【導(dǎo)讀】3. 1. 3. 3. 3. 4. 4. 7. 10. 21. 22. 24. 24

　　

【正文】 變流技術(shù)是一種電力變換的技術(shù)，相對于電力電子器件制造技術(shù)而言，是一種電力電子器件的應(yīng)用技術(shù)，它的理論基礎(chǔ)是電路理論。 變流技術(shù)主要包括：用電力電子器件構(gòu)成各種電力變換的電路，對電路進(jìn)行控制，以及用這些技術(shù)構(gòu)成更為復(fù)雜的電力電子裝置和系統(tǒng)．通常 所說的“變流”是指：交流電變直流電，直流電變交流電，直流電變直流電和交流電變交流電 變流所的功能 變流技術(shù)主要包括：用電力電子器件構(gòu)成各種電力變換的電路，對電路進(jìn)行控制，以及用這些技術(shù)構(gòu)成更為復(fù)雜的電力電子裝置和系統(tǒng)．通常所說的“變流”是指：交流電變直流電，直流電變交流電，直流電變直流電和交流電變交流電。 例如，我們常見的充電器，就使用了交流電變直流電的變流技術(shù)。 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。 變流技術(shù)發(fā)展到今天，其應(yīng)用范圍大致分為 5 個方面。 （ 1）整流：實現(xiàn) AC/DC 變換； （ 2）逆變：實現(xiàn) DC/AC 變換； （ 3）變頻：實現(xiàn) AC/AC(AC/DC/AC)變換； （ 4）斬波：實現(xiàn) DC/DC(AC/DC/DC)變換； （ 5）靜止式固態(tài)斷路器：實現(xiàn)無觸點的開關(guān)、斷路器的功能，控制電能的通斷。 25 第 6 章 地鐵接觸網(wǎng) 接觸網(wǎng)的常用零配件 定位環(huán)線夾 用于接觸網(wǎng)軟橫跨定位索上安裝定位器或懸吊滑輪。 滑動荷重≥ 最大水平工作荷重為 最大垂直工作荷重為 緊固力矩為 先將定位索鑲?cè)刖€夾本體的線槽內(nèi)（與定位器相連時應(yīng)使閉口環(huán)的缺口避開受力點）。 再將 U螺栓跨線穿入本體并壓緊線索，預(yù)緊螺母。 再用扭矩扳手交替緊固螺母至 。 緊固時 U 螺栓應(yīng)受力均衡，且不能咬扣、發(fā)熱。 與定位器相連時應(yīng)使閉口環(huán)的缺口避開受力點。 注意防松螺母的方向性（標(biāo)記向外）。 扭矩扳手 定期進(jìn)行檢查。 檢查本零件與定位索之間夾持應(yīng)牢固，無滑動現(xiàn)象。 檢查 U螺栓、螺母應(yīng)無松動。 零件與其它件連接部位不應(yīng)有嚴(yán)重磨損。 接觸網(wǎng)的檢修 接觸網(wǎng)是電氣化鐵路重要行車設(shè)備。 26 接觸網(wǎng)檢修分維修和大修兩種修程。 維修是指在接觸網(wǎng)系統(tǒng)的實際狀態(tài)與安全運行狀態(tài)之間出現(xiàn)不允許的誤差獲發(fā)生事故時，對接觸網(wǎng)系 統(tǒng)進(jìn)行的必須的修復(fù)，以重新建立接觸網(wǎng)系統(tǒng)的正常功能。 大修系恢復(fù)性的徹底修理。主要是整錨段的更換接觸網(wǎng)（含附加導(dǎo)線） ,并通過新設(shè)備、新技術(shù)的采用，改善接觸網(wǎng)的技術(shù)狀態(tài)，增強供電能力，適應(yīng)運輸發(fā)展的需要。 檢修計劃及實施 接觸網(wǎng)檢修計劃分年度監(jiān)測計劃和月度維修計劃兩部分。年度監(jiān)測計劃由牽引供電設(shè)備管理單位于前一年的 11 月底以前下達(dá)到車間和班組，同時報鐵路局。月度維修計劃下達(dá)方式由牽引供電設(shè)備管理單位自定。 為保證定期檢查和對設(shè)備缺陷的及時處理，在列車運行圖中須預(yù)留接觸網(wǎng)垂直檢修“天窗”，每次時間不少于 240分鐘。 