地铁牵引接触网形式及应用研究

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城市轨道交通牵引供电接触网可靠性路径研究

城市轨道交通牵引供电接触网可靠性路径研究

城市轨道交通牵引供电接触网可靠性路径研究摘要:随着科技的飞速发展,交通行业也在逐渐壮大起来,我国各大一、二线城市都开始纷纷修建轻轨、地铁、动车组等线路,在便捷了市民交通出行的同时,却给城市轨道交通供电系统带来了不小的压力。

各国交通专业的学者,纷纷将注意力集中到牵引供电系统的设计和创新上,这一系统中较为常见的有直流式和交流式,以及双制式。

这些供电系统旨在当车流量处于高峰期时可以对线路进行持续、高效、稳定的供电。

所以对于车流、人流量较大的城市,对其牵引供电接触网可靠性的研究,就显得格外有意义。

本文对城市轨道交通牵引供电接触网可靠性路径进行分析研究。

关键词:城市轨道交通;牵引供电;接触网;可靠性;路径接触网是城市轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。

其沿轨道线路架设,通过受电弓或集电靴向客车供电。

由于城市轨道交通接触网线路长,零部件多,工作环境恶劣,在受电弓和风的作用下一直处于动态变化之中。

又因其无备用性,如果故障则将导致中断行车。

因此若要减少城市轨道交通牵引供电系统的故障时间及故障次数,必须提高城市轨道交通牵引供电系统接触网的可靠性。

1 城市轨道交通供电接触网的类型电气化铁道的牵引供电系统是由牵引变电所、牵引网(馈电线、接触网、钢轨和回流线组成)、电力机车等组成。

第三轨式接触网可以用于地铁与封闭的城市铁路和轻轨,架空式接触网不光可以用于地铁与封闭的城市铁路和轻轨,还可用于铁路干线、城市地面和工矿电机车电力牵引线路。

为了保证对电动车组良好的供电,接触网应顺直平滑,高度一致,在高速行车中能始终保持正常稳定的接触授流。

另外,接触网应具有足够的耐磨性与良好的导电性,寿命尽量长,并力求结构简单,易于施工与维修。

下面对两种接触网类型简单介绍一下。

1.1 架空式接触网架空式接触网的悬挂类型一般可以分为三种,简单悬挂、链形悬挂和刚性悬挂。

这三种悬挂方式的电线粗细、条数、张力都是不一样的。

架空式悬挂方式,要根据架线区的列车速度、电流容量等输送条件以及架设环境进行综合勘察来决定要采取什么方式。

大连地铁接触网设计分析

大连地铁接触网设计分析

大连地铁接触网设计分析摘要大连地铁牵引供电系统采用DC1500V架空接触网系统。

架空接触网正常运行时采用双边供电,特殊状态下通过接触网联络开关构成大双边供电或者单边供电。

渡线、车场线、库线的牵引网采用单边供电。

当车场牵引变电所解列时,通过正线与车场之间的接触网联络开关,将正线电源引入车场中。

正线地下段接触网采用刚性悬挂,接触网采用“Π”型刚性悬挂,汇流排标称截面为2213 mm2,接触线截面采用120 mm2。

关键词接触网;设计;导线高度;电分段1 本工程总体设计分析大连地铁供电线路工程设学苑广场、泉水路、张前路共3座主变电所,采用66/35 kV两级电压集中供电方式,经AC35 kV环网电缆与车站变电所环串成供电网络,1、2号线共设11个供电分区。

