城市轨道交通供电系统
牵引网 11城轨5-(2) 王希言 1牵引网与接触网
牵引网是包括了接触网、钢轨回路、馈电线和回流线的一个大的范畴,它是轨道交通供电系统中向电动车组供电的直接环节。
接触网是一种悬挂在轨道上方沿轨道敷设的和铁路轨顶保持一定距离的输电网。通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触,牵引电能就由接触网进入电动车组,驱动牵引电动机使列车运行。
馈电线是连接牵引变电所和接触网的导线,把经牵引变电所变换成合乎牵引制式用的电能给接触网。
轨道在非电牵引情况下只作为列车的导轨。在电力牵引时,轨道除仍具有导轨功能外还需要完成导通回流的任务,因此,电力牵引的轨道,还需要具有畅通导电的性能。 回流线是连接轨道和牵引变电所的导线,通过回流线吧轨道中的回路电流导入牵引变电所。
2接触网的工作特点
(1)没有备用
牵引负荷时重要的一级负荷,向牵引变电所供电的电源线均设置两个回路,牵引变电所内主变压器及其他重要设备也考虑了备用措施,一旦主电源、主要设备故障时,备用电源、备用设备可及时投入运行,以保证对接触网的不间断供电。接触网由于与电动车组在空间上的关系,和轨道一样无法采取备用措施。所以一旦接触网故障,整个供电区间即全部停电,在其间运行的电动车组失去电能供应,列车停运。
(2)经常处在动态运行状态中
和一般的电力线路只在两点间固定传输电能的作用不同,在接触网下沿线有许多电动车组告诉运动取流。电动车组受电弓以对接触网一定的压力和速度与接触网接触摩擦运行,通过接触网的电流很大。运行中不可避免地会产生受电弓离线而引起电弧,再加上在露天区段还要承受风、雾、雨、雪及大气污染的作用,使接触网昼夜不停的处在振动、摩擦、电弧、污染、伸缩的动态运行之中。这些因素对接触网各种线索、零件都产生恶劣影响,使其发生故障的可能性较一般电力线路的概率要大得多。
(3)结构复杂,技术要求高
接触网的运行环境和运行特点决定了接触网的结构较一般电力线路有很大的不同,为了保证电动车组安全、可靠、质量良好地从接触网取流,接触网的结构比较复杂,技术要求也比较高,如对接触网导线的高度、拉力值、定位器的坡度,接触网的弹性、均匀度等都有定量的要求。
3对接触网的基本要求
接触网的故障状态主要是指接触网与电动车组受电弓滑板的接触和导电情况。从电路要求上,为保证良好的导电情况,滑板与接触线的接触应保持一定的接触压力。在电动车组静止时,接触压力可以保持不变。当电动车组运行时,滑板跟着运动,与接触网形成滑动摩擦接触。这时,如能继续保持一定的接触压力,不间断的向电动车组供电,接触网才处于良好的跟着状态。因此,为了尽量保证对电动车组良好的供电,对接触网有一些基本的要求:
(1)接触网悬挂硬弹性均匀高度一致,在高速行车和恶劣的气象条件下,能保证正常取流。
(2)接触网结构应力求简单,并保证在施工和运营检修方面具有充分的可靠性和灵活性。
(3)接触网的寿命应尽量长,具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力。
(4)接触网的建设应注意节约有色金属及其他车贵重材料,以降低成本。
4接触网的分类及其特点
接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网。架空式接触网用于城市地面或地下、铁路干线、工矿的电力牵引线路。接触轨式接触网一般用于净空受限的地下电力牵引。我国在地铁轨道系统中,架空式和接触轨式均有采用。我国北京地铁采用的是接触轨式接触网,上海和广州均采用了架空式接触网。
5接触轨式馈电方式的特点
城市轨道交通的接触轨馈电方式中向车辆馈电的接触轨(根据集电靴和接触轨配合的方式,分为上磨式、上磨式和侧磨式等形式,如图4.1所示) 设置在车辆的走行轨旁。上磨式接触轨结构如图4.2所示,主要由接触轨、端部弯头、防爬器、隔离开关和防护罩等组成,并由绝缘子支撑。与之相配合,车辆采用集电靴受流。接触轨具有使用寿命长、维修量小、结构简单和运行费用低等优点,它能充分利用隧道空间,但接触轨系统距地面很近无法做到全方位的人员接近防护,在隧道内保养、检修或在车库内检修时应特别注意安全。
另外某些城市车辆采用与上磨式接触轨配合的上磨式集电靴。在国内,北京地铁和城轨、天津地铁,在建的武汉城轨采用这种方式。上磨式集电靴这种方式一般适用于DC750V 电压供电,国外有个别城市有采DCl000V 电压供电而仍然使用接触轨馈电,并且车辆最高运行速度一般在90 km/h 以下。
