地铁车辆接地技术分析
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地铁车辆段固定式驾车机技术分析摘要:如今,地铁成为城市中一种热门的交通工具。
由于地铁车辆的结构特点,需要采用固定式架车机进行车列的架落车作业,以提高检修作业的工作效率。
本文通过分析比较不同的架车方式,研究固定式架车机的性能和机理,以便合理选取地铁车辆段架车机型式。
关键词:固定式架车机地铁车辆段技术一、架车机型式的选择1.架车方式比较一般情况下,车辆段内采用的架车方式有地面固定式架车机架车、地面移动式架车机架车、固定式架车机架车。
地面固定式架车机在铁路机务段、车辆段内广泛使用,为比较固定的单台机车或单台客、货车辆架车所用。
由于机务段、车辆段检修工作量大,任务饱满,因此该设备的使用频率很高。
移动式机车机是地面固定式架车机的一种替代形式。
由于地面固定式架车机的架车立柱被固定在地面上。
因此,在工作量相对较小的使用场所使用就显得非常不经济,故而在此情形下可以采用移动式架车机,当不使用架车机时,可方便地移开,以腾出工作场地。
但无论是地面固定式架车机还是移动式架车机,机车或车辆均是单辆架车,对于固定列车编组架车时,需要解编列车,大大地增加了工作量。
地铁列车实行高密度、小编组的开行方案,一般情况下为固定编组,车辆与车辆之间通常采用半自动车钩和半永久牵引杆连接。
当列车队中的车辆或某一转向架发生故障需要维修时,则需要进行架车作业,脱离故障单元。
由于车辆之间不同连接方式的电气连接、机械连接、风管连接十分复杂,解编作业和架车作业将消耗很多时间,为提高作业效率,固定式架车机组应运而生.2.固定式架车机的使用目的如前所述,固定式架车机组主要是满足固定列车编组的检修作业需要。
其作用一是在不完全解体条件下的单节车辆解钩或单个转向架更换,二是整列车解钩作业以及全部转向架推出检修。
二、固定式架车机的结构形式及架车方式1.结构形式整体地下式固定架车机组,可对整列车(或一个单元车组)在不摘钩状态下进行同步架落车作业,也能对任一单节车辆进行架落车作业。
南京地铁3号线35kV环网电缆接地方式分析作者:苏许俊来源:《中国科技纵横》2017年第07期摘要:基于南京地铁3号线工程部分中压环网分区电缆距离较长的情况,在研读规范要求的基础上,对各种接地方式进行了经济技术比较,并通过感应电压和环流的计算分析,论证了本工程35kV环网电缆采用两端接地方式的合理性。
关键词:35kV环网电缆;两端接地;感应电压;环流中图分类号:TM713 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0131-02南京地铁3号线线路长、车站多,供电系统中压环网分区多,部分分区主变电所至车站电缆也较长。
考虑到感应电压对35kV环网电缆敷设长度的影响,需要从规范要求、工程可实施性、经济性、安全性等方面进行综合考虑,选取合适的接地方式,并通过对感应电压和环流的计算分析结果,验证35kV环网电缆接地方式的合理性,以满足工程实施需要。
1 工程概况南京地铁3号线是一条贯穿南京中心城区的南北向骨干线路,线路全长约44.9km,全线共设28座地下车站、1座高架车站、停车场和车辆段各1座,区间主要采用盾构区间。
供电系统采用110/35kV两级集中供电方式,共设滨江路、南京南2座主变电所,中压环网采用小环串方式,全线共设9个供电分区。
主变电所至车站较远分区的电缆敷设长度分别为:滨江路主变电所至东大成贤学院站(分区1)约为9.14km,滨江路主变电所至鸡鸣寺站(分区4)约为10.5km,南京南主变电所至诚信大道站(分区8)约为10.7km。