AC35 kV经变电所牵引变压器降压、整流后为牵引列车提供1500 V直流电源;经动力变压器降压后为全线动力照明提供400 V交流电源。

正线线路采用架空刚性接触网,车辆段、停车场采用架空柔性接触网。

1.1 接触网工程设计特点大连地铁1、2号线牵引供电系统采用DC1500V架空接触网系统。

架空接触网正常运行时采用双边供电,特殊状态下通过接触网联络开关构成大双边供电或者单边供电。

渡线、车场线、库线的牵引网采用单边供电。

当车场牵引变电所解列时,通过正线与车场之间的接触网联络开关,将正线电源引入车场中。

正线地下段接触网采用刚性悬挂,接触网采用“Π”型刚性悬挂,汇流排标称截面为2213 mm2,接触线截面采用120 mm2。

地下段有圆形、马蹄形、矩形隧道三种类型隧道断面,接触网根据不同的隧道结构形式采用不同的绝缘支架悬挂安装刚性接触网。

车场出入段线从隧道引出进入一段高架区段,桥梁采用预应力混凝土连续箱梁形式。

接触网在高架线路采用架空柔性接触网形式,支柱安装于桥梁的两侧[1]。

车场线为地面线,接触网采用架空柔性接触网形式。

1.2 接触网悬挂方式(1)架空刚性悬挂隧道內刚性悬挂采用垂直悬吊装置。

地铁接触网的技术研究及安全管理

地铁接触网的技术研究及安全管理

地铁接触网的技术研究及安全管理摘要:随着社会不断的进步,地铁建设不断增加,接触网刚柔过渡段是目前地铁牵引供电工程的一个关键环节。

刚柔过渡本质上是由刚性悬吊和柔性悬吊两种悬吊进行无缝连接过渡。

过刚柔过渡装置安装过程中,首先要做好测量和定位工作,再确定吊点位置、吊点高度,然后根据具体的情况进行测量。

若不稳定的地方需采取相应措施处理,以防切割线弯曲,有效避免对受电弓造成损伤。

关键词:地铁接触网;技术;安全管理引言当前我国城市地铁建设仍处于快速发展期。

新线路、新技术、新设备层出不穷,施工规模不断扩大。

因此,高效施工方法对于保证施工质量、提高施工效率至关重要。

地铁接触网承导线架设是地铁建设的关键环节,需根据各工序特点合理确定施工流程,尽量减少作业时间。

1地铁接触网概况接触网的类型繁多,不同类型的接触网具有不同的特点。

在地面,普通的电气化铁道采用的是柔性悬吊接触网,而在地下,其是通过受电弓和接触网悬吊系统使列车相互接触获得供电电流。

对于城市地铁,当列车由车场区进入主线区段时,必须由配置于该区域的挠性悬索网向悬挂接触网过渡得到电流。

过渡区是一种系统设置,能实现刚性和柔性的转换,其作用是实现受电弓在刚性接触网与柔性接触网的平稳过渡,并为弓网关系的增降提供技术支持。

该设备所处位置不具备较好的弓网动态特性,需要提高刚性和柔性接触网的过渡部分,改善弓网关系。

完成刚柔过渡后,重新调整弓网的结构非常困难,由于各部件的交互作用,对刚柔过渡的质量和稳定性都有很高的要求。

在整个施工安装作业中,须确保刚柔过渡段优质完成,对其测试后发现其安装性能稳定、可靠。

受电弓经过过渡带时,为了确保过渡流畅,需均匀传递作用力,必须保证两刚柔过渡的切槽式挂接接触线等高,存在交界处,汇流排不能被挤压,接触线不能被抬升,两个吊点的安装间隔应严格按设计图规定安装。

为实现两向受电弓的平稳过渡,所述切槽刚柔过渡元件的每个定位点都应根据所述受电弓的工作压力设置,所述受电弓的起始位置必须升高,标准为3~5mm,安装和悬吊点的位置必须精确,应达到规定的绝缘距离,受电弓碳滑板可以由此减少外来冲击磨损作用力对滑板的冲刷,弓网关系保持良好,保证了供电过程的安全性。

