构特征;第三章是关于接触网设计的基本内容;第四、五章主要包括接触网设计计算基础和平面设计基础;最后两章主要是对安家河至打柴沟区间的接触网平面设计。关键词高速电气化铁路,接触网,平面设计,结构特征Abstract第 2 页The development of high-speed electrified railway is very tendency in recent years. It is based on the research and design of the catenary systems. Based on the introduction of the basic contents of catenary systems, this thesis systematically elaborates the supporting equipments, structure features and power way of high-speed catenary systems, emphasizes on the principle and contents of design catenary systems. At last, this thesis has completed the graphic design of the interval from An Jia He to Da Chai thesis includes 7 Chapters .The first Chapter summaries to catenary systems of high-speed electrified railway. The second第 3 页Chapter is the introduction of the basic contents and the structure features of catenary systems. The third Chapter is about the basic contents of the design of the catenary systems . The forth and fifth Chapter are mainly including basic knowledge of the design calculation and graphic design. The last two Chapters are mainly about the graphic design from An Jia He to Da Chai Words High-speed electrified railway, catenary systems, graphic design,structure features目录摘要 ................................................................... I AB第 4 页STRACT ................................................................ II 第一章绪论 . (1)第一节电气化铁道概述 (1)第二节接触网(平面)设计原则 (1)第三节本论文的主要设计内容 (2)第二章接触网的设备与结构 (3)第一节接触网悬挂类型 (3)一、简单接触悬挂 (3)二、链形接触悬挂 (3)三、高速接触网的悬挂模式 (4)第二节接触网线索 (4)一、接触线 (4)第 5 页二、承力索 (6)第三节支持装置 (7)一、概述 (7)二、腕臂支持装置 (7)第四节定位装置 (11)一、定位装置的作用 (11)二、定位器类型 (11)三、定位装置形式 (12)四、高速接触网定位装置 (14)第五节支柱 (14)一、支柱的分类原则 (14)第 6 页二、预应力钢筋混凝土支柱 (14)三、钢支柱 (15)第六节基础及其类型选择 (15)一、基础类型 (15)二、钢筋混凝土柱横卧板 (16)第七节锚段关节及中心锚节 (17)一、锚段关节 (17)二、中心锚结 (21)第八节张力自动补偿装置 (23)第九节线岔及供电设施 (24)一、线岔 (24)第 7 页二、接触网供电设施 (24)第三章接触网设计的基本内容 (26)第一节接触网的设计程序 (26)第二节接触网设计的原始资料 (27)第三节接触网设计的主要内容 (27)第四章接触网设计计算基础 (29)第一节气象条件的确定 (29)一、概述 (29)二、接触网设计计算气象条件的确定 (29)第二节计算负载的确定 (31)一、自重负载 (31)第 8 页二、冰负载 (32)三、风负载 (32)第三节全补偿链形悬挂的安装曲线 (33)第四节接触线跨距许可长度的计算 (35)第五节链形悬挂锚段长度的计算 (37)第六节支柱负载的计算 (38)一、垂直负载 (39)二、水平负载 (39)第五章接触网平面设计基础 (42)第一节概述 (42)第二节区间接触网平面设计 (42)第 9 页一、区间锚段长度的划分 (42)二、区间支柱的平面布置 (43)第三节表格栏及相应说明 (44)一、侧面限界及拉出值 (44)二、支柱类型 (45)三、地质情况 (45)四、基础(横卧板)类型 (45)五、软横跨结点或拉杆、腕臂、定位管、定位器 (46)六、安装图号 (46)七、接触线高度 (47)第六章安家河—打柴沟接触网平面设计 (49)第 10 页第一节原始资料 (49)一、气象资料 (49)二、线路资料 (49)第二节设计计算(调整校验) (50)一、全补偿链形悬挂的安装曲线计算 (50)二、最大跨距许可长度的校验计算 (51)三、锚段长度的校验计算 (53)四、支柱容量的校验计算 (54)第三节设备选择及设计参数 (57)第四节平面布置(设计) (57)第七章结论 (59)第 11 页致谢 (60)参考文献 (61)附录1 外文资料翻译 (62)译文 (62)原文 (65)附录2 相关装配图 (68)一﹑支柱装配图 (68)附录3 安家河至打柴沟区间平面设计接触网平面设计

接触网线岔的毕业论文

接触网平面设计的意义如下:高速铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路,是高速铁路重要基础设施,担负着为高速铁路机车提供电源的重要责任。一、传统接触网设计传统接触网设计是基于二维CAD,一般将平面布置图、装配图等作为设计成果进行交付。CAD 图纸看起来不直观,非专业人员很难理解,且无法表现接触网设备和周围环境之间复杂的关系,很难发现侵限或者绝缘不满足要求等问题。此外,接触网和路、桥、隧等站前专业接口不易检查,很难发现设计之间的冲突。而这些问题往往都是集中在施工阶段才被发现,容易引起设计变更,造成资源和工期的浪费,甚至会带来质量隐患。基于二维CAD 的接触网设计期、施工期数据比较分散,很难有一套成熟的机制将设计、出厂、安调等信息数据有机地结合在一起,竣工交付后很难支撑后期智能运维。BIM技术作为一种全新的设计手段和信息化手段,可有效地解决这些问题。二、接触网设计阶段BIM应用参数化快速建模接触网设备是由支柱基础、支柱、腕臂、定位装置、接触线、承力索、吊弦、附加导线等构成。接触网设备零部件众多,空间结构复杂,涉及电气、结构、机械等多个领域,需要一种参数化快速建模的方式,实现腕臂的装配设计和线路布置。