35kV变电所间最短敷设长度约为0.1km,为南京南主变电至南京南控制中心变电所。
由于本工程变电所间最长距离达到了10km之多,最短仅0.1km,因此有必要结合工程实际和规范要求,对35kV环网电缆的接地方式进行比较分析,并对选用的接地方式下感应电压和环流进行计算,验证该接地方式是否合理,以满足工程要求。
另外,本工程电缆采用的是单芯26/35kV铜芯交联聚乙烯绝缘金属铠装聚烯烃护套低烟无卤A类阻燃电力电缆。
地铁车辆接地技术分析摘要:地铁车辆的接地系统直接关系到车辆人身安全和车上设备的正常运转,车辆的高压接地和低压接地应分别进行,直流系统和交流系统要分别布线,不可共用回路。
这对我们今后设计地铁车辆和增购新车有一定的借鉴意义。
关键词:地铁车辆;接地技术引言随着电力电子技术的发展,作为强电和弱电集成的一体化系统,地铁车辆的电磁环境日益复杂。
而地铁车辆接地可以为漏电电流、雷击电流、系统内的电磁干扰提供引入大地的通路,从而保证设备正常工作和车辆安全运行。
所以车辆的接地无误是保证整车电磁干扰的一项重要指标,也为旅客提供一个优质乘车环境。
1 概述地铁车辆采用直流供电系统,并把钢轨作为回流排,直接连至牵引变电站。
地铁运营时,供电系统回流路径按照:牵引变电所正极—接触网一受电弓一车辆负载一轮对—轨道—地下回流线—牵引变电所负极。
车辆内部电子设备的增加,不仅使地铁车辆内部设备布局十分密集,也使车内的电磁环境变得复杂,整列车的电磁兼容问题也成为很重要的问题。
为了保证地铁车辆上的电气设备正常工作和人身安全,以及考虑到整车的电磁兼容性能,必须将地铁车辆上的电气、电子设备进行接地。
广义地说,“地”可以是一个等位点或等位面,它为电路系统提供一个参考电位,其数值可以与大地电位相同,也可以不同。
地铁车辆是一个与地面有相对运动的系统,因此与地面固定装置不同的地方在于车辆内的“地”不是大地,而只是相对零电位基准。
2 接地系统构成按照接地回路的布置,分为回流接地和安全接地,其中安全接地又包括设备外壳接地和屏蔽接地。
2.1 回流接地即高压电源负端的回流,通过接地回流装置与列车轨道相连。
高压电源的负端首先通过导线经与车体绝缘的绝缘子相连,然后通过接地导线与转向架构件相连,再通过接地导线与轴端接地回流装置连接,经列车轨道最终回到变电站高压负端,从而形成高压回路。
2.2 安全接地安全接地包括保护性接地和屏蔽接地。
2.3 保护性接地所有导电的可触及到的车辆零部件,如转向架、牵引电机、牵引设备箱、辅助供电模块箱等,它们在故障状态下可能携带危险接触电压,必须通过保护性接地以较低的电阻连接到车体上。
地铁防雷技术方案引言地铁作为一种重要的城市交通工具,拥有广泛的用户群体。
然而,在雷电活跃的地区,地铁线路容易受到雷击的影响,给地铁运营和乘客的安全带来威胁。
因此,地铁防雷技术方案的研究和应用变得尤为重要。
本文将介绍一种针对地铁系统的防雷技术方案。
技术方案概述地铁防雷技术方案主要包括以下几个方面:1.防雷装置安装–在地铁线路周围的开放区域安装避雷针,用于吸引雷电,并将雷电导向地面;–在地铁站点和线路的高处安装避雷网,以减少雷电对地铁站点和线路的影响;–在地铁站点和车辆上安装防雷设备,以保护乘客和设备不受雷击侵害。
2.地铁线路的接地系统–在地铁线路的每个区间设置接地装置,将电流引到地下;–地铁线路的轨道和隧道壁利用导电材料进行接地,减少雷电对地铁线路的影响。
