深圳地铁11号线刚性接触网非绝缘关节改造及拉出值优化
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深圳地铁11号线受电弓碳滑板磨耗率研究朱伟鹏【摘要】通过对深圳地铁11号线弓网关系的研究,针对运营过程中列车受电弓碳滑板存在异常磨耗等问题,分别从接触网及受电弓设计方面进行优化、改善,通过技术整改使得弓网关系的匹配值达到最优,从而有效降低受电弓碳滑板的磨耗率,保障了运营安全、节约了运营成本.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】6页(P121-126)【关键词】弓网关系;碳滑板;磨耗率【作者】朱伟鹏【作者单位】深圳市地铁集团有限公司运营总部,广东深圳518040【正文语种】中文【中图分类】U239.5碳滑板为安装于列车受电弓顶部,负责与接触网接触滑动获取电力,通过碳滑板把电力传输至列车以保障列车运行的受流设备。
滑动取流过程中会导致碳滑板磨耗,碳滑板磨耗异常将导致碳滑板更换周期过频,增加运营成本;磨耗异常将导致滑板表面形成凸台、凹槽;更甚导致自动降弓,增加列车安全运行风险。
深圳地铁11号线自开通运营以来,正线为刚性接触网与碳滑板受流,全程约51 km,17个区间,包括3个纯柔性接触网区间,12个刚柔过渡区段,11个刚性接触网区间;运营初期弓网关系恶劣,碳滑板异常磨耗,碳滑板磨耗率高达4.6 mm/万km,经技术整改,现碳滑板磨耗率为1.2 mm/万km;为阐述降低碳滑板磨耗,延长碳滑板使用生命周期措施,文中开展此项研究。
1 研究技术目标主要目标:降低碳滑板磨耗率,使碳滑板磨耗率从5 mm/万km降低或超过既有线水平(运营线路受电弓碳滑板磨耗约1.4 mm/万km)。
图1 目标值设定2 技术措施2.1 刚柔接触网研究11号线全线51 km,分布约1/4为柔性接触网,3/4为刚性接触网;纵观国内外地铁运行情况,柔性网状态下普遍弓网关系较为良好,刚性网状态下弓网冲击、拉弧情况较为严重;为更好研究11号线弓网关系改善余地,研究国内部分刚性及柔性地铁线路弓网匹配情况,见表1。
地铁接触网关节式刚柔过渡施工技术运用分析地铁接触网是地铁系统中的重要部件,它负责为地铁列车提供供电和信号传输。
而地铁接触网的关节部分,作为连接线路的重要组成部分,起着连接、传输力和导向列车的作用。
为了确保地铁系统的正常运行,地铁接触网的关节部分需要具备一定的刚柔过渡能力,以应对列车运行过程中的振动和变形。
关节式刚柔过渡施工技术成为了地铁接触网建设中的重要环节。
一、关节式刚柔过渡施工技术的基本概念关节式刚柔过渡施工技术是指在地铁接触网的关节部分,结合刚性结构和柔性材料,通过一定的工艺和施工方法,使得关节部分具备一定的变形能力和承载能力,以适应地铁列车在行驶过程中的振动和变形。
这一技术的应用可以有效减少地铁接触网对列车的影响,提高线路的安全性和稳定性。
1. 提高地铁系统的稳定性:关节式刚柔过渡施工技术的应用,可以有效减少地铁列车在运行过程中受到的冲击和振动,提高了线路的稳定性和舒适性。
2. 延长接触网的使用寿命:通过关节部分的刚柔过渡设计,可以降低接触网的疲劳破坏和变形,延长其使用寿命,降低了运营成本。
3. 提高施工效率:关节式刚柔过渡施工技术的应用,可以减少接触网施工的难度和风险,提高了施工效率和质量。
1. 技术选型:在地铁接触网的关节部分,通常采用弹性材料和刚性材料相互搭配的方式,通过预压或预应力设计,使得关节能够具备一定的变形和承载能力。
在材料的选取和设计方面需要充分考虑地铁线路的实际情况和列车的运行要求。
2. 施工工艺:关节式刚柔过渡施工技术的应用,需要结合专业的施工工艺和设备,包括预压、固定和保护等环节。
施工过程中需要严格按照设计要求进行,确保关节部分的稳定性和可靠性。