城市轨道交通接触网的设备与运行分析_毕业论

城市轨道交通接触网的设备与运行分析_毕业论

毕业论文论文题目:接触网毕业论文专业:城市轨道交通供电指导教师姓名:解孝松班级:10级供电大专班学生姓名:张炼完成时间:2012年04月10日目录一、接触网的组成 0接触悬挂 0定位装置 (1)支持装置 (1)锚段关节 (1)二、接触网工程类 (2)接触网上部工程 (2)接触网下部工程 (5)四、优化与改进建议 (11)一、接触网的组成接触悬挂接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索和补偿装置以及连接零件。

接触悬挂通过支持装置架设在支柱上,其作用是将从牵引变电所获得的电能送给电力机车。

接触悬挂应满足下列要求:1、接触线悬挂的弹性应尽量均匀;2、接触线对轨面的高度应尽量相等,接触线高度变化应避免出现陡坡;3、接触悬挂在受电弓压力及风力作用下应有良好的稳定性;4、接触悬挂的结构及零部件应力求轻巧简单,做到标准化。

具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性。

接触悬挂分为简单接触悬挂和链型悬挂。

简单悬挂是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。

链型悬挂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。

定位装置定位装置包括定位管、定位器、支持器、定位线夹及连接零件。

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。

支持装置支持装置包括腕臂(又称斜腕臂)、水平压管(又称平腕臂)帮是绝缘子及其他建筑物的特殊支持设备。

城市轨道交通供电接触网类型

城市轨道交通供电接触网类型

城市轨道交通供电接触网类型摘要:轨道交通在人们日常的生活中占据越来越重要的作用,有效缓解了城市巨大的交通运输压力,给人们提供了很大便利条件,而在我国城市现在的交通轨道设计中,接触网是非常重要的牵引供电系统的组成部分,接触网能否正常运行直接关系着车辆是否可以安全运行。