3.雷电监测系统–在地铁线路和站点周围建立雷电监测系统,实时监测雷电活动;–通过雷电监测系统,及时掌握雷电形势,为地铁运营方采取相应的应对措施提供依据。
4.防雷教育与培训–对地铁工作人员进行防雷知识培训,提高他们的雷电意识和应变能力;–向乘客宣传地铁防雷措施,教育乘客正确的地铁乘坐行为,减少雷电事故的发生。
技术实施步骤以下是本方案的实施步骤:1.方案设计–针对地铁线路和地铁站点的实际情况,制定防雷技术方案设计,包括安装防雷装置、建设接地系统和雷电监测系统等。
2.设备采购与安装–根据方案设计,采购相应的防雷装置、接地装置和雷电监测设备;–在地铁线路和站点上进行设备安装,并确保所有设备符合安全要求。
3.系统调试与优化–对安装的防雷装置、接地装置和雷电监测设备进行系统调试和优化,确保其正常工作;–运行一段时间后,对系统进行评估和改进,以提高地铁防雷效果。
4.人员培训与宣传–对地铁工作人员进行防雷知识培训,提高他们的防雷意识和技能;–在地铁站点和车厢内发布宣传资料,向乘客普及地铁防雷知识,提醒他们注意雷电安全。
技术效果评估为了评估地铁防雷技术方案的有效性和可行性,可以进行以下方面的评估:1.雷电活动监测–通过雷电监测系统的数据,分析雷电活动的频次和强度,评估技术方案对雷电活动的监测效果。
天津地铁2号线列车接地问题探讨摘要:结合天津地铁2号线列车TMS板卡烧毁以及司机控制器级位显示紊乱问题,简要介绍了车辆接地系统,从设备箱体接地和整车接地角度查找分析问题原因并提出改进措施。
关键词:地铁列车、接地、司机控制器级位地铁车辆集高压、变频、网络通信等系统设备于一体,为了保证车辆上的电气设备或者电路正常工作和人身安全,以及考虑到整车电磁兼容性能,必须将轨道交通车辆上的电气、电子设备进行接地。
地铁车辆接地的优劣对列车的安全稳定运行和车内人员的人身安全至关重要。
1、天津地铁2号线地铁接地设计说明广义地说“地”可以是一个等电位点或等电位面,它为电路系统提供一个参考电位。
地铁车辆上的地是指相对零电位基准-车体。
地铁车辆接地系统按照功能可划分为工作接地和保护接地两种,下面重点就天津地铁2号线列车的工作接地方式进行说明。
天津地铁2号线电客车为六节编组,车辆配置方式为Tc-M-M1-T-M-Tc,三动三拖,采用直流750V供电系统,下图为列车高、低压负线示意图(玫红色为高压电路及电流走向,绿色为低压负载电流走向)。
图1列车高低压负线示意图1.1回流(高压)供电系统回流路径为牵引变电所正极→接触网→受流器→车辆负载→轮对轨道→地下回流线→牵引变电所负极,故在实际运用中工作接地线最主要的作用是作为电源的回流线。
如图1所示,电客车高压回路的具体路径如下:(1)Tc车高压回路(玫红):地面变电所(DC750V+)→第三轨→TC车受流器→各开关箱→SIV(DC750V+)→SIV(DC750V-)→IGS(高压开关)→GBT-5→3轴接地装置→轨道→地面变电所(DC750V-);(2)M/M1车高压回路(玫红):地面变电所(DC750V+)→第三轨→M/M1车受流器→各开关箱→V VVF(DC750V+)→VVVF(DC750V-)→GBT-2→GBT- 3/GBT-4 /GBT-5/ GBT-6→1/2/3/4轴接地装置→轨道→地面变电所(DC750V-)。
北京14号线A型地铁车辆接地技术分析与应用作者:耿前臻来源:《沿海企业与科技》2012年第12期[摘要] 文章主要以北京14号线A型地铁车辆为例,介绍车辆的接地分类、特点、应用及安装要求。