3. 总体设计:在地铁接触网的总体设计中,需要充分考虑关节部分的刚柔过渡要求,包括曲线、交叉口、转换区等地方的设计,以及关节部分与其他部件的衔接和过渡。
随着地铁系统的不断发展和完善,关节式刚柔过渡施工技术也在不断演进和完善。
高速铁路接触网五跨非绝缘锚段关节改绝缘关节施工方案探讨发表时间:2018-10-30T16:49:20.733Z 来源:《防护工程》2018年第19期作者:赵善才[导读] 简要介绍了关节改造前后的主要区别,阐述了关节改造时关键部位的改造方案、具体实施措施通号(郑州)电气化局电务公司河南郑州 450000摘要:简要介绍了关节改造前后的主要区别,阐述了关节改造时关键部位的改造方案、具体实施措施。
由于接触网改造受天窗点时间限制,合理的施工方案可以有效降低因施工对接触网造成的安全隐患,本文结合实际施工对施工方案进行了初步的探讨。
关键词:高速;接触网;锚段关节0、前言我国的高速铁路运营里程已超过2多万公里,位居世界第一。
随着高铁的不断发展和持续运营,接触网设备的稳定性和可靠性要求原来越高,在遇到故障时要求及时处理和恢复行车,为此早期建设的高铁非绝缘锚段关节不能满足相关要求,需要改造成绝缘锚段关节并加装隔离开关设备,目前在高铁接触网设备改造上没有相关的施工经验可参考。
本文以郑西客运专线关节改造为例,介绍了非绝缘关节改造为绝缘关节的改造方法及施工全过程,为以后施工提供借鉴。
1 非绝缘和绝缘五跨关节对比分析1.1 关节设计基本参数根据郑西客运专线设计图,将非绝缘与绝缘关节设计参数做对比,如表1表1 非绝缘关节与绝缘关节技术参数对比表从技术参数对比表中可以看出,改造前后A、D柱的设计参数变化基本不大,只需做简单复核检查略做调整,即可满足要求。
主要是B、C柱无论是抬高还是绝缘距离都有了很大的变化,需要对既有腕臂进行调整或更换。
1.2 非绝缘关节与绝缘关节支柱装配对比分析。
根据非绝缘关节与绝缘关节的设计图对比分析,改造前后腕臂状态有所改变,特别是转换柱和中心柱改变较大。
A、D柱腕臂的安装方式、非支抬高基本一致;B、C柱的区别在于使用的定位器不一致,非绝缘关节使用的两个定位器均为矩形铝合金定位器(直型),绝缘关节使用的定位器一个为矩形铝合金定位器(直型),另一个为特性定位器,C柱最大的区别在于绝缘关节的非支承力索比工作支抬高1100mm;根据设计方案,理论上非绝缘关节改造为绝缘绝缘关节A、D柱略作调整,关键是需要对B柱、C柱的腕臂进行调整、非支定位器更换为特性定位器,然后再调整非支导线距工作支腕臂的绝缘距离即可。
论地铁供电系统刚性接触网常见故障及防范一、前言目前,地鐵供电系统中刚性接触网常见的故障比较多,如果不能够及时处理这些故障,就会造成地铁供电系统运行质量下降,所以,分析地铁供电系统运行的故障和防范措施很有必要。
二、地铁接触网概况目前国内地铁已有运行经验的接触网类型主要有:北京地铁隧道及地面均采用上接触式低碳钢接触轨;上海市轨道交通1号线和2号线在隧道内采用的是弹性支座有补偿简单悬挂接触网;广州地铁1号线采用架空全补偿链形悬挂接触网,2号线和3号线隧道内采用刚性悬挂接触网,4号线采用下接触式钢铝复合接触轨;深圳市地铁采用架空全补偿链形悬挂接触网;武汉轻轨采用下接触式钢铝复合接触轨;大连轻轨采用架空全补偿链形悬挂接触网;重庆轻轨工程采用与跨座式车辆配套的侧接触式T型汇流排刚性接触网。
归纳起来城市轨道接触网有三大类型:接触轨类接触网;架空柔性接触网;架空刚性接触网。
这些接触网在地铁的发展中,起着重要作用。
三、刚性接触网的特点1、刚性悬挂接触网主要由汇流排、接触线、绝缘子和支撑装置及地线组成。
其中汇流排既作为固定接触线的嵌体,同时又作为导电截面的一部分。
根据汇流排截面形状的不同又分为T 型与Π型两种。
