【文章內(nèi)容簡介】 了不間斷供電，電信局內(nèi)一般配有油機發(fā)電機組。當市電中斷時，通信設(shè)備由油機發(fā)電機組供電。采用無人值守自動啟動油機發(fā)電機組，當市電中斷時，能自動 啟動。由于市電比油機發(fā)電機供電經(jīng)濟可靠，因此，在有市電的條件下，通信設(shè)備由市電供電。 5． 通過低壓交流配電屏完成低壓市電和油機發(fā)電機的轉(zhuǎn)換。低壓交流配電屏將低壓交流電分別送給整流器、照明設(shè)備和空調(diào)裝置。它還能監(jiān)測交流電壓和電流的變化情況，當市電中斷或電壓 13 13 發(fā)生較大變化時，自動發(fā)出告警信號。 6． 為了確保通信電源不中斷、無瞬變，采用靜止型交流不間斷電源（ UPS）。該電源系統(tǒng)一般由蓄電池、整流器、逆變器和靜態(tài)開關(guān)等部分組成。市電正常時，市電經(jīng)整流和逆變后，給通信設(shè)備供電，此時，蓄電池處于并聯(lián)浮充狀態(tài)。當市電中斷時，蓄電 池通過逆變器（ DC/AC 變換器）給通信設(shè)備供電。通過交流靜態(tài)開關(guān)完成逆變器和市電的轉(zhuǎn)換。 交叉新技術(shù) 變流技術(shù)是伴隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展而發(fā)展出來的一種交叉新技術(shù)。半導(dǎo)體器件制造技術(shù)中已經(jīng)先后經(jīng)歷了以晶閘管為代表的分立器件，以可關(guān)斷晶閘管（ GTO）、巨型晶體管（ GTR）、功率 MOSFET、絕緣柵雙極晶體管（ IGBT）為代表的功率集成器件（ PID），以智能化功率集成電路（ SPIC）、高壓功率集成電路（ HVIC）為代表的功率集成電路（ PIC）等三個發(fā)展時 期。 器件結(jié)構(gòu) 在器 件結(jié)構(gòu)上，從分立器件，發(fā)展到由分立器件組合成功率變換電路的初級模塊，繼而將功率變換電路與觸發(fā)控制電路、緩沖電路、檢測電路等組合在一起的復(fù)雜模塊。功率集成器件從單一器件發(fā)展到模塊的速度更為迅速，今天已經(jīng)開發(fā)出具有智能化功能的模塊（ IPM）。 器件控制 在器件的控制模式上，從電流型控制模式發(fā)展到電壓型控制模式，不僅大大降低了門極（柵極）的控制功率，而且大大提高了器件導(dǎo)通與關(guān)斷的轉(zhuǎn)換速度，從而使器件的工作頻率由工頻 →中頻 → 高頻不斷提高。 1. 一般工業(yè) 直流電動機有良好的調(diào)速性能，給其供電的 可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置； 近年來電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使交流電機的調(diào)速性能可與直流電機媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。幾百 W 到數(shù)千 kW 的變頻調(diào)速裝置，軟起動裝置等； 電化學工業(yè)大量使用直流電源，如電解鋁、電解食鹽水等。 14 14 冶金工業(yè)中的高頻或中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合，需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。 2 .交通運輸 道車輛。在 未來的磁懸浮列車中，電力電子技術(shù)更是一項關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機傳動外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術(shù)電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅(qū)動控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機，它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動并控制； 飛機、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開電力電子技術(shù)； 電梯也算做交通運輸，那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，近年來交流變頻調(diào)速成為主流。 3. 電力系統(tǒng) 據(jù)估計，發(fā)達國家在用戶最終使用 的電能中有 60%以上至少經(jīng)過一次電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進程中，電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。毫不夸張地說，離開電力電子技術(shù)，電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化是不可想象的。 直流輸電（ HVDC)在長距離、大容量輸電時有很大的優(yōu)勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。 近年發(fā)展起來的柔性交流輸電（ FACTS）可以大幅度提高電網(wǎng)輸電能力和穩(wěn)定性。 手段：快速、精確、連續(xù)地控制大容量有功和無功等參數(shù)實現(xiàn)對系統(tǒng)潮流變化、功率流向、輸送能力、阻尼振蕩的性能加以改進和提高。如有源濾 波器（ APF Active Power Filter)可進行用戶端的無功補償和諧波抑制。 4. 不間斷電源（ UPS）和各種開關(guān)電源 各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開關(guān)電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開關(guān)電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電，由于高頻開關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源。 15 15 5. 家用電器 照明在家用電器中有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源，通常被稱為“節(jié)能燈”，正逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。 電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子之一。電視機、音響設(shè)備、家用計算機等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外，有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。 