[关键词] A型地铁车辆;保护接地;工作接地;回流;屏蔽接地[作者介绍] 耿前臻,南车青岛四方机车车辆股份公司技术中心工程师,研究方向:城轨车辆车下设计,山东青岛,266111[中图分类号] U264.7 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2012)12-0009-0004南车青岛四方机车车辆股份公司基于北京地铁14号线工程项目的需要,自主研发生产了国内首列轻量化不锈钢A型地铁车辆,已于2012年12月下线。
该A型地铁车辆最高运营速度为每小时80公里,采用受电弓受流方式,每列车辆6节编组,每辆车比北京现行运营的B 型地铁车辆长3米左右,最大载客量达到2580人,比北京现行运营的B型车辆增加700人左右。
这也是北京轨道交通的首列A型车辆。
北京14号线A型地铁车辆采用DC1500V直流供电系统,通过钢轨作为汇流排直接连至牵引变电站。
通过牵引变电站-接触网-受电弓-车辆电气设备-轮对-轨道-地下汇流排-牵引变电站形成回路闭环。
由于地铁车辆的结构特点决定了车辆设备内部布局十分密集,进而使得车辆内部的电磁环境变得更为复杂,考虑到抑制EMI(电磁干扰),须将地铁车辆上的电气、电子设备进行接“地”。
合理解决车辆的接地问题是解决EMI问题最有效和最廉价的方法。
地铁车辆与地面固定装置不同的是,车辆的“地”不是大地,而是相对零电势基准——车体。
通过车体为地铁车辆电路系统提供一个等电位参考电势。
根据文献1,接地的方法主要分为3种:单点接地、多点接地和混合接地。
车辆的接地按其功能可分为保护接地、工作接地。
本文以北京14号线A型地铁车辆为例,对A型地铁车辆的接地技术进行分析、介绍。
一、接地的方法1. 单点接地:单点接地是为许多在一起的电路提供公共电势参考点的方法,即把整个电路系统中的一个结构点作为接地参考点,所有对地连接都接在这一点。
地铁车辆接地技术分析
发表时间:2018-12-28T12:24:50.873Z 来源:《防护工程》2018年第24期作者:李国华
[导读] 地铁车辆的接地系统直接关系到车辆人身安全和车上设备的正常运转,车辆的高压接地和低压接地应分别进行,直流系统和交流系统要分别布线,不可共用回路。
这对我们今后设计地铁车辆和增购新车有一定的借鉴意义。
李国华
昆明地铁运营有限公司云南昆明 650500
摘要:地铁车辆的接地系统直接关系到车辆人身安全和车上设备的正常运转,车辆的高压接地和低压接地应分别进行,直流系统和交流系统要分别布线,不可共用回路。
这对我们今后设计地铁车辆和增购新车有一定的借鉴意义。
关键词:地铁车辆;接地技术
引言
随着电力电子技术的发展,作为强电和弱电集成的一体化系统,地铁车辆的电磁环境日益复杂。
而地铁车辆接地可以为漏电电流、雷击电流、系统内的电磁干扰提供引入大地的通路,从而保证设备正常工作和车辆安全运行。
所以车辆的接地无误是保证整车电磁干扰的一项重要指标,也为旅客提供一个优质乘车环境。
1 概述
地铁车辆采用直流供电系统,并把钢轨作为回流排,直接连至牵引变电站。
地铁运营时,供电系统回流路径按照:牵引变电所正极—接触网一受电弓一车辆负载一轮对—轨道—地下回流线—牵引变电所负极。
车辆内部电子设备的增加,不仅使地铁车辆内部设备布局十分密集,也使车内的电磁环境变得复杂,整列车的电磁兼容问题也成为很重要的问题。
为了保证地铁车辆上的电气设备正常工作和人身安全,以及考虑到整车的电磁兼容性能,必须将地铁车辆上的电气、电子设备进行接地。
广义地说,“地”可以是一个等位点或等位面,它为电路系统提供一个参考电位,其数值可以与大地电位相同,也可以不同。