我国目前采用的较多的是Π型,国产化率较高。
Π型结构的刚性悬挂特点是:其一,便于安装和架设,在架设接触线时,使用专用滑动式放线小车,利用Π型结构的弹性力可使接触线嵌入汇流排卡槽内;其二,结构稳定,接触线是靠两侧夹持力固定的,因此运行稳定性好。
单根接触线汇流排目前有两种类型:一种为高80 mm 的PAC80 型,另一种为高110 mm 的PAC110 型。
其中PAC110 型的截面积为2213 mm2 ,每节长12.5m左右。
刚性接触网具有结构紧凑、无断线隐患、可靠少、费用较低等特点,但是相对柔性接触网来说,弹性不足、导线磨耗异常、安装精度要求高、定位点间距较小。
刚性接触网的允许速度一般为80~120 km/ h 。
城市轨道交通“∏”型刚性架空接触网关键部位安装技术状态探讨摘要:本文对锚段关节、膨胀接头、刚柔过渡、线岔、分段绝缘器等关键部位的安装技术状态进行了探讨,以期在这些关键点正确设计、安装,使刚性架空接触网运行稳定良好。
关键词:刚性架空接触网“∏”型安装一前言刚性架空接触网于上世纪九十年代末在广州地铁二号线采用后,被广泛应用于广州、上海、南京、深圳、沈阳、重庆、成都、西安等城市轨道交通地下线,成为国内城市轨道交通架空接触网的主要供电方式之一。
刚性架空接触网有接触轨式、汇流排式。
汇流排型式有T型、∏型等。
“∏”型刚性架空接触网是将接触线夹装在“∏”型汇流排上,依靠汇流排本身的刚性支撑固定接触线在正确位置,该接触网型式结构简单、占用空间小、流截面大,无张力、安全性高、运营维护量小,弓网无弹性、设计及安装精度要求高。
根据多年“∏”型刚性架空接触网的工程经验,针对工程中容易出现偏差和对接触网运行状态生产影响的关键部位(如锚段关节、膨胀接头、刚柔过渡、线岔、分段绝缘器等处),本文对这些关键部位安装的技术要点进行了探讨,以期在锚段关节、膨胀接头、刚柔过渡、线岔、分段绝缘器等关键点正确设计、安装,使刚性架空接触网运行稳定良好。
二锚段关节、膨胀接头连续敷设的刚性架空接触网为保证机械和电气性能,需设置机械分段和电气分段。
机械分段根据运行速度采用锚段关节或膨胀接头,100km/h以下采用锚段关节,100km/h及以上采用贯通式膨胀接头;电气分段采用绝缘锚段关节方式。
1 锚段关节在锚段关节处,两支接触线在关节中间悬挂点处等高,转换悬挂点处非工作支不得低于工作支,非工作支宜高出1mm~3mm,使受电弓能以较高速度平滑通过锚段关节,如图1。
同时锚段关节避免布置在线路变坡点处和列车出站加速区段。
图1锚段关节布置示意图该关节两支间距为200mm,可以在满足放线小车通过的情况下,缩小至160mm,以改善关节处弓网质量,这时需要对目前采用的电连接型式进行改进,减小空间占用,以利于缩小关节间距。
刚性悬挂拉出值布置对受流质量的影响曾纯昌【摘要】According to the big difference of rigid catenary stagger arrangement between Shenzhen metro Shekou line and Huangzhong line, the paper analyzes their impact on current collection quality and proposed optimized values of rigid catenary stagger.%讨论深圳地铁蛇口线及环中线刚性接触网拉出值布置存在的差异,通过分析其在运营中对电客车取流质量的影响,提出对刚性接触网拉出值进行优化的方案.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2013(026)001【总页数】3页(P68-70)【关键词】深圳地铁;拉出值;磨耗;取流;优化【作者】曾纯昌【作者单位】深圳地铁集团公司运营分公司广东深圳518040【正文语种】中文【中图分类】U231.7在定位点处,需要保证接触线与机车受电弓滑板中心线间有一定的距离,这个距离在直线区段叫作接触线的之字值,在曲线区段叫作拉出值。