接觸網(wǎng)是沿鐵路上空架設(shè)的一條特殊形式的輸電線路，它由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)等幾個部分組成，如 圖 1— 1— 1所示。 圖 111 架空是接觸網(wǎng)空間結(jié)構(gòu)示意圖 16 16 一、 支柱及其基礎(chǔ)類型 支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持裝置和定位裝置的全部重量，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。 我國接觸網(wǎng)中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼柱，其中鋼筋混凝土支柱又可按外觀形態(tài)上分為矩形橫腹桿和等頸圓支柱兩種。預(yù)應(yīng)力鋼筋輥凝土支柱與基礎(chǔ)整體制成，下端直接埋入地下。鋼支柱通過焊接或螺栓連接等方式固定在地下用鋼筋 }昆凝土制成的基礎(chǔ)上?；A(chǔ)承受支柱傳給的全部荷載，將荷載傳遞并分散到地基土層中，以保證整個支柱的安全和穩(wěn)定 性。 二、支持裝置 支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負荷傳給支柱或其他懸掛的全部設(shè)備。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間、站場和大型建筑物而有所不同。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串、捧式絕緣子及其它建筑物上的特殊支持設(shè)備。 支持裝置結(jié)構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)各種場所，盡量輕巧耐用，有足夠的機械強度，方便施工和檢修。 三、定位裝置 定位裝置其作用是固定接觸線的位置，在受電弓滑板運行軌跡范圍內(nèi)，保證接觸線與受電弓不脫離，使接觸線磨耗均勻，同時將接觸線的水平負荷傳給支柱。定位裝置包括定位管、定位器、支持器及其連接零件。 四、接 觸網(wǎng)的懸掛裝置 接觸懸掛是通過支持裝置架設(shè)在支柱上的供電裝置，它將牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。電力機車運行時，受電弓頂部的滑板緊貼接觸線摩擦滑行取流。因此，要求接觸線彈性均勻，弛度變化小，保證在任何條件下都能不問斷地給機車供電。接觸懸掛包括接觸網(wǎng)導(dǎo)線 (接觸線 )、吊弦、承力索和墜砣補償器等。 接觸懸掛的彈性是其質(zhì)量優(yōu)劣的主要標志。接觸懸掛的彈性是指懸掛中某一點在受電弓的壓力下，每單位垂直力使接觸線升高的程度。 17 17 衡量接觸懸掛的彈性有兩個指標：一是彈性的大小，取決于接 觸線的張力；二是彈性的均勻程度，取決于接觸懸掛的結(jié)構(gòu)。 為了改善接觸懸掛彈性，保證滑板的良好取流，接觸懸掛應(yīng)達到下列要求： （ 1） 盡量使受電弓對接觸線的壓力不隨受電弓的起伏波動而變化。在受電弓抬升力的作用下，接觸線的升高應(yīng)盡量相等，且接觸線在懸掛點間應(yīng)無硬點存在。 （ 2）受電弓沿接觸線滑行時接觸點的軌跡，盡可能地近于水平直線。接觸線對軌面的高度應(yīng)盡量相等，若受懸掛條件限制時，接觸線高度變化應(yīng)避免出現(xiàn)陡坡。 （ 3）接觸懸掛在受電弓壓力及風力作用下應(yīng)有良好的穩(wěn)定性，即電力機車運行時，接觸線不發(fā) 生劇烈的上、下振動，影響正常取流。 （ 4） 減輕接觸懸掛 (特別是接觸線上 )的集中重量，采用輕型零件。零件應(yīng)具有一定的抗腐蝕能力和耐磨性，以延長使用年限 1)．沒有備用； 一旦接觸網(wǎng)故障，整個供電區(qū)間即全部停電，在其間運行的電動車組失去電能供應(yīng)，列車停運 2)．經(jīng)常處在動態(tài)運行狀態(tài)中 3) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高 由于接觸網(wǎng)是露天設(shè)置，沒有備用，線路上的負荷又是隨著電力機車的運行而沿接觸線移動和變化的，對接觸網(wǎng)提出以下要求： 18 18 1. 在高速運行和惡劣的氣候條件下，能保 證電力機車正常取流，要求接觸網(wǎng)在機械結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性和足夠的彈性。 2．接觸網(wǎng)設(shè)備及零件要有互換性，應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量延長設(shè)備的使用年限。 3．要求接觸網(wǎng)對地絕緣好，安全可靠。 4．設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量簡單，便于施工，有利于運營及維修。在事故情況下，便于搶修和迅速恢復(fù)送電。 5．盡可能地降低成本，特別要注意節(jié)約有色金屬及鋼材。 總的來說，要求接觸網(wǎng)無論在任何條件下，都能保證良好地供給電力機車電能，保證電力機車在線路上安全，高速運行，并在符合上述要求的情況下，盡可能地節(jié)省投資、 結(jié)構(gòu)合理、維修簡便、便于新技術(shù)的應(yīng)用。 接觸網(wǎng)的分類 接觸網(wǎng)分為架空式接觸網(wǎng)和接觸軌式接觸網(wǎng)。 架空式接觸網(wǎng)由接觸懸掛、支持裝置、支柱與基礎(chǔ)幾大部分組成。接觸懸掛電能傳導(dǎo)給電動車組的供電設(shè)備。支持裝置用來支持懸掛，并將懸掛的負荷傳遞給支柱或固定裝置的。 支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛和支持裝置所傳荷（包括自身重量），并將接觸線懸掛固定在一定的高度。 一、 架空式接觸網(wǎng) 接觸懸掛的類型很多，概括起來可分為簡單懸掛和鏈形懸掛兩類 （一） 簡單懸掛 19 19 簡單接觸懸掛，是由一根或幾根相互平行的直接固定到支持 裝置上的接觸線所組成的懸掛。 簡單接觸懸掛一般用于車速較低的線路上。 簡單懸掛的懸掛方式比較簡單，支持裝置和支柱所承受的負荷較輕，支柱高度要求較低，因而建造費用比較經(jīng)濟，施工方便和維修簡單。其缺點是弛度大，彈性不均勻，不利于電動車組高速運行時對取流的要求。 彈性不均勻會造成由于受電弓上下追隨速度和電動車組運行速度不協(xié)調(diào)而發(fā)生離線和沖擊現(xiàn)象，當受電弓由 a 點移至 b 點時，可能因為車速大而弓線脫離，發(fā)生電弧，并且，由于對 b 點的局部沖擊而增加接觸線局部的機械磨耗和損傷。因此，簡單懸掛最大車速不宜超過 40km／ h。 為了改善上述狀況，在一些國家的干線上大量采用了帶彈性吊索的簡單懸掛，稱為彈性簡單接觸懸掛（又叫簡化