第6讲 气象对接触网的影响及其参数选取
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铁路电力牵引供电设计规范(接触网部分)中华人民共和国铁道部1998-09-07 发布1999-01-01实施5 接触网5.1、接触悬挂5.1.1接触网的悬挂类型,区间及车站均应优先采用全补偿链形悬挂,其余悬挂类型由技术经济及运营等条件综合比较确定。
接触悬挂允许的行车速度不应小于线路的最高行车速度。
5.1.2 繁忙干线或腐蚀严重地区的电气化铁路,应优先采用铜或铜合金接触线,其余线路可采用其他材质的接触线。
同一机车交路的接触线材质宜相同。
5.1.3 承力索的材质应采用防腐性能好的钢绞线或其他材质的绞线;腐蚀严重地区和长隧道宜采用铜质绞线。
载流承力索与接触线的材质宜相同。
5.1.4接触线距轨面的最高高度不应大于6500mm。
最低高度应符合下列规定:1.站场和区间接触线距轨面的高度宜取一致,其最低高度不应小于5700mm;编组站、区段站等配有调车组的线、站,正常情况可不小于6200mm,确有困难时不应小于5700mm。
2.隧道内(包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内)正常情况不应小于5700mm;困难情况不应小于5650mm;特殊情况不应小于5330mm。
接触线最低高度值在高程1000m以上的区段,应按本规范第5.5.2条规定随空气绝缘间隙值的加大而相应增加。
5.1.5接触线高度变化时,其坡度不宜大于3‰;确有困难时,不宜大于5‰。
接触网设计的强度安全系数应符合下列规定:1.铜或铜合金接触线的强度安全系数,当磨耗面积小于或等于15%时,不应小于2.5;当磨耗面积大于15%且小于25%时,不应小于2.2。
2.各种绞线的强度安全系数不应小于:1)软横跨横承力索中的钢绞线4.0;2)承力索、定位索及附加导线中的钢绞线5.0;硬铜绞线2.0;铝绞线、钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线2.5。
3.绝缘子的强度安全系数不应小于:1)瓷及钢化玻璃悬式绝缘子(受机电联合荷载时抗拉)2.0;2)瓷棒式绝缘子(抗弯)2.53)针式绝缘子(抗弯)2.5;4)其他材质绝缘元件,无阳光照射处(抗拉或抗弯)2.5;有阳光照射处,应视材质抗老化性能酌情增加;4.耐张的零件强度安全系数不应小于5.0。
《电气化铁路接触网》课程学习标准一、前言1、课程学习领域性质本课程学习领域是电气化铁道技术专业的电气化接触网学习领域,主要培养学生面向接触网维护、施工的技能,从接触网结构与工器具的使用等各个环节入手,注重培养学生自学能力和独立分析、解决问题的能力,使学生具备咨询收集整理、制定实施工作计划、分析检查判断进行决策,通过沟通协调按工作步骤实施、进行生产文件、工具和安全事项的检查,具备可持续发展能力。
树立良好职业道德与责任心。
2、课程学习领域设计思路本学习领域的项目是依据接触网工作项目进行设计的,分为初识接触网基本设备、典型接触网设备的设计与计算、接触网设备的日常使用与维护三个学习项目。
通过该系类项目的学习,学生不但能够掌握接触网工艺与检修的专业知识和专业技能,还能够全面培养良好职业道德与责任心,掌握分析检查判断、沟通协调、安全与自我保护等综合素质和能力,通过学习的过程掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识。
二、课程学习领域描述本学习领域通过三个项目,学习电气化铁路接触网的工艺与检修。
通过本学习领域的学习,学生能够具备接触网工器具的使用、接触网参数测量、接触网设备日常维护、接触网设备检修及接触网设备安装等专业能力,具备获取信息、资料收集整理能力,制定实施工作计划的能力。
工艺文件理解能力、交流工作流程确认能力、独立检查分析判断能力等方法能力,具备语言表达、沟通协调能力、安全自我保护能力、树立良好的职业道德责任心等社会能力。