三、零部件三维族库根据《电气化铁路接触零部件(TBT 2075-2010)》标准,对腕臂支撑装置、定位装置、补偿装置、接触悬挂等涉及到的零部件,根据功能及型号进行建模,建立零部件三维族库。对于工程实际中运用到的非标零部件或新设备,要及时在族库中增加,保证族库零部件模型的完整。四、接触网零部件三维族库目前,只有Power rail overhead line 接触网专用软件,因此,在选择某一软件平台后,用户要建立自己的三维族库,并随着接触网新工艺、新设备的出现,及时完善三维族库。五、腕臂计算及可视化装配零部件三维族库建立以后,调取族库模型,对接触网腕臂支撑装置进行可视化装配,形成接触网腕臂装配库,包括下锚柱、中间柱、转换柱、中心柱等腕臂装配类型。在Autodesk 等平台中,开发二次插件,实现腕臂理论计算,根据设计要求的侧面限界、外轨超高等,生成腕臂管及相关部件的理论长度,并实现腕臂的可视化、参数化装配。六、接触网中间柱装配图在腕臂可视化装配过程中,将腕臂零部件的几何信息和非几何信息等设计期属性数据补充完整,例如,定位点导高、拉出值,腕臂零部件的长度、尺寸、名称、材质等。。接触网平面设计电气化铁路的接触网也提出了相关的要求本设计的目的是完成嘉峪关车站接触网平面设计同时按要求绘制接触网设备装配图和平面。接触网毕业论文题目接触网平面设计摘要近年来,高速电气化铁路的发展十分迅猛。接触网技术的研究和设计是高速电气化铁路发展的基础。本论文在概述接触网基本组成第 1 页的基础上,系统的阐述了高速电气化铁路接触网的支持装置、结构特征、供电方式等,并着重论述了高速接触网的设计原理及设计内容。最后,本论文完成了安家河至打柴沟区间的接触网平面设计。本论文共包括七章内容,第一章是对高速电气化铁路接触网的概述;第二章则主要介绍了高速电气化接触网的基本组成和结构特征;第三章是关于接触网设计的基本内容;第四、五章主要包括接触网设计计算基础和平面设计基础;最后两章主要是对安家河至打柴沟区间的接触网平面设计。关键词高速电气化铁路,接触网,平面设计,结构特征Abstract第 2 页The development of high-speed electrified railway is very tendency in recent years. It is based on the research and design of the catenary systems. Based on the introduction of the basic contents of catenary systems, this thesis systematically elaborates the supporting equipments, structure features and power way of high-speed catenary systems, emphasizes on the principle and contents of design catenary systems. At last, this thesis has completed the graphic design of the interval from An Jia He to Da Chai thesis includes 7 Chapters .The first Chapter summaries to catenary systems of high-speed electrified railway. The second第 3 页Chapter is the introduction of the basic contents and the structure features of catenary systems. The third Chapter is about the basic contents of the design of the catenary systems . The forth and fifth Chapter are mainly including basic knowledge of the design calculation and graphic design. The last two Chapters are mainly about the graphic design from An Jia He to Da Chai Words High-speed electrified railway, catenary systems, graphic design,structure features目录摘要 ................................................................... I AB第 4 页STRACT ................................................................ II 第一章绪论 . (1)第一节电气化铁道概述 (1)第二节接触网(平面)设计原则 (1)第三节本论文的主要设计内容 (2)第二章接触网的设备与结构 (3)第一节接触网悬挂类型 (3)一、简单接触悬挂 (3)二、链形接触悬挂 (3)三、高速接触网的悬挂模式 (4)第二节接触网线索 (4)一、接触线 (4)第 5 页二、承力索 (6)第三节支持装置 (7)一、概述 (7)二、腕臂支持装置 (7)第四节定位装置 (11)一、定位装置的作用 (11)二、定位器类型 (11)三、定位装置形式 (12)四、高速接触网定位装置 (14)第五节支柱 (14)一、支柱的分类原则 (14)第 6 页二、预应力钢筋混凝土支柱 (14)三、钢支柱 (15)第六节基础及其类型选择 (15)一、基础类型 (15)二、钢筋混凝土柱横卧板 (16)第七节锚段关节及中心锚节 (17)一、锚段关节 (17)二、中心锚结 (21)第八节张力自动补偿装置 (23)第九节线岔及供电设施 (24)一、线岔 (24)第 7 页二、接触网供电设施 (24)第三章接触网设计的基本内容 (26)第一节接触网的设计程序 (26)第二节接触网设计的原始资料 (27)第三节接触网设计的主要内容 (27)第四章接触网设计计算基础 (29)第一节气象条件的确定 (29)一、概述 (29)二、接触网设计计算气象条件的确定 (29)第二节计算负载的确定 (31)一、自重负载 (31)第 8 页二、冰负载 (32)三、风负载 (32)第三节全补偿链形悬挂的安装曲线 (33)第四节接触线跨距许可长度的计算 (35)第五节链形悬挂锚段长度的计算 (37)第六节支柱负载的计算 (38)一、垂直负载 (39)二、水平负载 (39)第五章接触网平面设计基础 (42)第一节概述 (42)第二节区间接触网平面设计 (42)第 9 页一、区间锚段长度的划分 (42)二、区间支柱的平面布置 (43)第三节表格栏及相应说明 (44)一、侧面限界及拉出值 (44)二、支柱类型 (45)三、地质情况 (45)四、基础(横卧板)类型 (45)五、软横跨结点或拉杆、腕臂、定位管、定位器 (46)六、安装图号 (46)七、接触线高度 (47)第六章安家河—打柴沟接触网平面设计 (49)第 10 页第一节原始资料 (49)一、气象资料 (49)二、线路资料 (49)第二节设计计算(调整校验) (50)一、全补偿链形悬挂的安装曲线计算 (50)二、最大跨距许可长度的校验计算 (51)三、锚段长度的校验计算 (53)四、支柱容量的校验计算 (54)第三节设备选择及设计参数 (57)第四节平面布置(设计) (57)第七章结论 (59)第 11 页致谢 (60)参考文献 (61)附录1 外文资料翻译 (62)译文 (62)原文 (65)附录2 相关装配图 (68)一﹑支柱装配图 (68)附录3 安家河至打柴沟区间平面设计接触网平面设计