各單位要做好檢修組織工作，各工區(qū)各工種（包括變電設(shè)備檢修、試驗等）在同一停電范圍內(nèi)的作業(yè)，應(yīng)盡量創(chuàng)造條件同時進(jìn)行，以免重復(fù)停電。 3． 2 檢查驗收 為保證檢修質(zhì)量，維修用料必須是經(jīng)過鐵道部強制認(rèn)證過的廠家的產(chǎn)品和經(jīng)過鑒定和運行實踐證明好似安全可靠的產(chǎn)品，入庫前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢驗。 牽引供電管理單位要建立接觸網(wǎng)設(shè)備檢測、檢修記錄，具體名稱及格式。 接觸網(wǎng)維修要執(zhí)行：“記名檢修”制度，為保證檢修質(zhì)量。每次檢測（修）完成后，檢測（修）負(fù)責(zé)人或操作人應(yīng)及時填寫相應(yīng)的檢測（修）記錄并簽字。、 工長和車間主任要 每月檢查 1次檢測 (修 )和巡視檢查任務(wù)的完成情況，并在相應(yīng)的記錄上簽字。凡有更換線索、零部件、支柱者，應(yīng)將更換后的設(shè)備名稱、材質(zhì)、型號、廠家等記入相應(yīng)記錄中。 接觸網(wǎng)的計算 1 接觸網(wǎng)仿真模型的建立 接觸網(wǎng)是沿線路布置的架空的懸索結(jié)構(gòu)，隨著跨距的變化，其彈性亦會發(fā)生相應(yīng)的變化，這與接觸網(wǎng)的參數(shù)設(shè)置以及吊弦的布置情況都有密切關(guān)系。對于不同的跨距和接觸網(wǎng)線材參數(shù)，應(yīng)建立相應(yīng)的模型，才能精確地計算出該情況下的接觸網(wǎng)彈性變化情況。 本文在建立相應(yīng)的仿真模型方面做了以下幾種 假設(shè)： （ 1）承力索、接觸線、彈性吊索和吊弦為柔性索，僅能承受沿其軸向的拉力。 （ 2）定位器被等價為 1根帶拉應(yīng)力的吊弦。 27 （ 3）不考慮接觸網(wǎng)內(nèi)的張力差。 接觸網(wǎng)模型的建立思路：對接觸網(wǎng)進(jìn)行幾何求解分析，建立接觸網(wǎng)的關(guān)鍵點，繼而連線構(gòu)建接觸網(wǎng)的幾何模型。把線索上的張力換算成應(yīng)變，對建立的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和邊界條件約束，進(jìn)行空載時的接觸網(wǎng)模型迭代，直到所建立的模型達(dá)到平衡為止。 簡單鏈形懸掛模型的建立 為了更好計算接觸網(wǎng)定位點處的彈性值，建立了三跨簡單鏈形懸掛模型，選擇中間的一跨作為研究對象，為此把定位器等效為 1根帶張力的吊弦，定位器的豎向力換算成此時線索上的應(yīng)變，建立簡單鏈形懸掛的模型，如圖 2 所示。 其中，中間跨的跨距選擇 65 m，第 1根吊弦和最后 1根吊弦距離定位點 5 m，跨內(nèi)的 7 根吊弦均勻布置。 15 6 7 8 9 跨距內(nèi)的最大彈性為 ?max = mm / N。 簡單鏈形懸掛的彈性計算 計算方法：在所建立的簡單鏈形懸掛模型上施加集中力，通過 10 次的迭代求解最終得到準(zhǔn)確的抬升量，進(jìn)而得到該節(jié)點處的接觸網(wǎng)彈性值。 在各個吊弦點施加集中力，得到的仿真結(jié)果見表 2。 表 2 簡單鏈形懸掛仿真結(jié)果數(shù)據(jù)表 吊弦號 抬升量 /mm 彈性/mm N1 1 2 3 4 5 6 7 8 28 9 跨距內(nèi)的最大彈性為 ?max = mm / N。 彈性不均勻度為 由表 2可以直觀地繪制出簡單鏈形懸掛彈性在跨距內(nèi)的變化規(guī)律圖（圖 4）。 01 2 3 4 5 6 7 8 9 橫坐標(biāo)表示 1個跨距內(nèi)的 9根吊弦， 縱坐標(biāo)為相應(yīng)吊弦點的彈性值 圖 4 簡單鏈形懸掛的彈性變化曲線圖 彈性鏈形懸掛的彈性計算 在彈性鏈形懸掛模型各個吊弦點施加集中力，通過仿真求解得到的結(jié)果見表3。 