关键词:城市轨道交通;供电接触网;类型一、城市轨道交通接触网类型架空接触网是城市轨道交通中最常见的接触网。

大致可分为钢接触网、链条接触网和简单接触网三种。

不同类型的悬链线需要不同数量和粗细的电线。

在城市轨道交通中,城轨列车的速度、功耗和周围环境决定了交通网络的悬挂方式。

例如,简单悬挂法的特点是施工方法简单,支撑高度低。

缺点是它只能承受有限的功率范围和大的牵引力。

优点是该悬架成本低,结构简单,维修方便。

主要用于有轨电车。

链条悬挂的特点是,接触点与悬挂点相连,因此接触线与轨道之间的距离沿轨道保持恒定。

接触线由承载绳支撑,因此悬绳的整体弹性相对均匀。

它的缺点是它比简单的悬挂结构更复杂,成本更高,施工复杂,后期维护困难。

一般来说,城市轨道交通的速度是有限的。

与链条悬挂相比,大多数会选择简单悬挂。

由于刚性悬挂可视为刚性悬链线,缺乏柔韧性,因此选择刚性悬挂方式并不容易。

传统接触线粘在母线上,母线代替轴承电缆。

接触线的固定位置由其自身的刚性保持,因此接触线不会因重力而倾斜。

由于地铁隧道供电线上方空间有限,链条悬挂一般采用冷拔电解铜接触电缆。

刚性接触网节省隧道空间,可靠性高,耐磨性好,接触网部件简单,大大降低了维护成本。

二、三轨接触网三轨接触网系统是铺设在道路两侧,为电动汽车提供电能的系统。

三轨悬链线是沿轨道铺设的附加接触轨。

电车转向架上伸出的集电极通过滑靴与第三轨接触以获取电能。

导轨接触方式有上接触、下接触和侧接触三种。

上接触式。

上游接收器直接放置在接触轨上,交通接收器与上接触轨道的上表面接触以获得电能。

优点:本实用新型专利结构简单,设备成本低,维护升级成本低。

浅谈城市轨道交通接触网类型

浅谈城市轨道交通接触网类型

浅谈城市轨道交通接触网类型摘要:本文从现有接触网的类型、不同接触方式的特点比较、接触网类型选择的主要因素和意见的方面来对浅谈城市轨道交通接触网类型进行分析。

关键词:城市;轨道;交通;接触网一、现有接触网的类型电气化铁路是由牵引变电所、接触网、电力机车三大元件组成的。

接触网是其中的重要组成部分。

接触网有架空式和接触轨式两种。

架空式接触网可应用与铁路、城市轻轨、厂矿专用电车线路。

接触轨式接触网只可用于地铁和城市内部轻轨。

(1)架空式接触网架空式接触网根据其结构不同有两种:柔性接触网(简单、链形两种)和刚性接触网。

1、简单悬挂简单悬挂是由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。

简单悬挂建设投资低,施工和检修方便;导线的张力和驰度随温度变化较大,弹性不均匀,不利于机车高速运行时取流。

2、链形悬挂链形悬挂是接触线通过吊弦悬挂到承力索上的悬挂形式。

所谓的链形悬挂,主要指的就是吊弦,它比简单悬挂增加了吊弦和承力索。

正因为有了吊弦,使得接触线在不增加支柱的情况下增加了悬挂点。

该方式减小了接触线的驰度,改善了弹性,提高了稳定性,可以满足机车高速运行取流的要求。

不足之处是结构较复杂,投资大,施工、检修、调整工作量大。

链形悬挂根据线索的锚定方式有未补偿简单链形悬挂、半补偿简单链形悬挂、半补偿弹性链形悬挂、全补偿简单链形悬挂、全补偿弹性链形悬挂五种形式。

目前常用的是全补偿简单链形悬挂。

刚性接触网,主要是应用于地铁的供电。

与柔性接触网不同,不需要支柱和支持装置,汇流排通过绝缘子组件直接固定在隧道顶部,所以占用的空间高度比较低。

(2)接触轨式接触网接触轨式接触网就是在两根牵引轨之外再敷设一根专门用于输送电能的轨道,这根轨道称为接触轨。

从电动车组伸出的受流器与接触轨接触而取得电能。

接触轨靠近道床,构造简单,稳定性较好,截面较大电阻小,能量损耗小,日常维护工作量极小、事故抢修方便;从绝缘距离角度看,不太适宜高电压输电。

接触轨有三种,即上磨式、下磨式和侧面接触式。

广州地铁二号线接触网牵引供电能力优化提升研究

广州地铁二号线接触网牵引供电能力优化提升研究

广州地铁二号线接触网牵引供电能力优化提升研究摘要:牵引供电系统是地铁供电的核心组成部分,客流的持续增加、行车间隔的不断加密,对接触网牵引供电能力的要求也不断提升。

本文通过分析地铁二号线牵引供电分区取流特性及供电方式,对接触网牵引供电能力优化提升进行了研究。

提出结合统一供电分区双边供电开关取流不均衡的特性对既有分区供电方式进行调整的方案,并进行分析与验证,提升线路的整体牵引供电能力。

关键词:牵引供电、取流特性、方式调整、地铁一、背景广州地铁二号线早晚高峰期行车组织分大小交路运行,小交路区段因行车较密,牵引取流偏大,正常的牵引取流已数次导致变电所直流开关跳闸或者报警。

经统计,历次跳闸或者触发报警均发生在2A4区,即江南西-东晓南下行段。

2A4区同时向2C2区供电,小交路运行时,2C2区常有列车折返,导致2A4区牵引取流偏大。

为确保运营及供电安全,通过对以往保护跳闸、报警事件信息的收集分析以及2A4区、2B4区牵引取流的录波测试,研究调整2C2区改由2B4区供电的可行性。

二、2A4区保护跳闸、报警事件分析正常牵引取流导致2A4区接触网保护跳闸的事件2次,导致2A4区接触网热过负荷报警事件4次。

例:2015年10月30日8时23分,电调在主控PC机上发现江南西211开关△I、Imax保护动作跳闸,联跳东晓南213开关, 10秒后重合闸成功,2A4、2C2区短时失压。