《电气化铁道接触网》课程描述三、教师能力的素质要求本学习领域授课教师需要具备接触网总体结构、检查与维护的专业能力;具有对接触网工具的使用、相关参数测量、运行维护、设备检修和施工的工程技术水平和技术能力,具有使用和管理接触网软件进行相关理论与实践教学能力,具备相关专业技能,解决生产现场实践问题的能力,具有项目任务设计能力、项目组织经验、生产组织能力、协调与沟通能力等方法能力和社会能力。
四、学习任务设计《电气化铁路接触网》学习任务设计五、工作任务设计详表6、任务评价表7、项目评价表。
接触网设计规范外及跨线建筑物范围内)正常情况不应小于5700mm;困难情况不应小于5650mm;特殊情况不应小于5330mm。
接触线最低高度值在高程1000m以上的区段,应按本规范第5.5.2条规定随空气绝缘间隙值的加大而相应增加。
5.1.5 接触线高度变化时,其坡度不宜大于3‰;确有困难时,不宜大于5‰。
接触网设计的强度安全系数应符合下列规定:1.铜或铜合金接触线的强度安全系数,当磨耗面积小于或等于15%时,不应小于2.5;当磨耗面积大于15%且小于25%时,不应小于2.2。
2.各种绞线的强度安全系数不应小于:1)软横跨横承力索中的钢绞线4.0;2)承力索、定位索及附加导线中的钢绞线5.0;硬铜绞线 2.0;铝绞线、钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线2.5。
3.绝缘子的强度安全系数不应小于:1)瓷及钢化玻璃悬式绝缘子(受机电联合荷载时抗拉)2.0;2)瓷棒式绝缘子(抗弯)2.53)针式绝缘子(抗弯)2.5;4)其他材质绝缘元件,无阳光照射处(抗拉或抗弯)2.5;有阳光照射处,应视材质抗老化性能酌情增加;4.耐张的零件强度安全系数不应小于5.0。
5.1.7 各类悬挂的接触线弛度(弹性吊弦引起的支柱处高度变化不计在内)均不宜大于250mm;对行车速度不大于45km/h的低速区段,可为350mm。
运行中,接触线(被受电弓顶起)的抬升量按100mm、受电弓的左右摆动量按200mm计算。
5.1.8 隧道内接触悬挂应根据隧道净空高度,隧道内气象条件和各项空气绝缘间隙确定。
隧道内悬挂类型宜与区间一致,其零部件应加强防腐蚀措施。
5.2 气象条件5.2.1 接触网设计的气象条件,应根据最近记录年限不少于20年的沿线气象资料计算,并结合既有电气化铁路或高压架空送电线路的运行经验确定。
5.2.2 接触网的最大设计风速,应采用空旷地区、高地面10m高处的10min自动记录10年发生一次的平均最大值。
如气象台(站)的记录值不符合上述要求,则应按规定进行换算。
电气化铁路接触网故障原因及防范措施摘要:接触网在整个铁路电气系统中发挥不可替代的作用,可以为列车行驶提供充足的电力能源。
电气化铁路接触网故障具有成因复杂与形式多样的特征,工作人员需要深入了解接触网故障问题的主要产生原因,综合采取上述故障防护措施,重点开展接触网日常维护检修与状态监测工作,有效预防与及时解决接触网故障问题,改善电气化铁路运输能力与接触网工作质量,推动中国铁路事业的健康发展。
基于此,本文主要分析了电气化铁路接触网故障原因及防范措施。
关键词:电气化铁路;接触网故障;原因;防范措施引言电气化铁路牵引负荷是一种单相、非线性、动态、线状分布的大型用电负荷,负荷的特殊性给牵引供电系统的建设和运行带来了挑战。
在实际运行阶段,接触网由于受多种影响因素的限制,容易出现故障,严重影响铁路电气系统的安全运行,甚至还会导致安全事故,不利于保证铁路企业的健康稳定发展。
要想更加有效地解决接触网故障,必须充分了解问题产生的原因,以便结合实际情况制定针对性的预防处理措施,以及更好地提升系统运行效果,降低故障的发生率。
1电气化铁路接触网的结构构成接触网系统主要是由(通过)接触悬挂、支持装置、定位装置及支柱结构四个重要部分所构成。
