城市軌道交通供電系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-08-14 18:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 夜不停的處在振動(dòng)、摩擦、電弧、污染、伸縮的動(dòng)態(tài)運(yùn)行之中。這些因素對(duì)接觸網(wǎng)各種線索、零件都產(chǎn)生惡劣影響，使其發(fā)生故障的可能性較一般電力線路的概率要大得多。 ? （ 3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高 ? 接觸網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行特點(diǎn)決定了接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)較一般電力線路有很大的不同，為了保證電動(dòng)車組安全、可靠、質(zhì)量良好地從接觸網(wǎng)取流，接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，技術(shù)要求也比較高，如對(duì)接觸網(wǎng)導(dǎo)線的高度、拉力值、定位器的坡度，接觸網(wǎng)的彈性、均勻度等都有定量的要求。 接觸網(wǎng)基本要求 ? 接觸網(wǎng)的故障狀態(tài)主要是指接觸網(wǎng)與電動(dòng)車組受電弓（或受流器）滑板的接觸和導(dǎo)電情況。從電路要求上，為保證良好的導(dǎo)電情況，滑板與接觸線的接觸應(yīng)保持一定的接觸壓力。在電動(dòng)車組靜止時(shí)，接觸壓力可以保持不變。當(dāng)電動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)，滑板跟著運(yùn)動(dòng)，與接觸網(wǎng)形成滑動(dòng)摩擦接觸。這時(shí)，如能繼續(xù)保持一定的接觸壓力，不間斷的向電動(dòng)車組供電，接觸網(wǎng)才處于良好的跟著狀態(tài)。因此，為了盡量保證對(duì)電動(dòng)車組良好的供電，對(duì)接觸網(wǎng)有一些基本的要求： ? （ 1） .接觸網(wǎng)懸掛硬彈性均勻、高度一致，在高速行車和惡劣的氣象條件下，能保證正常取流。 ? （ 2） .接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，并保證在施工和運(yùn)營(yíng)檢修方面具有充分的可靠性和靈活性。 ? （ 3） .接觸網(wǎng)的壽命應(yīng)盡量長(zhǎng)，具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力。 ? （ 4） .接觸網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)注意節(jié)約有色金屬及其他車貴重材料，以降低成本。 接觸網(wǎng)分類及特點(diǎn) ? 接觸網(wǎng)分為架空式接觸網(wǎng)和接觸軌式接觸網(wǎng)（又稱第三軌）。架空式接觸網(wǎng)用于城市地面或地下、鐵路干線、工礦的電力牽引線路。接觸軌式接觸網(wǎng)一般用于凈空受限的地下電力牽引。我國(guó)在地鐵軌道系統(tǒng)中，架空式和接觸軌式均有采用。我國(guó)北京地鐵采用的是接觸軌式接觸網(wǎng)，上海和廣州均采用了架空式接觸網(wǎng)。 接觸軌式饋電 ? 城市軌道交通的接觸軌饋電方式中向車輛饋電的接觸軌 (根據(jù)集電靴和接觸軌配合的方式，分為上磨式、上磨式和側(cè)磨式等形式，如圖 )設(shè)置在車輛的走行軌旁。上磨式接觸軌結(jié)構(gòu)如圖 所示，主要由接觸軌、端部彎頭、防爬器、隔離開關(guān)和防護(hù)罩等組成，并由絕緣子支撐。與之相配合，車輛采用集電靴受流。接觸軌具有使用壽命長(zhǎng)、維修量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，它能充分利用隧道空間，但接觸軌系統(tǒng)距地面很近無法做到全方位的人員接近防護(hù)，在隧道內(nèi)保養(yǎng)、檢修或在車庫(kù)內(nèi)檢修時(shí)應(yīng)特別注意安全。 接觸軌結(jié)構(gòu)分類 上磨式接觸軌結(jié)構(gòu) 接觸網(wǎng)饋電 ? 城市軌道交通的接觸網(wǎng)饋電方式中向車輛饋電的接觸網(wǎng)設(shè)置在車輛的走行軌上方，沿走行軌中心呈“之”字形走向，有柔性懸掛、彈性懸掛和剛性懸掛三種方式，彈性懸掛和剛性懸掛方式只能用于隧道中。