1、列车位置及牵引信息(1)列车位置如下:图1、保护跳闸时列车位置分布(2)牵引工况信息如下:从事件记录仪数据可知:当时四部车均处于牵引工况,并同时发生网压突然下降的情况。

网压突变前,区间四部车瞬时总电流值约:3091.5A +2849.8A+3186.8A +1398.7A =10526.8A。

2、保护跳闸录波及分析图2、江南西211开关保护跳闸波形(局部放大)通过对波形放大观察,我们发现:从位置1到位置2,时间20ms左右,电流上升1500A左右。

地铁牵引供电接触网系统电磁场空间分布研究

地铁牵引供电接触网系统电磁场空间分布研究

地铁牵引供电接触网系统电磁场空间分布研究地铁牵引供电接触网系统是地铁运行中的重要部分,其安全性和稳定性直接关系到地铁运营的可靠性。

而该系统的电磁场空间分布则对周围环境和人体健康安全产生一定的影响。

对地铁牵引供电接触网系统的电磁场空间分布进行研究具有一定的重要性。

地铁牵引供电接触网系统的电磁场空间分布主要由两方面因素决定:一是牵引供电系统所产生的电磁辐射,二是周围环境对电磁场的干扰。

牵引供电系统所产生的电磁辐射主要来自于接触网和列车之间的电流传导。

“电磁辐射是指由于带电体的运动而在空间中以电磁波的形式传播出去的现象”。

在地铁系统中,接触网和列车之间通过摩擦产生电弧,从而产生电流。

这些电流在接触网中传输,形成全系统的电流回路。

由于电流通过的导体一般都会存在较大的电阻,从而产生热量,也就是所谓的焦耳热。

这种电磁辐射主要以电磁场的形式存在,并随着接触网和列车之间的电流传导而逐渐传播。

周围环境对电磁场的干扰也会影响系统的电磁场空间分布。

周围环境包括地下土壤、建筑物、其他设备等。

这些因素会对电磁场的传播和分布产生一定的影响。

地下土壤的电导率、介电常数等都会影响电磁场在地下的传播。

建筑物会对电磁场的传播路径造成一定的遮挡和衰减。

其他设备如电缆、变压器等也会对电磁场的分布产生影响。

为了研究地铁牵引供电接触网系统的电磁场空间分布,需要对系统进行建模和仿真。

建立合适的数学模型,考虑系统的各种参数和环境因素,通过求解相应的偏微分方程,可以得到系统中电磁场的分布情况。

还需要结合实际的场地测量数据,对模型进行验证和修正,以提高模型的准确性和可靠性。

在研究地铁牵引供电接触网系统的电磁场空间分布时,需要考虑到对周围环境和人体健康的影响。

在制定相关研究计划和标准时,需要严格遵循国家和地方相关的法律法规和标准,确保系统的安全性和环境友好性。

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地铁牵引接触网形式及应用研究
【摘要】本文系统介绍了地铁牵引供电接触网形式的变迁和用于地铁的第三轨式接触网、刚体悬挂技术与钢铝复合轨等刚性接触网的发展,认为钢铝复合轨与刚性悬挂技术在地铁更具有良好发展潜力,虽然其一次投资费用稍高,但维护材料与人工费用少,远期效益明显。

【关键词】地铁;牵引供电;刚性接触网
1.地铁牵引接触网的形式与发展
早期的城市地下铁道都采用低电压的直流第三轨式接触网,如1863年开通的伦敦地铁(DC630 V)、1904年开通的纽约地铁(DC 625 V)以及1935年开通的莫斯科地铁(DC 825V)。