城市轨道交通供电系统
牵引网 11城轨5-(2) 王希言 1牵引网与接触网
牵引网是包括了接触网、钢轨回路、馈电线和回流线的一个大的范畴,它是轨道交通供电系统中向电动车组供电的直接环节。
接触网是一种悬挂在轨道上方沿轨道敷设的和铁路轨顶保持一定距离的输电网。通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触,牵引电能就由接触网进入电动车组,驱动牵引电动机使列车运行。
馈电线是连接牵引变电所和接触网的导线,把经牵引变电所变换成合乎牵引制式用的电能给接触网。
轨道在非电牵引情况下只作为列车的导轨。在电力牵引时,轨道除仍具有导轨功能外还需要完成导通回流的任务,因此,电力牵引的轨道,还需要具有畅通导电的性能。 回流线是连接轨道和牵引变电所的导线,通过回流线吧轨道中的回路电流导入牵引变电所。
2接触网的工作特点
(1)没有备用
牵引负荷时重要的一级负荷,向牵引变电所供电的电源线均设置两个回路,牵引变电所内主变压器及其他重要设备也考虑了备用措施,一旦主电源、主要设备故障时,备用电源、备用设备可及时投入运行,以保证对接触网的不间断供电。接触网由于与电动车组在空间上的关系,和轨道一样无法采取备用措施。所以一旦接触网故障,整个供电区间即全部停电,在其间运行的电动车组失去电能供应,列车停运。
(2)经常处在动态运行状态中
和一般的电力线路只在两点间固定传输电能的作用不同,在接触网下沿线有许多电动车组告诉运动取流。电动车组受电弓以对接触网一定的压力和速度与接触网接触摩擦运行,通过接触网的电流很大。运行中不可避免地会产生受电弓离线而引起电弧,再加上在露天区段还要承受风、雾、雨、雪及大气污染的作用,使接触网昼夜不停的处在振动、摩擦、电弧、污染、伸缩的动态运行之中。这些因素对接触网各种线索、零件都产生恶劣影响,使其发生故障的可能性较一般电力线路的概率要大得多。
(3)结构复杂,技术要求高
接触网的运行环境和运行特点决定了接触网的结构较一般电力线路有很大的不同,为了保证电动车组安全、可靠、质量良好地从接触网取流,接触网的结构比较复杂,技术要求也比较高,如对接触网导线的高度、拉力值、定位器的坡度,接触网的弹性、均匀度等都有定量的要求。
3对接触网的基本要求
接触网的故障状态主要是指接触网与电动车组受电弓滑板的接触和导电情况。从电路要求上,为保证良好的导电情况,滑板与接触线的接触应保持一定的接触压力。在电动车组静止时,接触压力可以保持不变。当电动车组运行时,滑板跟着运动,与接触网形成滑动摩擦接触。这时,如能继续保持一定的接触压力,不间断的向电动车组供电,接触网才处于良好的跟着状态。因此,为了尽量保证对电动车组良好的供电,对接触网有一些基本的要求:
(1)接触网悬挂硬弹性均匀高度一致,在高速行车和恶劣的气象条件下,能保证正常取流。
(2)接触网结构应力求简单,并保证在施工和运营检修方面具有充分的可靠性和灵活性。
(3)接触网的寿命应尽量长,具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力。
(4)接触网的建设应注意节约有色金属及其他车贵重材料,以降低成本。
4接触网的分类及其特点
接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网。架空式接触网用于城市地面或地下、铁路干线、工矿的电力牵引线路。接触轨式接触网一般用于净空受限的地下电力牵引。我国在地铁轨道系统中,架空式和接触轨式均有采用。我国北京地铁采用的是接触轨式接触网,上海和广州均采用了架空式接触网。
5接触轨式馈电方式的特点
城市轨道交通的接触轨馈电方式中向车辆馈电的接触轨(根据集电靴和接触轨配合的方式,分为上磨式、上磨式和侧磨式等形式,如图4.1所示) 设置在车辆的走行轨旁。上磨式接触轨结构如图4.2所示,主要由接触轨、端部弯头、防爬器、隔离开关和防护罩等组成,并由绝缘子支撑。与之相配合,车辆采用集电靴受流。接触轨具有使用寿命长、维修量小、结构简单和运行费用低等优点,它能充分利用隧道空间,但接触轨系统距地面很近无法做到全方位的人员接近防护,在隧道内保养、检修或在车库内检修时应特别注意安全。
另外某些城市车辆采用与上磨式接触轨配合的上磨式集电靴。在国内,北京地铁和城轨、天津地铁,在建的武汉城轨采用这种方式。上磨式集电靴这种方式一般适用于DC750V 电压供电,国外有个别城市有采DCl000V 电压供电而仍然使用接触轨馈电,并且车辆最高运行速度一般在90 km/h 以下。