在接触网的运行工作中,可以实现将电能直接通过接触网和受电弓输送到列车上,为列车的运行提供充足的电力资源。
对于接触网的供电方式而言,可以将其分为单边供电、越区供电及双边供电等不同形式,其中,单双边供电是接触网工作过程中比较常用的供电模式。
对于越区供电方式而言,主要是在区域产生故障问题的情况下,采取紧急越区供电的方法来为列车提供相应的电力资源。
接触网在运行工作过程中会受到多种外部环境因素的影响,导致接触网很容易产生各种不同类型的故障问题,影响列车的正常运行。
因此必须在日常工作过程中对接触网进行针对性的防护处理,有效保障接触网的正常工作和运行,保证列车通行的安全性和稳定性[1]。
2加强电气化铁路接触网维修与管理的必要性加强电气化铁路接触网维修与管理十分必要,由于接触网是电气化铁路中的重要设备之一,是电气化工程的主体部分,能够给电力机车提供电能,是一种特殊供电形势。
课程设计题目电气化铁路接触网课程设计专业电气工程及其自动化前言此课程设计是对渡市车站的正线及站线接触网的设计,依据《接触网课程设计》及《接触网》相关专业书籍对该车站设计所需的各项材料、气象等参数进行选择,设计内容包括计算负载的确定、最大跨距的计算、锚段长度的确定、安装曲线的计算与绘制、软横跨的预制、支柱选择与容量校验等,最终完成渡市车站的接触网平面布置图与咽喉区放大图。
在接触网系统设计过程中,本设计组严格参照课程设计任务书,并遵循接触网设计规范。
在经济性方面,对于跨距和支柱的选取进行了校验,最终跨距与支柱型号选择在满足技术条件的情况下经济合理性达到最大。
在课程设计的过程中,设计组对于接触网工程有了更为深刻的认识,进一步增强了运用所学知识的能力及发现解决问题的方法。
在此,向一直对我们有极大期许的董昭德老师表示感谢,向您致以崇高的敬意。
目录第一章设计任务书 (3)第二章基本负载计算 (2)第三章锚段长度的机械计算 (7)第一节半补偿链形悬挂的张力差计算 (7)第二节全补偿链形悬挂的张力差计算 (8)第四章 安装曲线的计算与绘制 (14)第一节 正线全补偿链形悬挂的安装曲线.......................................14 第二节 站线半补偿链形悬挂的安装曲线.......................................16 第三节 补偿安装曲线 (21)第五章 软横跨预制...........................................................................24 第六章 支柱负载的计算及类型选用......................................................27 第七章 设计总结 (31)第一节 对接触网设计的认识......................................................31 第二节 设计中遇到的问题及解决方法..........................................31 第三节 设计的经验与体会 (32)参考文献…………………………………………………………………………… 32 附图1 渡市车站接触网平面图 附图2 咽喉区一、二放大图第一章 设计任务书一、原始设计资料1、渡市车站平面图(初步设计),图一张2、悬挂类型: 车站正线采用全补偿弹性链型悬挂:12095-+-CHTA THJ车站站线采用半补偿弹性链型悬挂:95110T J C H T A -+- 全线采用BT 供电方式,回流线与接触网同杆架设。
铁路电力牵引供电设计规范(接触网部分)中华人民共和国铁道部1998-09-07 发布1999-01-01实施5 接触网5.1、接触悬挂5.1.1接触网的悬挂类型,区间及车站均应优先采用全补偿链形悬挂,其余悬挂类型由技术经济及运营等条件综合比较确定。
接触悬挂允许的行车速度不应小于线路的最高行车速度。