拉出值的作用是:使运行中受电弓滑板的工作面均匀磨耗(否则会使滑板工作面磨出沟槽),并保证不发生弓网故障。
深圳地铁蛇口线正线全长36 km,采用刚性悬挂接触网技术;环中线正线全长43 km,除地面段的5 km采用柔性悬挂外,地下段均为刚性悬挂。
这两条线刚性悬挂的拉出值布置有很大的差异,自2011年6月开通运营以来,可看出电客车的取流质量有很明显的优劣。
蛇口线、环中线采取刚性悬挂,平均每个锚段长为250 m,每8~10 m有一个悬挂定位点,锚段关节、线岔、中心锚节的安装结构均一样,所用汇流排为同一厂家,所用接触线虽是不同厂家,但都是用银铜合金电车线。
两条线路拉出值布置的差异主要体现在以下几方面。
城轨交通柔性接触网接触线局部更换研究葛铁军【摘要】以深圳地铁1号线柔性接触网为例,介绍城市轨道交通柔性简单链形悬挂接触线局部更换标准、方案、施工工艺,有效地总结经验,为同行业接触线局部更换提供参考和技术支持.【期刊名称】《电气化铁道》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P7-10)【关键词】城市轨道交通;柔性接触网;局部更换【作者】葛铁军【作者单位】深圳地铁集团有限公司运营总部【正文语种】中文【中图分类】U225.4+1城市轨道交通架空接触网有柔性接触网、刚性接触网,柔性接触网有简单链形悬挂和简单弹性悬挂两种悬挂方式。
简单链形悬挂主要有双承双导、单承双导2种方式,正常情况下接触线、承力索都承受12kN张力。
深圳地铁1号线正线接触网采用单承双导柔性简单链形悬挂,其中一期工程使用法国TLM进口CTA120接触线,线径13.2mm;二期工程使用国产CTA120接触线,线径12.9mm。
深圳地铁1号线运行至今已10年,其中一期工程世界之窗上行A 端接触线在开通初期因被人防门夹伤,导致受电弓经过时接触线机械磨耗、电气磨耗加剧,最小残余直径至今为10.35mm ,磨耗百分比18.112%;二期工程固戍—后瑞下行供电臂因电客车故障短路跳闸,造成接触线严重烧损,最小残余直径为10.58mm,磨耗百分比13.3%。
以上设备缺陷出现后,接触网专业及时对受损接触线进行补强处理,但鉴于短路高温及长期的放电拉弧,接触线材料晶体微结构的变化,必将导致接触线强度急剧下降。
同时因接触线本身截面减小,在长期动态运行下存在断线塌网的安全隐患,为此,深圳地铁对世界之窗上行A端和固戍—后瑞下行区间损伤接触线进行局部更换。
深圳地铁参考铁运[2007]69号《接触网运行检修规程》,同时考虑国铁接触网跨距大、电压大、电流小,城市轨道交通接触网跨距小、电压小、电流大的特点,制定了接触线检修标准,见表1。
同一跨距内接触线单线不得有2个接头,且两接头间距不得小于10m,接触线接头距定位点不得小于2m,双接触线的两接头错开1m安装;在同一锚段内接触线接头和补强的总数均不得超过下列规定(不包括分段、下锚接头):(1)锚段长度在800m及以下时,接触线单线接头最多为4个。
地铁刚性接触网弓网磨耗的危害及其措施分析发布时间:2022-01-18T08:04:00.626Z 来源:《新型城镇化》2021年24期作者:李文长[导读] 刚性悬挂接触网由于其结构紧凑、安装维护方便、成本低、无刚性吊索锚杆等优点,在地铁施工中得到了广泛的应用。
贵阳市城市轨道交通集团有限公司运营分公司贵州贵阳 550081摘要:地铁接触网在日常运营过程中,容易受到各种因素的影响和异常磨损,影响地铁车辆运行的安全性和稳定性。
常见的磨损现象包括波浪磨损、中心偏磨和裂纹磨损。