表 3 彈性鏈形懸掛仿真結(jié)果數(shù)據(jù)表 吊弦號 抬升量/mm 彈性/mm N1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 跨距內(nèi)的最大彈性為 ?max = mm / N。 接觸網(wǎng)的施工 29 30 第 7 章 地鐵通風(fēng)系統(tǒng) 一、背景 地鐵車站及區(qū)間隧道是狹長的地下建筑，除各車站出入口、送排風(fēng)口與外界相通外， 基 本上與外界隔絕。 由于列車運行及大量乘客的集散， 使得地鐵環(huán)境具有如下特點： 列車運行 過程中產(chǎn)生大量的熱被帶入車站； 列車及各種設(shè)備的運行產(chǎn)生的噪聲不易消除， 對乘客造成 很大影 響；地鐵列車運行時產(chǎn)生活塞效應(yīng)，若不能合理利用，易干擾車站的氣流組織，影響 車站的負(fù)荷；地層具有蓄熱作用，隨著運營時間的增加，地鐵系統(tǒng)內(nèi)部的溫度會逐年升高； 當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時，將導(dǎo)致環(huán)境惡化，不易救援。 二、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)一般分為開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)和屏蔽門式系統(tǒng)。根據(jù)使用場所不同、 標(biāo)準(zhǔn)不同又分為車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)和車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。 開式系統(tǒng) 開式系統(tǒng)是應(yīng)用機(jī)械或 “ 活塞效應(yīng) ” 的方法使地鐵內(nèi)部與外界交換空氣，利用外界空氣冷卻車站和隧道。 這種系統(tǒng)多用于當(dāng)?shù)刈?熱月的月平均溫度低于 25℃且運量較少的地鐵系統(tǒng)。 1) 活塞通風(fēng) 當(dāng)列車的正面與隧道斷面面積之比（稱為阻塞比）大于 時，由于列車在隧道中高速 行駛，如同活塞作用，使列車正面的空氣受壓，形成正壓， 列車后面的空氣稀薄， 形成負(fù)壓， 由此產(chǎn)生空氣流動。利用這種原理通風(fēng)，稱之為活塞效應(yīng)通風(fēng)。 活塞風(fēng)量的大小與列車在隧道內(nèi)的阻塞比、列車行駛速度、列車行駛空氣阻力系數(shù)、 空 氣流經(jīng)隧道的阻力等因素有關(guān)。 利用活塞風(fēng)來冷卻隧道， 31 需要與外界有效交換空氣， 因此對 于全部應(yīng)用活塞風(fēng)來冷卻隧道的系統(tǒng)來說，應(yīng)計算活塞風(fēng)井的間距及風(fēng)趕時井?dāng)嗝?授尺寸， 使有效換氣量達(dá)到設(shè)計要求。實驗表明：當(dāng)風(fēng)井間距小于 300m、風(fēng)道的長度在 25m 以內(nèi)、風(fēng)道面積大于 10m2時，有效換氣量較大。在隧道頂上設(shè)風(fēng)口效果更好。由于設(shè)置許多活塞 風(fēng)井對大多數(shù)城市來說都是很難實現(xiàn)的， 因此 “ 活塞通風(fēng)系統(tǒng) ” 只有早期地鐵應(yīng)用，現(xiàn)今建 設(shè)的地鐵多設(shè)置活塞通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)的聯(lián)合系統(tǒng)。 2)機(jī)械通風(fēng) 當(dāng)活塞式通風(fēng)不能滿足地鐵除余熱與余濕的要求時，要設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。 