接触网是电气化铁道中主要供电装置,接触网平面设计的意义:接触网平面设计 特别是接触网站场平面设计是施工设计的重要内容。从现场设计、施工等部门来看, 接触网平面设计占用了大量人力,花费过多精力。 随着计算机技术的发展,近年来 CAD 技术在该领域得到了广泛应用,设计等部门普遍采用 CAD 技术进行辅助设计, 节约了大量

一般来说,网线头部有小的唇形槽且凸起的部分是插入孔,平整的有“T”字标志的部分是拔出端;而另一端则是相反的。

接触网的组成接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上,其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。�支持装置用以支持接触悬挂,并将其负荷传给支柱或其它建筑物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串,棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。定位装置包括定位管和定位器,其功用是固定接触线的位置,使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内,保证接触线与受电弓不脱离,并将接触线的水平负荷传给支柱。支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷,并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱,基础是对钢支柱而言的,即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上,由基础承受支柱传给的全部负荷,并保证支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体,下端直接埋入地下。接触网的电压等级�接触网的电压等级:工频单相交流制:25KV接触悬挂的类型接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。我们所讲的接触悬挂的分类是对接触网的每个锚段而言的。接触悬挂的种类较多,一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。简单接触悬挂(以下简称简单悬挂)系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。国内外对简单悬挂做了不少研究和改进。我国现采用的带补偿装置的弹性简单悬挂系在接触线下锚处装设了张力补偿装置,以调节张力和弛度的变化。在悬挂点上加装8~16m长的弹性吊索,通过弹性吊索悬挂接触线,这就减少了悬挂点处产生的硬点,改善了取流条件。另外跨距适当缩小,增大接触线的张力去改善弛度对取流的影响。链形悬挂的接触线是通过吊弦悬挂在承力索上。承力索悬挂于支柱的支持装置上,使接触线在不增加支柱的情况下增加了悬挂点,利用调整吊弦长度,使接触线在整个跨距内对轨面的距离保持一致。链形悬挂减小了接触线在跨距中间的弛度,改善了弹性,增加了悬挂重量,提高了稳定性,可以满足电力机车高速运行取流的要求。链形悬挂比简单悬挂得到了较好的性能,但也带来了结构复杂、造价高、施工和维修任务量大等许多问题。链形悬挂分类方法较多,按悬挂链数的多少可分为单链形,双链形和多链形(又称三链形)。目前我国采用单链形悬挂。链形悬挂根据线索的锚定方式(即线索两端下锚的方式),可分为下列几种方式未补偿链形悬挂、半补偿链形悬挂、全补偿链形悬挂。接触网供电方式�接触网供电方式有单边、双边供电和越区供电。单边和双边供电为正常的供电方式。单边供电:供电臂只从一端的变电所取得电流的供电方式。�双边供电:供电臂从两端相邻的变电所取得电流的供电方式。越区供电是一种非正常供电方式(也称事故供电方式)。越区供电是当某一牵引变电所因故障不能正常供电时,故障变电所担负的供电臂,经开关设备成分区亭同相邻的供电臂接通,由相邻牵引变电所进行临时供电。�复线区段的供电情况与上述类同,但牵引变电所馈出线有四条,分别向两侧上、下行接触网供电。牵引变电所同一侧上、下行实现并联供电,提高供电臂末端电压。越区供电时,通过分区亭内的开关设备去实现。接触网的特点及要求接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。由于接触网是露天设置,没有备用,线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的,对接触网提出以下要求:1、在高速运行和恶劣的气候条件下,能保证电力机车正常取流,要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。2、接触网设备及零件要有互换性,应具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力并尽量廷长设备的使用年限。3、要求接触网对地绝缘好,安全可靠。4、设备结构尽量简单,便于施工,有利于运营及维修。在事故情况下,便于抢修和迅速恢复送电。5、尽可能地降低成本,特别要注意节约有色金属及钢材。总的来说,要求接触网无论在任何条件下,都能保证良好地供给电力机车电能,保证电力机车在线路上安全,高速运行,并在符合上述要求的情况下,尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。支柱及基础支柱是接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备,用来承受接触悬挂与支持设备的负荷。接触网支柱,按其使用材质分为预应力钢筋混凝土支柱和钢支柱两大类。预应力钢筋混凝土支柱,简称为钢筋混凝土支柱采用高强度的钢筋,在制造时预先使钢筋产生拉力,它比普通钢筋混凝土支柱在同等容量情况下节省钢材、强度大、支柱轻等优点。钢筋混凝土支柱本身是一个整体结构,不需另制基础。钢柱以角钢焊成架结构,具有支柱较轻、强度高、抗碰撞、安装运输方便等优点。根据安装使用地点不同,钢柱的型号规格及外形结构也不同。支柱按其在接触网中的作用可分为中间支柱、转换支柱、中心支柱、锚柱、定位支柱道岔支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱及桥梁支柱等几种。接触网支柱的侧面限界�接触网支柱的侧面限界是指支柱靠线路一侧至线路中心线的距离。它是为了确保行车的安全。