这种刚性接触网受电弓-接触网系统存在异常磨损,存在较大的安全隐患。
例如滑板从其位置上脱落,其凹陷程度直接影响受电弓滑板的使用寿命。
因此,必须采取相应的措施,确保地铁列车运行的安全性和可靠性。
论述了架空刚性接触网受电弓接触网磨损的原因及解决措施,供同行参考。
关键词:地铁刚性接触网;弓网磨耗;危害及措施1 地铁接触网中弓网磨耗的主要表现形式和原因刚性悬挂接触网由于其结构紧凑、安装维护方便、成本低、无刚性吊索锚杆等优点,在地铁施工中得到了广泛的应用。
从地铁运营的角度来看,弓网系统的磨损问题时有发生。
这些问题主要表现为接触导线磨损不均匀,局部接触导线磨损大,受电弓磨损不规则。
具体表现如下:1)波纹磨损:波纹磨损主要是由于受电弓滑板磨损不均匀造成的,导致受电弓滑板表面不平整,表面厚度差异不同。
2)中心偏心磨损:磨损是由受电弓滑板中心向两端磨损,磨损越来越小,形成中凹两侧凸起现象。
3)裂纹型磨损:由于刚性悬挂导体高度的变化,地铁快速运行时受电弓滑板直接与承载机械碰撞,导致受电弓滑板开裂。
2 刚性接触网磨耗过大的危害与产生原因刚性接触网运行中的磨损有两种类型:电磨损和机械磨损,其中电磨损是主要因素。
对于接触网系统而言,磨损的大小与许多因素有关,不同项目影响的实际区域不同。
在实际运营中,无论是广州地铁,还是苏州、郑州、深圳等城市轨道交通,都存在较大的磨损现象。
地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析张世繁发表时间:2019-07-15T11:38:13.373Z 来源:《河南电力》2018年23期作者:张世繁[导读] 接触网是为地铁车辆提供电能的重要供电设备,是轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。
(深圳市地铁集团有限公司广东省深圳市 518000)摘要:接触网是为地铁车辆提供电能的重要供电设备,是轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。
刚性悬链网作为一种新型的悬挂方式在我国的应用尚处于起步阶段,国内地铁行业缺乏相关的成功运行经验。
地铁已经成为人们日常出行的一种方便的交通工具。
该供电系统为地铁运行提供了动能保证。
刚性接触网是供电系统的重要组成部分,其稳定性直接关系到供电的安全性和可靠性。
关键词:地铁供电系统;中刚性接触网;故障;防范措施引言作为电源设备,刚性接触网络在设备本身中存在一些缺点。
同时,受地铁隧道环境的影响。
在操作期间会发生一些故障。
此外,还应采取一些预防措施,以提高联系网络的运行质量。
地铁供电系统中的刚性接触网络存在许多常见故障。
如果这些故障无法及时处理,地铁供电系统的质量将会下降。
因此,有必要分析地铁供电系统的故障和预防措施。
1.地铁刚性接触网的概况刚性接触网是地铁供电系统的重要组成部分,主要由绝缘子,接触线和汇流组成,如图1所示。
刚性接触网具有无张力补偿,无外力张力,小差距和简单的结构。
此外,刚性接触网不仅具有操作可扩展性,而且还具有以下优点:(1)布局方便。
根据需要,刚性接触网可以设计成可移动的特殊位置,例如防洪闸门,隧道短门,仓库服务站等。
(2)接收网络之间的关系是好的。
在地铁刚性接触网的设计过程中,自身要求较高,误差要求较小,受电弓的滑动波动较小,从而提高了自身的稳定性。
(3)良好的散热性。
地铁刚性接触网的交叉点具有散热功能,可以提高运行时的散热效果,并具有较高的膨胀性。
图1 地铁接触网功能示意图2.刚性接触网设备的常见故障2.1锚段关节、线岔及分段绝缘器处拉弧现象锚段连接、开关和分段绝缘子是刚性接触网系统中实现不同锚固段或不同线(前、侧线)之间过渡的元件。
深圳地铁11号线刚性接触网非绝缘关节改造及拉出值优化