5.1.2 繁忙干线或腐蚀严重地区的电气化铁路,应优先采用铜或铜合金接触线,其余线路可采用其他材质的接触线。
同一机车交路的接触线材质宜相同。
5.1.3 承力索的材质应采用防腐性能好的钢绞线或其他材质的绞线;腐蚀严重地区和长隧道宜采用铜质绞线。
载流承力索与接触线的材质宜相同。
5.1.4接触线距轨面的最高高度不应大于6500mm。
最低高度应符合下列规定:1.站场和区间接触线距轨面的高度宜取一致,其最低高度不应小于5700mm;编组站、区段站等配有调车组的线、站,正常情况可不小于6200mm,确有困难时不应小于5700mm。
2.隧道内(包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内)正常情况不应小于5700mm;困难情况不应小于5650mm;特殊情况不应小于5330mm。
接触线最低高度值在高程1000m以上的区段,应按本规范第5.5.2条规定随空气绝缘间隙值的加大而相应增加。
5.1.5接触线高度变化时,其坡度不宜大于3‰;确有困难时,不宜大于5‰。
接触网设计的强度安全系数应符合下列规定:1.铜或铜合金接触线的强度安全系数,当磨耗面积小于或等于15%时,不应小于2.5;当磨耗面积大于15%且小于25%时,不应小于2.2。
2.各种绞线的强度安全系数不应小于:1)软横跨横承力索中的钢绞线4.0;2)承力索、定位索及附加导线中的钢绞线5.0;硬铜绞线2.0;铝绞线、钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线2.5。
3.绝缘子的强度安全系数不应小于:1)瓷及钢化玻璃悬式绝缘子(受机电联合荷载时抗拉)2.0;2)瓷棒式绝缘子(抗弯)2.53)针式绝缘子(抗弯)2.5;4)其他材质绝缘元件,无阳光照射处(抗拉或抗弯)2.5;有阳光照射处,应视材质抗老化性能酌情增加;4.耐张的零件强度安全系数不应小于5.0。
外部环境对接触网影响接触网是露天设备,它受自然条件(风、雨、冰、雾、温度)的影响较大,上跨桥、上跨电力线、危险杆塔、危树等周边环境影响供电安全。
一、大风大风可以增加线索和支柱的机械负荷,而且还会使接触线产生摆动和振动。
强劲的大风会使接触线出现大幅度的摆动,低速的风也会使接触线产生低频率、较大幅度的摆动,当风向与接触线垂直时,会交替产生向上和向下的力,对接触线产生周期性的冲击作用,造成导线上下振动,使接触线稳定性变差。
在遇有大风、暴雨情况下,铁路线路的危树极易倾倒在线路上,短接接触网,造成接触网断线故障。
二、覆冰在冬季接触网线索上会有积雪和结冰,称为覆冰。
覆冰会增加接触悬挂的机械负荷,接触线覆冰严重时会造成电力机车无法运行。
三、气温变化温度的变化会使接触线和承力索的驰度发生变化。
低温时线索收缩,会出现负驰度,高温时线索变长,驰度增加,造成定位装置、碗臂偏移,补偿装置的a、b值发生变化,易造成线索卡滞。
在接触网线索立体交叉的处所,当温度变化时,线索长度发生变化,产生驰度,容易形成线索距离缩短,对地距离不足,造成线索互磨或闪络放电。
四、雨、雪、雾初春天气干燥,大气中悬浮的污秽物较多,使得每年第一场雨雪特别脏,融雪或雨水的导电率较大,绝缘子容易造成污闪。
在大雾出现时候,大气中悬浮的污秽物不易扩散,绝缘子污秽严重,易造成绝缘子闪络。
雨季实行降雨量警戒制度、添乘检查制度。
客专线路设雨量监控终端,对实施集中监控。
根据线路设备状况规定降雨量警戒值:出巡警戒值:日雨量15mm;列车慢行警戒值:日雨量100mm+小时雨量15mm;封锁警戒值:小时雨量30mm。
五、鸟巢每年春季,随着天气回暖,大批候鸟北飞、繁殖,鸟类会在供电支柱、硬横梁、腕臂、补偿下锚等部位有鸟类筑巢的现象。
因鸟巢造成的接触网停电跳闸故障时有发生,提高供电设备的安全可靠性。
六、跨线桥天桥及跨线桥跨越接触网的地方,应按规定设置安全栅网,距两侧最外股钢轨10m范围内对应的立交桥上设置,防护网状态良好,安装牢固。