根據(jù)地鐵系統(tǒng)的實際情況， 可在車站與區(qū)間隧道分別設(shè)置獨立的通風(fēng)系統(tǒng)。車站通風(fēng)一般為橫向的送排風(fēng)系統(tǒng)； 區(qū)間隧道一般為縱向的送排風(fēng)系統(tǒng)。 這 些系統(tǒng)應(yīng)同時具備排煙功能。區(qū)間隧道較長時， 宜在區(qū)間隧道中部設(shè)中間風(fēng)井。 對于當(dāng)?shù)貧鉁夭桓撸?運量不大的地鐵系統(tǒng)， 可設(shè)置車站與區(qū)間連成一起的縱向通風(fēng)系統(tǒng)， 一般在區(qū)間隧道中部設(shè)中間風(fēng)井，但應(yīng)通過計 算確定。 閉式系統(tǒng) 閉式系統(tǒng)使地鐵內(nèi)部基本上與外界大氣隔斷， 僅供給滿足乘客所需的新鮮空氣量。 車站 一般采用空調(diào)系統(tǒng)，而區(qū)間隧道的冷卻是借助于列車運行的 “ 活塞效應(yīng) ” 攜帶一部分車站空調(diào) 冷風(fēng) 來 實 現(xiàn) 。 這 種系 統(tǒng) 多 用 于 當(dāng) 地最 熱月的 月平 均 溫度 高于 25℃ 、且 運量 較 大高 峰時 間 內(nèi)每小時的列車運行對數(shù)和每列車車輛數(shù)的乘積大于 180的地鐵系 統(tǒng)。 屏蔽門系統(tǒng) 在車站的站臺與行車隧道間安裝屏蔽門， 將其分隔開， 車站安裝空調(diào)系統(tǒng)， 隧道用通風(fēng) 系統(tǒng)（機(jī)械通風(fēng)或活塞通風(fēng)，或兩者兼用） 。若通風(fēng)系統(tǒng)不能將區(qū)間隧道的溫度控制在允許值以內(nèi)時，應(yīng)采用空調(diào)或其他有效的降溫方法。 安裝屏蔽門后，車站成為單一的建筑物， 它不受區(qū)間隧道行車時活塞風(fēng)的影響。 車站的 空調(diào)冷負(fù)荷只需計算車站本身設(shè)備、乘客、廣告、照明等發(fā)熱體的散熱，及區(qū)間隧道與車站 間通過屏蔽門的傳熱和屏蔽門開啟時的對流換熱。此時屏蔽門系統(tǒng)的車站空調(diào)冷負(fù)荷僅為閉 式系統(tǒng)的 22%～ 28%，且由于車站與行車隧道隔開，減 少了運行噪聲對車站的干擾，不僅使 車站環(huán)境較安靜、舒適，也使旅客更為安全。 地鐵環(huán)控系統(tǒng)一般采用屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)或閉式環(huán)控系統(tǒng)。 32 屏蔽門制式系統(tǒng)即： 站臺 和軌行區(qū)分開，車站為獨立的制冷、除濕區(qū)、因此有安全、節(jié)能和美觀等優(yōu)點。由于屏蔽門 的隔斷， 屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)形成了兩個相對獨立的系統(tǒng)車站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)和隧道通風(fēng) 系統(tǒng)。 33 結(jié)束語 經(jīng)過三年的努力學(xué)習(xí)，終于就要畢業(yè)了。我懷著無比激動的心情，在 陳老師的悉心指導(dǎo)下，我終于完成了我的畢業(yè)設(shè)計。首先，我要感謝我的父母。如果沒有我父母的支持我不可能完成三年的學(xué)業(yè)。其次我要感謝我的任課教師和同學(xué)。如果沒有老師的悉心教導(dǎo)我不可能學(xué)到豐富的專業(yè)知識，也學(xué)不會為人處世，更加沒有機(jī)會進(jìn)入實驗室，動手做實驗。如果沒有同學(xué)的幫助，我不可能獨自一人完成大型實驗和實訓(xùn)，如果沒有同學(xué)，我也就不可能有如此豐富多彩的課后生活，也就不可能真正的體會到大學(xué)生活。再次，我再次感謝我的指導(dǎo)老師 —