支柱侧面限界任何时候不得小于2440mm;机车走行线可降为2000mm;曲线区段适当加宽;直线中间支柱一般取为2500mm;软横跨支柱一般取为3000mm;软横跨支柱位于站台时,为便于旅客行走,一般取为3000mm。接触网支柱及定位装置�支柱装置用以支持接触悬挂,并将其负荷传给支柱或其它建筑物。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串,棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。定位装置包括定位管和定位器。其功用是固定接触线的位置,使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内,保证接触线与受电弓不脱离,并将接触线的水平负荷传给支柱,定位器有直管定位器、弯管定位器。提速后采用带减振阻尼装置的多功能定位器,改善了受电弓的取流特性。�接触网承力索接触网承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。承力索还可承载一定电流来减小牵引网阻抗,降低电压损耗和能耗。承力索根据材质可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索。钢承力索需采取防腐措施。接触网吊弦�在链形悬挂中,接触线通过吊弦悬挂在承力索上。按其使用位置是在跨距中、软横跨上或隧道内有不同的吊弦类型,吊弦是链形悬挂中的重要组成部件之一。在链形悬挂中安设吊弦,使每个跨距中在不增加支柱的情况下,增加了对接触线的悬挂点,这样使接触线的弛度和弹性均得到改善,提高了接触线工作质量。另外,通过调节吊弦的长度来调整,保证接触线对轨面的高度,使其符合技术要求。普通环节吊弦以直径4mm(一般称为8号铁线)的镀锌铁线制成。提速后采用不锈钢直吊弦,不锈钢直吊弦是一个整体吊弦,减小了检修工作量,提高了接触悬挂的工作特性。接触网导线接触网导线也称为电车线,是接触网中重要的组成部分之一。电力机车运行中其受电弓滑板直接与接触摩擦,并从接触线上获得电能。性能、接触线截面积的选择应满足牵引供电计算的要求。接触线一般制成两侧带沟槽的圆柱状,其沟槽为便于安装线夹并按技术要求悬吊固定接触线位置而又不影响受电弓滑板的滑行取流。接触线下面与受电弓滑板接触的部分呈圆狐状,称为接触线的工作面。我国采用的铜接触线多为TCG-110和TCG-85两种型号,其字母T表示铜材,C表示电车线,G表示带沟槽形式,后面的数字表示该型铜接触线的截面积。近年来我国也引进使用日本的铜接触线。我国研制和使用了钢铝接触线。钢铝接触线以铝和钢两种金属压接制成。以铝面作为导电部分,与受电弓滑板接触磨擦的是钢面,既保证了导电性能又提高了工作面的耐磨性,我国采用的钢铝接触线有GLCA100/215和GLCB80/173两种型号。字母GLC表示钢铝电车线,A、B表示线型,后面分式中,分母表示该型钢铝接触线的截面积,分子表示该型钢铝接触线的载流量当量于铜接触线的截面积。接触网导线高度�接触网导线高度是指悬挂定位点处接触线距轨面的垂直高度,设计规范规定如下:�最高高度:不大于6500mm。最低高度:(1)区间、站场:①一般中间站和区间不小于5700mm。②编组站、区段站及配有调车组的大型中间站,一般情况不小于6200mm。确有困难时可不小于5700mm。(2)隧道内(包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内):①正常情况(带电通过5300mm超限货物)不小于5700mm。②困难情况(带电通过5300mm超限货物)不小于5650mm。③特殊情况不小于5250mm。接触线高度的允许施工偏差为±30mm。接触线的磨耗在接触网运营中,为了保证接触线在一定张力的情况下不断线,要求每年至少要进行一次接触线磨耗测量,当接触网接触线磨耗到一定程度时应当补强或更换。若发现全锚段接触线平均磨耗超过该型接触线截面积的25%时,应当全部更换。平均磨耗没达到25%,局部磨耗超过30%时可局部补强,当局部磨耗达到40%时应切换。测量磨耗重点放在定位点、电联接、导线接头、中心锚结、电分相、电分段接头处,测量磨耗要利用游标卡尺,测量接触线的残存高度,然后对照该型号接能线磨耗换算表,即可查出该处接触线磨耗面积(磨掉的截面积)。接触线之字值和拉出值定位器将接触线固定在正确的位置上就叫定位,定位器定位线夹与接触线固定处叫定位点。定位点至受电弓中心运行轨迹的水平距离,在直线区段叫之字值,在曲线区段叫拉出值,之字值和拉出值的作用是使受电弓滑板工作均匀,并防止发生脱弓和刮弓事故。在直线区段受电弓中心与线路中心重和,接触线之字值沿线路中心对称不止,其标准为±300mm。提速后为200~250mm之间;拉出值350~450mm之间。在曲线区段,拉出值和曲线半径大小有关。�接触网用绝缘子绝缘子用以悬挂并对接地体保持电气绝缘。接触网上所用的绝缘子一般为瓷质的,即在瓷土中加入石英和长石烧制而成表面涂有一层光滑的釉质。接触网上使用的绝缘子按结构分成悬式和棒式绝缘子两类:按绝缘子表面长度(即泄漏距离)又可分成普通型和防污型两种。�近年来,大量推广采用了钢化玻璃悬式绝缘子,这种绝缘子机械强度高(为瓷质绝缘子的2~3倍)、电气性能好(在冲击波作用下其平均击穿强度为瓷绝缘子的倍)、使用寿命长、不易老化、维护方便,具有良好的自洁性,它的最大特点是“零值自破”,即当绝缘子失去绝缘性能或机械过负荷时,伞裙就会自动破裂脱落,容易发现,可及时进行更换。我国近年来研制并使用了E?1型环氧树脂绝缘子,氟塑料和硅橡胶盘棒式绝缘子和半X?,5型、半TX-25型半导体釉绝缘子。半导体釉绝缘子大幅度延长了绝缘子清扫周期,提高了供电的可靠性 ,试用效果良好,但是存在泄漏电流较大等缺点。较为理想的新型绝缘子是复合式聚合绝缘子。这种绝缘子由两种聚合材料结合制成,一种材料提高机械强度,另一种材料提高绝缘性能,使复合式聚合绝缘子可以满足机械强度高、绝缘性能好、耐冲击、耐电弧重量较轻等的要求,这也是未来绝缘子发展的方向。接触网中心锚结�在锚段的适当位置将接触悬挂固定。这种固定装置称为中心锚结。在两端装有补偿器的锚段里,必须加设中心锚结,其布置原则是尽量使中心锚结两端张力相等,直线曲段中心锚结设在锚段中部,曲线曲段、曲线半径相同的整个锚段仍设在锚段中部,当锚段处于直线和曲线共有区段且曲线半径不等时,应设在靠曲线多,半径小的一侧。中心锚结的作用与结构安设中心锚结后,由于接触线和承力索在中心锚结处系死固定(防串中心锚结除外),因此,当温度变化时,锚段两端的补偿器只能使线索由中心锚结处分别向两端移动,不致向一端温滑动。保证线索张力均匀,并使接触线工作状态良好,同时能缩小事故范围。当锚段一端的接触线发生断线时,不致影响锚段另一端接触线,以利于抢修和缩短事故停时。运行实践表明:接触网发生断线事故情况较少,即使发生事故,影响范围也仅为3~4个跨距,而只要装设中心锚结,就使接触网结构复杂,特别是在站场内,全补偿中心锚结,在提出下锚时要穿过很多股道,使站场中心部分拉线纵横交错,影响站场工作人员的作业和行人安全,同时也影响站场的美观,困此我国从京秦线开始,以后设的线路站内都采用防止接触悬挂串动而不考虑断线的中心锚结,即采用防止串动的中心锚结。中心锚结按结构可分为:半补偿链形悬挂中心锚结,全补偿链形悬挂中心锚结,站场防串中心锚结等。接触网线岔的作用列车在运行中,当运行到两条铁路交叉处,由一股道过渡到另一股道上运行时,要经过道岔设施达到转换。