采用第三轨的优点是为了减少开挖土方,降低净空和方便维修。

随着电工材料和输变电技术的发展,直流牵引输电电压逐步增大。

提高输电电压可以相应地减少输变电的电能损耗,减少变电站的数量,降低电力设备费用。

因此同一条线路,如果电站配置得当,则1 500 V电压与750 V相比,前者可以少建一半的变电站且架空网输电供电设施的费用仅为后者的70%左右,同时相同功率的电动车辆的电器设备的重量与体积也会随电流的减小而减少。

较高的电压在同等条件下能够传输较高的功率,因而更利于速度的提高。

但是,第三轨与地面距离较近,绝缘和安全的难度大,这就限制了电压的提高,后来修建的地铁接触网转而向架空线(柔性接触网)发展。

1955年开通的罗马地铁率先采用了1 500 V直流架空接触网,1960年以后日本的地铁也大都采用这种接触网。

我国近十几年来新上地铁的城市,如上海、广州、深圳等也都采用的是直流1 500 V架空接触网。

地铁为了减少隧道净空,近年来多采用以弹性支座或弓形腕臂作支持部件的弹性简单悬挂。

不过架空接触网与第三轨式接触网相比,地铁隧道横断面增大,土建费增多;冷拉电解铜接触线易磨损;接触网检测维护比较复杂,需专用的接触网检测车且维修周期短、费用高。

因此,1962年开通的日本东京营团地铁日比谷线开发了一种新的刚体悬挂方式。

2.刚性悬挂接触网在地铁的应用
刚体悬挂又称刚性接触网,是一种区别于传统柔性接触网的供电方式。

由于地铁隧道的净空有限,刚性接触网是采用绝缘子来悬挂刚体导线,如同把第三轨架到了隧道顶部,省去了柔性悬挂的腕臂或弹性支座,既增大了对地距离,又降低了车辆上方的空间。

刚体导线通过汇流排或台架来夹持,汇流排是用铝合金拉制成的T型或П型材。

如日本东京营团地铁南北线使用的刚体电车线(见图1)采用铝合金T型汇流排和铝夹耳来夹持铜导线,设计简单,施工方便;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。

П型
汇流排(见图2)是1983年法国巴黎RATPA线首先投入使用的,П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。

现在通过十多个国家、三十多条地铁的运营和设计上的不断改进,刚性接触网系统已日臻完善,非常可靠。

从适应速度来看,弹性简单悬挂适应的速度达120 km/h,简单链形悬挂可实现200km/h的高速运行;刚性悬挂已实现了160 km/h的试验速度。

图1 刚性悬挂导线
刚性悬挂需要的隧道净空小,投资小,而且导电铜线无张力架设,不必设置下锚装置,也不会发生断线事故,再加之零部件少,载流量大,安全可靠,维修工作量小,大大降低了维护成本。

刚性悬挂不仅用于地铁隧道和车辆段修车库内的维修线,也用于电气化铁道的隧道。

其优越性是柔性悬挂难以比拟的,因此日本、韩国、法国、西班牙等国家的城市轨道交通领域从20世纪80年代开始,无论新线建设还是旧线改造,无论低净空隧道还是高净空隧道都大量采用架空刚性悬挂,国外城市地铁应用架空刚性悬挂接触网里程概况见下表。

我国第一条刚性接触网试验示范段是1999年6月开始运行的广州地铁一号线,其采用П型汇流排并基本实现了关键零部件的国产化。

广州地铁二、三号线、深圳、上海地铁新线都准备采用刚性悬挂技术,作为一种成熟可靠的接触网悬挂方式,其在我国城市轨道交通领域有着良好的应用前景。

图2 П型汇流排断面图3 上接触式第三轨装配图
3.第三轨式接触网
第三轨式接触网是一种传统的刚性接触网,沿线路方向敷设,其采用导电率较高的钢轨制成(国内使用的材料为05Al)。