柔性懸掛方式的接觸網(wǎng)采用全補(bǔ)償 (正線 )或半補(bǔ)償 (站場(chǎng)或岔線 )簡(jiǎn)單鏈型懸掛，由接觸導(dǎo)線、承力索、吊弦、導(dǎo)電連接線、輔助饋電線、絕緣子、墜坨和支持裝置等構(gòu)成；彈性懸掛則需要采用特制的專用彈性定位器，由接觸導(dǎo)線、導(dǎo)電連接線、輔助饋電線、彈性定位器等構(gòu)成；剛性懸掛方式的接觸網(wǎng)則由接觸導(dǎo)線、匯流排和絕緣子等構(gòu)成。與之相配合，車輛采用受電弓受流。 柔性懸掛 ? 這種懸掛形式不受線路位置的影響。在隧道內(nèi)采用這種懸掛方式約需要 500 mm左右的安裝空間，接觸網(wǎng)張力約 30 kN，全補(bǔ)償。在國(guó)內(nèi)，廣州 l號(hào)線全線、上海地鐵 l號(hào)線地面段、明珠線和在建的廣州 2號(hào)線地面段、深圳地鐵全線和天津城軌濱海線采用了這種方式。地面上的接觸網(wǎng)采用柔性懸掛形式?？紤]到地面存在大氣雷電的侵害， 因此隨接觸網(wǎng)架設(shè)有一條接地保護(hù)線， 并且在站場(chǎng)等重要場(chǎng)所增設(shè)避雷器。為了保證受電弓運(yùn)行的連續(xù)性，通常在采用彈性懸掛和剛性懸掛接觸網(wǎng)的隧道口設(shè)置一定距離的過渡段，然后再與柔性接觸網(wǎng)連接。 彈性懸掛 ? 這種懸掛方式僅適用于隧道，需要采用一種懸掛專用的彈性定位器，接觸網(wǎng)張力約 1 5kN，半補(bǔ)償。在國(guó)內(nèi)，上海地鐵 1號(hào)線就在隧道中采用了彈性懸掛方式。采用這種方式需要約 450 mm左右的安裝空間。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的單導(dǎo)線隧道簡(jiǎn)單彈性懸掛，對(duì)于城市軌道交通，這種懸掛方式通常采用雙導(dǎo)線簡(jiǎn)單彈性懸掛。 彈性支座作支持部件 彈性支座懸掛裝置 軟橫跨支持的簡(jiǎn)單彈性懸掛 鏈型懸掛 ? 接觸線通過吊弦懸掛到承力索上的懸掛。 ? 彈性結(jié)構(gòu)均勻，跨度均勻 ? 施工復(fù)雜，投資大、維修困難。 ? 滿足最高時(shí)速 120KM的需要。 鏈型懸掛 剛性懸掛 ? 這種懸掛方式同樣僅適用于隧道。剛性懸掛實(shí)際上就是把第三軌放置在了隧道的頂部，安裝高度約 400 mm，但需要借助特殊的安裝工具。在國(guó)內(nèi)，廣州地鐵 2號(hào)線中的地下線路將采用這種方式。 ? 初始成本高，維護(hù)和修理作業(yè)容易，維護(hù)費(fèi)用低，壽命可達(dá) 30年。 ? 滿足最高時(shí)速 120KM的要求。 接觸軌和接觸網(wǎng)饋電方式的比較 表 接觸軌和接觸網(wǎng)饋電方式的比較 接觸軌式 架空式 系統(tǒng)構(gòu)成 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 導(dǎo)電部分材質(zhì) 摻鋁鋼軌 銅或銅合金線材 單位電阻率 (20℃ ) Q/ m179。 0． 125 實(shí)際截面積／ mm 6 4007 000 (等效銅截面積約為 850 mm) 約 850(接觸導(dǎo)線 2 150或2 120；導(dǎo)電承力索 2 150；輔助饋線 2 150)剛性為 l 400 所需支撐點(diǎn) 相對(duì)多 相對(duì)少 允許車輛最高運(yùn)行 速度／ km h ≤90 ≥ l20 系統(tǒng)造價(jià) 低 相對(duì)較高 維護(hù)工作量 小 相對(duì)較大 在隧道中所需空間 帶電的第三軌在走行軌側(cè)方，距走行軌中心 m,高 m。 相對(duì)較大 (與隧道挖掘方式和采用懸掛方式有關(guān) )帶電的接觸網(wǎng)在走行軌上方，距軌面 高度在 4 m以上。 安全性 線路必須完全封閉，運(yùn)行中發(fā)生突發(fā)性事件時(shí)必須得到可靠停電通知后或是采用特殊方法方可組織乘客轉(zhuǎn)移，或是進(jìn)行事件現(xiàn)場(chǎng)處理。 線路可以不完全封閉，運(yùn)行中發(fā)生突發(fā)性事件時(shí)車輛可以脫離帶電接觸網(wǎng)，立即組織乘客轉(zhuǎn)移或是進(jìn)行事件現(xiàn)場(chǎng)處理。 在地面上對(duì) 城市景觀的影響 小 有一定影響，需要精心設(shè)計(jì) 八、 SCADA（ Supervisory Control And Data Acquisition） ? 電力監(jiān)控 SCADA（ Supervisory Control And Data Acquisition）又稱為遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，主要
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