在电气化铁路区段的站场内两个股道交叉处,为了使电力机车受电力由一股道顺利过渡到另一股道,在两条铁路交叉的上空相应有两支汇交的接触线,在两支汇交接触线的相交处用限制管连接并固定的装置称为线叉,又称等空转辙器或空中转换器。线岔的作用是在转辙的地方,当一组接触悬挂的接触线被受电弓抬高时,另一组悬挂的接触线也能同时被抬高,从而使它与另一接触线产生高差Δh。高差随着受电弓靠近始触点而缩小,到达始触点时,高差基本消除而使受电弓顺利交接,以使接触线不发生刮弓现象。使电力机车受电弓由一条股道上空的接触线平滑、安全地过渡到另一条股道上空的接触线上,从而使电力机车牵引的列车完成线路转换运行的目的。接触网线岔的结构接触网线岔是由一根限制管、两个定位线夹和固定限制管的螺栓组成,其结构是用一根限制管将相交的两支接触线上下相互贴近,限制管的两端用定位线夹和螺栓固定在下面那根接触线上。如果是非正线相交,一般是交叉点距中心锚结或硬锚近者在下面;若是和正线相交,正线在下面。上面的接触线应能在限制管和下面接触线间活动。限制管一般用3/8英寸镀锌钢管加工而成,两端扁平,带有φ13mm圆孔,限制管用方头螺栓和定位线夹固定在下面的接触线上。接触网锚段关节�为满足供电、机械方面的分段要求,将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段,每一分段叫锚段。两个相邻锚段衔接部分称为锚段关节。根据锚段所起的作用可分为电分段非绝缘锚段关节和电分段绝缘锚段关节:根据所含跨距数可分为三跨、四跨锚段关节:另外,在BT供电区段还有一种吸变台锚段关节。�非绝缘锚段关节只起机械分段作用。绝缘锚段关节既起电分段作用还起机械分段作用。补偿装置的作用补偿装置又称补偿器,它设在锚段两端,能自动补偿接触线或承力索内的依力,它是自动调整接触线或承力索张力的补偿器及其制动装置的总称,由滑轮和坠砣组成。其作用是温度变化时,线索受温度影响而伸长或缩短,由于补偿器坠砣的重量作用,可使线索沿线路方向移动而自动调整线索张力,使张力恒定不变,并借以保持线的驰度满足技术要求。补偿装置中的坠砣串为什么能随温度的变化而升高或降低呢?这是因为坠砣串同时受到自身重力和接触线(或承力索)的张力的作用,当温度不变时处于平衡状态,坠砣不升不降;当温度升高时,接触线(或承力索)长度增加,在坠砣自身重力作用下,坠砣会随着温度升高而降低;反之当温度下降时,接触线(或承力索)就会缩短,坠砣上升,从而能使线索内保持衡定的张力。补偿装置的组成补偿装置(补偿器),由补偿滑轮、补偿绳、杠杆、坠砣杆和坠砣组成。坠砣一般采用混凝土或灰口铸铁(HT10-26)制成,每块约重25kg,中间呈开口的圆饼状。补偿绳一般用GJ-50镀锌钢绞线制成。坠砣杆一般用�φ16mm圆钢加工而成,上端有单孔焊环,底部焊有托板。杵环杆(因为杆的一头为杵头,另一端为单孔耳环,所以称杵环杆)的作用是联下结锚悬式绝缘子串与动滑轮,杵头端放置在绝缘子杵座中,单孔耳环端(焊环)与动滑轮相连。破坏负荷不应小于5400kg,外表涂漆,为便于在带电情况下安全检查补偿滑轮,此杆长度不应小于1m。接触网分段绝缘器分段绝缘器在电气化铁道区段各车站的装卸线、机车整备线上及电力机车库线等地,为了保证工作人员的作业方便及人身安全,将接触网在电的方面分成独立的区段。分区绝缘器安设在上述独立区段的两端,其结构既能保证供电的分段,又能使受电弓平滑地通过该设备。分区绝缘器大多应配合隔离开关使用,以便使分区绝缘器两端的接触线当开关闭合时都能带电;当隔离开关打开时,独立的区段中则没有电,便于在该独立区段中进行装卸或停电作业。分区绝缘器的种类较多,但由于接触网设备及材料的发展,曾经广泛使用的三式、玻璃钢、环氧树脂分区绝缘器等,因结构笨重或耐脏污、耐电孤性能差,也有的易老化开裂或泄漏距离不足等原因,现已逐渐淘汰,被新型的C?200型高铝陶瓷分区绝缘器和引进英国的滑道式菱形分区绝缘器所代替。分相绝缘装置分相绝缘器的作用是将接触网上不同相位的电能隔离开,以免发生相间短路,并起机械连接作用,使接触网成为一个整体。分相绝缘装置包括分相绝缘器和有关分相绝缘器的线路标志。分相绝缘器设在两供电臂连接的地方。如牵引变电所、分区亭等处。分相绝缘器一般由三块相同的玻璃钢绝缘件组成。每块玻璃钢绝缘件长,宽25mm,高60mm,其底面制成斜槽 ,以增加表面距离。玻璃绝缘件之间的接触线无电,称为中性区,中性区的长度按照规定不小于18m。这一规定是考虑到机车双弓升起时不至短接不同相位的接触线为限。在分相绝缘器处配置隔离开关,以便越区供电。为了不缩短中性区长度和避免接触线供电相间短路,确保分相绝缘器的功能,电力机车通过分相绝缘器时,目前不只能是断电滑行通过。因此,在分相绝缘器的两端,上行和下行方向均应设立“断”、“合”标示牌,用以通知司机当机车通过分相绝缘器时,必须先断开机车的主断路器,通过分相绝缘器后,再重新合上主断路器。这是为了防止受电弓通过中性区时,拖带电弧烧损绝缘件和接触线或造成其他事故。现在,提速后我国采用XTK型,有的供电段采用的分相绝缘器还有自动过分相绝缘装置,可不断开机车主断路器通过。接触网隔离开关在大型建筑物、车站两端,装卸线、专用线、电力机车库线、机车整备线需要进行电的分段,凡需要进行电分段的地方(除上、下行渡线)都应设置隔离开关。另外,当供电线距上网点隔离过高长需设置隔离开关,它是接触网设备之一,主要增加接触网供电的灵活性和可靠性。接触网上多采用电力系统中35KV级单极隔离开关和双极隔离开关,按其用途分带接地刀闸(GW4-35D)和不带接地刀闸(TW4-35)两种。经常操作的隔离开关,为保证人身安全,一般采用带接地刀闸的,安装在车站装卸线、机务段的机车整备线、电力机车入库线、工厂的专用线上。不经常操作的隔离开关,一般采用不带接地刀闸的,安装在车站两端“四跨”或“三跨”电分段绝缘锚段关节处、分相绝缘处、供电线、连接线等与接触网连接的上网处。GW4-35D和GW4-35型隔离开关的符号表示意义为:G-隔离开关;W-屋外用;4-产品序号;35-额定电压35KV;D-带接地刀闸,GW4-35D和GW4-35型隔离开关的立体结构是相同的,而GW4-35D比GW4-35型隔离开关仅仅多了一个接地刀闸。软横跨软横跨是多股道站场接触悬挂的横向支持设备。软横跨由电气化铁道两侧的支柱和挂在支柱上的横向承力索,上、下部固定绳以及支持和连接它们的零件组成。 软横跨的形式有绝缘式软横跨、电分段式绝缘软横跨等几种。其中非绝缘式软横跨除早期电气化铁道区段曾采用过,目前一般不再采用了,另外还有一种硬横跨形式,即固定在位于电气化线路两侧支柱上实腹钢结构(硬横梁)上。接触网限界门限界门位于铁路、公路等交道口的两侧,用于限制超高车辆通过,防止触电伤人。限界支柱用8m钢筋混凝土锥形柱,防护桩用100mm×100mm×1600mm混凝土桩,一般应由线路中心公路两侧各12m为支柱限界,再由公路路宽外~1m处确定坑位。坑深由地面起计算,保证支柱实际坑深。标志板由厚度为~钢板制成,规格为500mm×600mm,标志板写上“严禁超高”字样。限界门上拉索、下拉索是用GJ-10钢绞线制成。吊线用�φ镀锌铁线,上、下均在拉索上缠绑50~100mm可制成环节形式。吊线长度一般为1000mm左右,数量根据距离决定,吊线间距为左右,标志板间距为1000mm。接触网的弹性及提高弹性的措施接触悬挂的弹性是其质量优劣的主要标志。