气象因素对电网负荷特性影响的研究气象因素对电网负荷特性影响的研究引言气象因素与电网负荷之间存在着密切的关系。
电网负荷特性是指在特定的时间段内电网所承担的总负荷情况。
气象因素主要包括温度、湿度、气压、风速等天气参数。
这些气象因素的变化不仅影响电力系统的供需状况,也对电网的运行稳定性和经济效益产生着重要影响。
本文将从温度、湿度、气压和风速等四个方面详细探讨气象因素对电网负荷特性的影响。
一、温度对电网负荷特性的影响温度是电网负荷特性中最重要的气象因素之一。
温度的变化对电能需求有直接的影响。
一般来说,温度升高会导致人们使用空调的需求增加,从而增加了电网负荷。
尤其在炎热的夏季,高温天气对电网负荷的影响更为显著。
高温天气下,人们需要使用大量的空调设备,这就导致了电网负荷的峰值增加。
而在寒冷的冬季,人们需要使用取暖设备,同样也会增加电网的负荷。
此外,高温天气还会影响电力系统的输电能力。
高温天气下,电力输电线路的电阻增加,导致输电线路的损耗增加。
因此,在高温天气下,电网需要消耗更多的电力来弥补输电线路的损耗,这进一步增加了电网负荷。
二、湿度对电网负荷特性的影响湿度是另一个与电网负荷特性密切相关的气象因素。
湿度的增加会增加冷却需求,从而提高了电网的负荷。
湿度增加会使得人们更频繁地使用电力设备,如电扇、空调等。
尤其在潮湿的夏季,湿度的增加对电网负荷的影响更为明显。
三、气压对电网负荷特性的影响气压也是影响电网负荷特性的重要气象因素之一。
气压的变化对电力系统的供需平衡产生重要影响。
当气压降低时,空气的密度减小,导致输电线路的绝缘能力降低,同时也增加了电力设备的故障风险。
因此,气压降低会导致电力系统的供电能力减弱,增加了电网负荷。
四、风速对电网负荷特性的影响风速也是气象因素中与电网负荷特性密切相关的因素之一。
强风天气可能会造成电力系统的故障和事故。
特别是在风速超过额定线路的安全载流量时,需要采取紧急措施进行线路的短时切断,从而增加了电网的负荷。
风力对接触网设计的影响电气一班20101978 张文越接触网结构作为接触网的主要受力构件承受着整个接触网的悬挂重量、工作张力、水平风载及地震荷载。
因接触网结构跨距大重量重结构柔性大所以风载的影响起着决定性的作用是接触网结构设计中主要的设计荷载因而对风力的研究是接触网结构设计中至关重要的部分。
多年来随着我国的设计规范不断完善逐步形成了符合我国国情的设计体系接触网支持结构按其作用分为:单支柱、硬横跨、软横跨等。
构件的截面形式有矩形、工22电气化铁道2001年第3期字形、圆形、多边形、格构式其每种截面实际受风均不相同下面仅从受风性能方面进行分析。
不同截面形式其体形系数为:矩形1.4~2.0工字形1.3多边形0.7+1.2/:√n(n为多边形边数)。
圆形0.5~0.7,(d为圆截面直径)。
从中可以看出:截面边数愈多(工字形除外)其体形系数就愈低,结构受风性能就愈好,对结构愈有利。
在相同条件下,圆形截面所受实际风压最小,所以在大风环境中的接触网结构应优先选择圆形截面。
当采用格构式或桁架式软、硬横跨结构,其体形系数受挡风系数(结构正面挡风面积除以结构正面轮廓面积)的影响。
挡风系数愈小,结构受风性能愈好。
为此在结构设计时,应尽可能地降低结构的挡风系数。
格构式或桁架式结构的体形系数还受杆件的截面形式的影响,型钢杆件组成的构件体形系数要大,圆钢及钢管组成的构件体形系数要小得多。
接触网设计风速的合理取值接触网承受自然环境中大风附加的可变荷载,风速取值直接关系到受电弓运行安全、跨距选择及支持结构设计,对接触网投资存在一定影响。
接触网有两种设计风速:一是风偏设计风速(即运行风速),用于风偏和结构挠度计算,以检验受电弓运行安全,重现期采用15年;二是结构设计风速,用于结构强度计算,以检验支柱容量、支持结构受力件许用设计强度及应变、疲劳,重现期采用50年。
铁路沿线环境对接触网设计风速的影响目前接触网基本风速计算方法有两种,即变通法(或数理统计法、平均法)和基本风压换算。