从电动客车转向架伸出的受流器通过滑靴与其接触而取得电能。

第三轨式接触网的电压多采用IEC标准,为直流600 V或750 V,我国1969年开通的北京地铁采用的第三轨受电电压为直流750 V,但也有的国家采用较高的电压,如西班牙巴塞罗那地铁就采用了直流1 500 V 和1 200 V。

第三轨为接触轨,其接触方式有3种:上接触式、下接触式和侧接触式。

北京地铁、纽约地铁都采用上接触式(见图3)。

受流器滑靴从上压向接触轨轨头,接触轨顶面受流。

受流器的接触力是由下作用的弹簧的压力进行调节的,受流平稳。

施工作业简便,可以在轨头上部通过支架安装不同类型的防护板。

下接触式的第三轨的轨头朝下,通过绝缘肩架、橡胶垫、扣板收紧螺栓、支架等安装在底座上。

下接触式的优点是防护罩从上部通过橡胶垫直接固定在接触轨周围,对人员安全性好。

莫斯科地铁采用的就是这种方式,利于防止下雪和冰冻造成的集电困难。

但这种方式安装结构复杂,费用较高。

侧接触式就是接触轨轨头端面朝向走行轨,集电靴从侧面受流。

跨座式独轨
车辆就采用侧面接触式集电,其受流器装在转向架下部,接触轨装在轨道梁上。

电动车辆受电靴与第三轨接触面大且对其磨损极小,因此,采用第三轨式接触网的优点是维护简单。

据粗略调查,北京地铁运营30年,第三轨上端面磨耗仅4~5 mm,基本上可以做到无维修或少维修,因而也就相应减少了维修费用。

对城市轨道交通而言,运输密度大,间隔小,在夜间停运很短的时间内进行定期检修比较困难。

维修工作不均衡会造成劳动力组织的困难与浪费,因此基础设施的无维修化具有非常重要的意义。

显然第三轨受流在这方面具有优势。

第三轨供电适应速度有限,直流750 V供电一般只用于速度在100 km/h以下的线路,这在某种程度上受到电站距离与供电容量的限制,最高速度达128 km/h的第三轨式接触网为美国旧金山的BART(湾区快轨),其供电电压为直流1 000 V。

4.钢铝复合接触轨的应用
为了弥补第三轨在输电距离上的差距,钢铝复合接触轨(见图4)已取代了低碳钢接触轨,被世界上六十多个城市采用。

与低碳钢接触轨相比,其具有以下优势:
4.1电导率高,电压降及牵引能耗成比例下降,因此供电距离可加大约1.4倍,适当减少了牵引变电站的数目。

虽然目前钢铝导电轨还只能进口,成本为铁轨的4倍,但是少建牵引变站节省下来的投资与接触轨增加的费用基本相抵,而且由于线路损耗降低,按20 km长的线路计,仅靠节电一项,5年半就可收回多投的资金。

图4 钢铝复合轨断面
4.2不锈钢接触面光滑,耐腐蚀,耐磨耗,可延长接触轨与受流器的寿命。

4.3重量轻,便于施工安装。

钢铝复合轨用做接触轨,改善了第三轨受流的技术性能,新上的城市轨道交通项目采用钢铝复合轨已成为趋势,北京地铁5号线、武汉城轨交通号线都准备采用钢铝复合轨方式。

5.结束语
地铁建设要选择成熟可靠的技术,但也要尽量采用先进技术。

柔性接触网与第三轨式接触网用于城市地铁和城轨交通已多年了,在我国属于成熟技术。

钢铝复合轨与刚性悬挂技术在地铁更具有良好的发展潜力,虽然其一次投资费用稍高,但维护材料与人工费用大为减小,其远期效益是显而易见的。

目前,架空刚性悬挂经过广州地铁试验示范段的建设基本实现了关键部件的国产化,但钢铝复合轨目前国内还不能生产,这将会增加一些建设投资费用,因此,应根据市场发展前景加快国产化的进程。


【参考文献】
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