接触悬挂的弹性是指悬挂中某一点在受电弓的压力下,每单位垂直力使接触线升高的程度。衡量接触悬挂弹性的标准有二:一是弹性的大小,取决于接触线的张力;二是弹性的均匀程度,它取决于接触悬挂的结构。为了使接触悬挂具有良好的弹性,以使受电弓高质量地取流,从而提高电力机车的运行速度,就必须对与悬挂弹性有关的设备结构进行研究和改革。改善接触悬挂弹性及取流的条件有二:其一,尽量使受电弓对接触线的压力不随受电弓的起伏波动而变化,这就需要从受电弓结构方面研究改进;其二是使受电弓沿接触线滑行时接触点的轨迹,尽可能地近于水平直线。如果要达到上述后一种条件的要求,就要尽量地减小接触线的驰度,改善接触悬挂的弹性、性能。改善接触悬挂的弹性性能, 重点应在于提高定位点、分段分相、绝缘器、线岔等处的弹性,同时尽量使全线接触悬挂的弹性均匀一致。有条件的话可以采用双链形接触悬挂和其它复合链形悬挂(即具有弹性装置吊线的多链形悬挂)。改善张力自动补偿装置,研制新型补偿器结构以保证悬挂中线索的恒定张力;减轻接触悬挂(特别是接触线上)的集中重量,采用轻型零件;研制新型高强度的接触线以提高接触线和辅助绳索的张力等都是改善接触悬挂弹性的重要措施和手段。接触网与受电弓的配合受电弓为电力机车受流装置,接触线与受电弓之间的可靠接触,是保证电力机车良好取流的重要条件。接触线的高度、拉出值、导线坡度、定位器坡度、线岔、锚段关节、吊线等技术参数不符合要求;接触网的弹性不均匀;接触线上有硬点;在受电弓滑行范围内有低于接触导线的障碍物会影响受电弓取流。受电弓压力不正常:受电弓安装位置偏于轮距中心线,滑板不平滑或有缺陷、滑板和导角之间不能顺利过渡也能影响正常取流。受电弓滑板材质应与接触线材质配合,以便使接触线的磨耗与滑板的磨耗互相适应。铜接触线区段用碳滑板或铜基粉末冶金滑板,钢铝接触线区段用钢滑板。

接触网故障毕业论文

电气化铁道电能质量综合控制研究摘 要:作为典型的非平衡负载,电气化铁道的牵引负载给公共电网带来的谐波、负序和无功等电能质量问题不容忽视。静止无功补偿装置(SVC)是一种减小甚至消除无功、谐波以及其他电能质量问题的有效方法。以静止无功补偿器(SVC)为基础,对电气化铁道的电能质量问题的综合控制进行研究。关键词:电气化铁道;电网;电能质量;综合控制1 前言中国的电气化铁道总里程已经突破2·4万公里,跃居世界第二。电气化铁道具有运载能力强、行车速度快、节约能源、对环境污染小等优点,在现代国民经济发展中起着举足轻重的作用。但是,由于电气化铁道牵引负载所具有的随即波动性和不对称性,其给公共电网带来的诸如负序电流、谐波以及无功功率等电能质量问题也引起了极大的关注。研究如何利用有效手段治理电气化铁道牵引负载所带来的一系列电能质量问题,确保电网中其他电力设备的安全经济运行具有重大意义。2 电气化铁道牵引供电系统2·1 概述我国的动力供电电网电压一般为110kV或者220kV,通过牵引变压器转换为27·5kV作为牵引动力机车的供电。现在普遍流行的牵引变压器种类主要有单相牵引变压器、Y-D11牵引变压器、阻抗匹配牵引变压器、Scott变压器等。我国电气化铁道采用工频交流50Hz三相供电单相用电,其负荷牵引电力机车的功率大,速度、负载状况变化频繁,且具有不对称的特性,导致牵引电网具有功率因数低、谐波含量高、负序电流大等特点,不但自身损耗大,而且对公共电网及铁路沿线的其他电力设备也带来严重危害,必须采取有效措施加以治理[1]。2·2 单相变压器牵引供电网采用单相牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如图1所示[2]。单相接线牵引网采用单相变压器供电,供电方式又分为单相接线方式和V-V接线方式。单相接线牵引变压器的原边跨接于三相电力系统中的两相;副边一端与牵引侧母线连接,另一端与轨道及接地网连接。牵引变压器的容量利用率高,但其在电力系统中单相牵引负荷产生的负序电流较大,对接触网的供电不能实现双边供电。所以,这种结线只适用于电力系统容量较大,电力网比较发达,三相负荷用电能够可靠地由地方电网得到供应的场合。另外,单相牵引变压器要按全绝缘设计制造。而单相V-V接线将两台单相变压器以V的方式联于三相电力系统每一个牵引变电所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两变压器次边绕组,各取一端联至牵引变电所两相母线上。而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回的回流线。这时,两臂电压相位差60°接线,电流的不对称度有所减少。这种接线即通常所说的60°接线。2·3 三相Y-D11变压器牵引供电网采用三相Y-D11牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如图2所示[2]。三相Y-D11结线牵引变压器的高压侧通过引入线按规定次序接到110kV或220kV,三相电力系统的高压输电线上;变压器低压侧的一角c与轨道,接地网连接,变压器另两个角a和b分别接到27·5kV的a相和b相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂供电,两臂电压的相位差为60°,也是60°接线。因此,在这两个相邻的接触网区段间采用了分相绝缘器。3 SVC静止型动态无功补偿装置3·1 SVC的发展静止型动态无功补偿装置SVC是一种先进的高压电网动态功率因数补偿装置。它通过提高功率因数来节约大量的电能,同时又起到减少电网谐波、稳定电压、改善电网质量(环境)的作用。20世纪70年代以来,以晶闸管控制的电抗器(TCR)、晶闸管投切的电容器(TSC)以及二者的混合装置(TCR+TSC)等主要形式组成的静止无功补偿器(SVC)得到快速发展。SVC可以看成是电纳值能调节的无功元件,它依靠电力电子器件开关来实现无功调节。SVC作为系统补偿时可以连续调节并与系统进行无功功率交换,同时还具有较快的响应速度,它能够维持端电压恒定3·2 SVC的工作原理及在电网中应用TCR+TSC型SVC的基本拓扑结构见图3。它由1台TCR、2台TSC以及2个无源滤波器组成,在实际系统中,TSC及无源滤波的组数可根据需要设置。TCR的工作原理是通过控制与相控电抗器连接的反并联晶闸管对的移相触发脉冲来改变电抗器等效电纳的大小,从而输出连续可变的无功功率。图3中两个晶闸管分别按照单相半波交流开关运行,通过改变控制角α可以改变电感中通过的电流。α的计量以电压过零点为基准,α在90°~180°之间可部分导通,导通角增大则电流基波分量减小,等价于用增大电抗器的电抗来减小基波无功功率。导通角在90°~180°之间连续调节时电流也从额定到0连续变化,TCR提供的补偿电流中含有谐波分量[3]。TSC的工作原理是根据负载感性无功功率的变化通过反并联晶闸管对来切除或者投入电容器。这里,晶闸管只是作为投切开关,而不像TCR中的晶闸管起相控作用。在实际系统中,每个电容器组都要串联一个阻尼电抗器,以降低非正常运行状态下产生的对晶闸管的冲击电流值,同时避免与系统产生谐振。用晶闸管投切电容器组时,通常选取系统电压峰值时或者过零点时作为投切动作的必要条件。由于TSC中的电容器只是在两个极端的电流值之间切换,因此它不会产生谐波,但它对无功功率的补偿是阶跃的。