摘要:本文介绍了运营线路刚性接触网非绝缘锚段关节改造过程中,通过对部分
定位点拉出值调整,优化了全线拉出值分布,达到均匀受电弓碳滑板磨耗的目的。
关键词:刚性接触网非绝缘锚段关节;拉出值;受电弓碳滑板。
一、项目背景
深圳地铁11号线线路总长约51.527km,其中地下线长39.401km,高架线长10.822km,过渡段长1.304km。
牵引供电系统采用DC1500V 架空接触网供电、走
行轨回流方式。
正线地面及高架区段接触网采用架空柔性链形悬挂;正线地下区
段接触网采用架空刚性悬挂,锚段间采用膨胀接头的连接方式。
开通运营两年来,发现较锚段关节受电弓通过既有膨胀元件时存在明显的拉弧现象,拟将既有膨胀
元件改为非绝缘锚段关节。
二、设计方案
1.设计原则
1)将既有膨胀元件改造为非绝缘锚段关节。
2)改造方案的实施不得影响线路的正常运营。
3)改造方案应保持与既有系统的兼容,选用的器材应尽量与既有接触网系
统保持一致,并尽量利用既有设备及器材。
2.改造前情况介绍
1)改造前全线共设置有207台既有膨胀元件,其拉出值基本在±150mm范围
内循环布置。
现场实测膨胀元件处拉出值分布统计如表1。
图2既有碳滑板磨耗
通过上述分析比较,可以看到本工程拉出值分布相对均匀,受电弓碳滑板实
际磨耗状况与拉出值分布及模拟磨耗基本吻合,既有拉出值设计布置原则是合理的。
4)关节布置方案
由于受电弓碳滑板现有的在±200附近的阶梯状磨耗,锚段关节处两支悬挂均
应布置在碳滑板等高段,另结合现场可实施性(拉出值调整受到底座槽钢等构件
尺寸及实际安装偏差影响),改造方案确定非绝缘锚段关节拉出值最大值取
±180mm,两支接触悬挂之间的间距保持为200mm。
为避免整改后非绝缘锚段关节拉出值单一引起的受电弓碳滑板集中磨耗,改
造非绝缘锚段关节拉出值将采用5档循环布置,即整改后两支接触悬挂的拉出值
分别按20/-180mm、60/-140mm、100/-100mm、140/-60mm、180/-20mm的循环
布置;同时,为缩小改造范围,锚段关节两侧两支接触悬挂的拉出值最大值处悬
挂点(含)范围之外拉出值均不作调整,适当增大了锚段关节两侧拉出值变化率,保持拉出值布置更趋均匀的趋势,使受电弓碳滑板磨耗更均匀。
5)改造方案比选
既有膨胀元件处跨距为4m,两侧跨距及典型平面布置如图3。
表2三种方案对比
综合造价、安全及施工难易度选用方案二,即在膨胀元件侧第二个定位处设
置非绝缘锚段关节。
三、改造前后拉出值分布及碳滑板磨耗对比
结合已有关节拉出值、全线拉出值分布、改造条件及本次设计方案,最终确
定改后206处关节拉出值分布如下表4:
图5整改前后碳滑板磨耗模拟
四、其他说明及建议
1.为满足锚段伸缩要求,改造后部分锚段长度较长(>255m)时,锚关节悬臂
端长度采用1.9m。
2.为求进一步优化弓网关系,后续可结合受电弓碳滑板磨耗情况对既有绝缘
锚段关节按照-100/200mm、-150/150mm、-200/100mm循环布置,并对两侧拉出
值进行适当调整。
3.由于既有悬挂锚栓定位安装存在施工偏差等因素影响,既有部分悬挂点定
位存在调整裕量不足,应在拉出值调整施工前核实现场悬吊槽钢是否满足调整要求。
结论,非绝缘锚段关节作为补偿刚性接触网锚段伸缩量及锚段间机械连接的
设备,在选用时应尽可能减少与受电弓接触的线间距、减少同时接触的导线数量越、采用不同锚段接触线直接过渡,尽快可能加大锚段长度减少非绝缘锚段关节;同时,非绝缘锚段关节拉出值宜采用循环布置,避免出现集中磨耗。
参考文献:
[1] 地铁设计规范[S](GB50157-2013).北京:中国建筑工业出版社。
[2] 城市轨道交通架空接触网技术标准(S) (CJJT 288-2018)..北京:中国建筑工业出版社。