TCR和TSC组合后的运行原理为:当系统电压低于设定的运行电压时,根据需要补偿的无功量投入适当组数的电容器组,并略有一点正偏差(过补偿),此时再利用TCR调节输出的感性无功功率来抵消这部分过补偿容性无功;当系统电压高于设定电压时,则切除所有电容器组,只留有TCR运行。4 电网电能质量综合控制与治理4·1 谐波抑止与无功补偿利用SVC动态无功补偿装置对牵引供电系统的谐波和无功进行综合治理的关键是SVC最大无功补偿量的确定和滤波器支路的设计[3]。SVC最大无功补偿量Qsvc应该和设计线路牵引负荷的大小相适应,应该按电气化铁道牵引负荷的最大有功需求以及补偿后对装设地点功率因数或在最大无功冲击时的最大电压损耗的要求来确定,具体可以按照式(1)、(2)来计算。QSVC=(tanφ1-tanφ2)Pmax(1)式中,φ1、φ2分别为补偿前后110kV电源测功率因数角;Pmax为电铁负荷最大有功需求。QSVC=Qfmax-ΔU%Xs(2)式中,Qfmax为装设地点最大无功冲击;ΔU%为装设地点最大电压损耗要求;Xs为系统阻抗。要想达到理想的谐波抑止效果,必须综合考虑FC滤波支路的设计,既要保证装置的安全运行,又要达到预计的理想效果。在实际设计中,首先需要根据供电臂中所含的谐波分量来确定FC滤波支路的组成。由于在电力牵引负荷的谐波中, 3、5、7次谐波占了很大的比重,所以FC滤波支路一般由3、5、7次单调谐滤波器构成。当最大无功补偿容量和滤波支路的组成确定后,如何将需补无功容量合理分配到各滤波支路中,这是非常重要的问题。如果各滤波支路的容量分配不合理,一方面会使设备安装总容量偏大,另一方面有可能因为某此滤波回路补偿功率偏小而发生过负荷,对设备安全运行造成影响。一些著名的电气公司采用的一些算法如下[6]:如西门子公司的无功功率补偿按式(3)分配Qc(h)=QSVCIh/h∑Ih/h(3)式中,Qc(h)是第h次滤波支路分配的补偿容量;Ih为供电臂第h次谐波电流。BBC电气公司按照式(4)分配无功功率Qc(h)=QSVC∑Ih(4)AEG电气公司则按照式(5)分配无功Qc(3)∶Qc(5)∶Qc(11)∶Qc(13)=2∶2∶1∶1 (5)式中,Qc(3)、Qc(5)、Qc(11)、Qc(13)分别为第3、5、11、13次滤波支路分配的补偿容量。4·2 负序电流补偿牵引电力机车产生的大量负序电流给电网中其他的电力设备的安全、经济运行带来极大影响。SVC静止动态无功补偿装置在补偿负序和末端电压上有着相当高的效率。工程应用上可以选择在电网系统和负荷上都安装SVC[5]。在电网系统端安装应用SVC来补偿负序电流的原则是参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws)。不管采用哪一种牵引变压器,负序补偿的实现分为如下两步:(1)电力因数修正。通过安装电容器件,使得每相负荷都为电阻性。(2)参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws),AB相的电阻性负荷G,与BC相的电容性负荷G/ 3以及CA相的电感性负荷G/ 3互相对称。电流环路图和相位图分别如图4、5所示:从图5可以明显看到线电流I·A,I·B,I·C是对称且正序的,BC相和CA相之间的阻抗负载也可以做到类似的对称,因此系统中的所有负序电流都可以被补偿而消除。现在问题的关键是如何随着牵引负荷的起伏动态地控制补偿需要的电容和电感器组。急于数字信号处理器(DSP)的固定电容(FC)和晶闸管控制的电抗器(TCR)的组合得以广泛应用,如图6所示。得益于DSP对数据信息的快速处理,补偿所需的电容和电感参数可以被快速、精确计算得到。5 结论与展望本文提出的基于静止动态无功补偿装置(SVC)的电气化铁道牵引电网电能质量综合控制与治理原理与方案具有重要的工程意义。电气化铁道的电能质量是一个突出且严峻的课题与难题,要求我们不断探求新的综合补偿方法,来综合控制与治理影响电能质量的无功、谐波、负序等因素,以提高电网电能质量,确保电网安全、经济运行。参考文献[1] 李群湛.电气化铁道并联综合补偿及其应用[M].北京:中国铁道出版社, 1993.[2] TB/10009-2005铁路电力牵引供电设计规范[S].[3] 王兆安.谐波抑止和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社,1999.[4] 铁道部电气化工程局电气化勘测设计院.电气化铁道设计手册牵引供电系统[M].北京:中国铁道出版社, 1988.[5] 安鹏,张雷,刘玉田.电气化铁道对电力系统安全运行的影响及对策[J].山东电力技术, 2005, (4): 16-19.[6] 马千里.动态无功补偿装置在牵引变电所的应用[J].电气化铁道, 2008(4).

接触网防冰研究的毕业论文

[论文关键词]铁路 电力 远动终端 干扰 [论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响,从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。 抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分,在研制综合自动化系统的过程中,如果不充分考虑可靠性问题,在强电场干扰下,很容易出现差错,使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误(误跳闸事故等),无法向站场和区间供电,影响铁路行车安全。 一、电磁干扰产生的原因及特点 (一)传导瞬变和高频干扰 1.由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变(配)电所二次侧进入远动终端设备,对设备正常运行产生干扰,严重还可损坏电路。2.由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰,电压幅值高,时间短、重复率高,相当于一连串脉冲群。3.铁路电力供电中,特别是现代高速铁路对电力要求都比较高,一般都是几路电源供电,母线投切转换比较频繁,振荡波出现的次数较多。 (二)场的干扰 1.正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种,特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2.由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3.变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程,也产生一定的磁场。4.无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰,铁路中继站通常会和通信站在一处,通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。 (三)对通信线路的干扰 1.铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站,再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心,遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号,由于变电所高低压进出线缆很多,远动终端受的干扰比较大。2.中继站一般距铁路都比较近,列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。 (四)继电器本身原因 继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号,或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。 二、干扰对电力远动系统的影响 无论交流电源供电还是直流供电,电源与干扰源之间耦合通道都相对较多,很容易影响到远动终端设备,包括要害的CPU;模拟量输入受干扰,可能会造成采样数据的错误,影响精度和计量的准确性,还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件;开关量输入、输出通道受干扰,可能会导致微机和远动终端判断错误,远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常,无法正常工作,还可能会导致远动终端程序受到破坏。 三、抗干扰设计分析 (一)屏蔽措施 1.高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装(屏蔽层)的电缆,电缆钢铠两端接地,这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2.在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器,也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3.在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容,可以有效抑制外部高频干扰。 (二)系统接地设计 1.一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备,合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行,对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量,设备接地处增加增加接地网络互接线,降低接地网中瞬变电位差,提高对二次设备的电磁兼容,减少对远动终端的干扰。2. 二次系统接地分为安全接地和工作接地,安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时,遭受触电危险和保证设备安全,将设备外壳接地,接地线采用多股铜软线,导电性好、接地牢固可靠,安全接地网可以和一次设备的接地网相连;工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准,保证其可靠运行,防止地环流干扰。3.由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料,本身也有屏蔽作用,将高低高柜都可靠接地。4.远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连,这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容,提高抗共模干扰的能力,可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。 (三)采取良好的隔离措施 1.为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器,电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合,隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离,分布电容小,可提高抗共模干扰的能力。2.电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等,开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3.信号电缆尽量避开电力电缆,在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4.采用光电耦合隔离,光电耦合器的输入阻抗很小,而干扰源内阻大,且输入/输出回路之间分布电容极小,绝缘电阻很大,因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去,能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。 (四)滤波器的设计 1.采用低通滤波去高次谐波。2.采用双端对称输入来抑制共模干扰,软件采用离散的采集方式,并选用相应的数字滤波技术。 (五)分散独立功能块供电,每个功能块均设单独的电压过载保护,不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏,也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合,大大提高供电的可靠性。 (六)数据采集抗干扰设计 1.在信息量采集时,取消专门的变送器屏柜,将变送器部分封装在RTU内,减少中间环节,这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2.遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号,并且还会产生尖脉冲信号,也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。 (七)过程通道抗干扰设计 (八)印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开;电源输入端跨接10~100μF的电解电容。 (九)控制状态位的干扰设计 (十)程序运行失常的抗干扰设计 (十一)单片机软件的抗干扰设计 (十二)对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管,特别是穿越其他电力电缆时,避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。 (十三)对于特殊的变(配)电所或区间信号站的环境 (十四)提高远动信息传输的可靠性,在电力调度中心和远动终端之间建立出错重发技术直到住处确认信息为止。

京沪高铁线路开行什么有效防止降雪带来的接触网覆冰问题:1研究破冰方案,可在机车上增设特殊的除霜电弓,在运营时主动地帮助接触网去除积冰,以保证受流质量。2防止覆冰绝缘子发生冰闪。最简单的办法就是增大爬电距离, 改善绝缘子伞裙的结构, 可以采用利于防治冰闪的大小伞结构等方法。

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