地铁车辆是一个与地面有相对运动的系统,因此与地面固定装置不同的地方在于车辆内的“地”不是大地,而只是相对零电位基准。
2 接地系统构成
按照接地回路的布置,分为回流接地和安全接地,其中安全接地又包括设备外壳接地和屏蔽接地。
2.1 回流接地
即高压电源负端的回流,通过接地回流装置与列车轨道相连。
高压电源的负端首先通过导线经与车体绝缘的绝缘子相连,然后通过接地导线与转向架构件相连,再通过接地导线与轴端接地回流装置连接,经列车轨道最终回到变电站高压负端,从而形成高压回路。
2.2 安全接地
安全接地包括保护性接地和屏蔽接地。
2.3 保护性接地
所有导电的可触及到的车辆零部件,如转向架、牵引电机、牵引设备箱、辅助供电模块箱等,它们在故障状态下可能携带危险接触电压,必须通过保护性接地以较低的电阻连接到车体上。
根据EN50153,在车体与固定式的保护性导体(轨道)之间,必须存在至少两条保护性屏蔽接地路径作为车辆保护性屏蔽接地。
这两条路径的布置和定尺必须保证一条路径故障时,不会产生触电危险。
两条路径应能够检查。
2.4 屏蔽接地
整列车的等电位连接有利于提高通信设备工作时的信噪比,有效改善通信质量。
车体等电位连接,为有用信息提供了一个良好的参考面。
如果接地体出现短路或雷击电流时,屏蔽层两点接地的电缆两端电位不同,屏蔽层内就有电流流过,屏蔽层本身将形成一个很大的干扰源。
因此整列车的等电位连接,可防止两端接地的电缆屏蔽层过流,使信号传输过程中不会出现干扰。
3 接地系统特性要求
将回流的电路接地与保护接地分开;将高压电路接地与低压电路的接地分开;转向架地线就近接到接地端子台上;从接地端子台到各接地装置的回流线的阻抗尽量一致;车体接地点尽量设在车体中央;各车之间设均压线,消除电位差,并将各车低压负极线连在一起;车辆机电设备的外壳、机架等必须可靠地接车体地,不能依赖于铰链等机械接触的手段接地,否则会造成系统的不稳定。
接地点处必须采用牢固的紧密接触,如铜焊。
若不同金属焊在一起时,要防止化学原电池反应引起的腐蚀效应。
若采用紧固接触,必须保证接触面不涂油漆。
4 地铁车辆中、低压系统的保护接地
车辆的中、低压系统主要为列车空调、空压机组、列车照明、控制电路、车门、车载信号与通信设备等提供电源,特别是列车控制系统主要是由DC110V供电,若低压系统发生接地故障,势必造成短路事故。
短路电流可能会导致对应的DC110V供电断路器跳闸,列车将失去DC110V控制电源,影响重要的控制系统,如制动系统的控制电源,严重情况下还可能影响行车安全。
因此,车辆的中、低压系统必须要做好保护接地。
4.1 中压母线保护接地的改进
地铁车辆的中压380V保护接地一般是将中压母线中的N线与车体相连,在采用中压交流并网供电运行时,为了减小中压负载发生短路故障时对中压母线的影响,要求对短路故障进行在线检测和隔离。
一般情况下,每个中压负载都带有过流保护开关,当发生短路故障时,过流保护开关应该断开故障负载和中压母线的连接,以确保中压母线不受影响。
当短路点无法通过线路空气开关进行切除时,为确保中压母线不受影响,需要对中压母线供电电路进行优化。
通过在中压母线上设置3个母线接触器,将辅助电源与中压母线进行隔离。
正常情况下,通过列车控制和管理系统(TCMS)给控制电路发出闭合指令,将母线接触器闭合,此时所有的辅助电源处于并联供电模式。
当中压母线发生短路故障时,TCMS负责短路的定位和故障支线的隔离,此时母线接触器将被断开,确保至少有1台空压机可以正常工作。
4.2 低压直流110V保护接地的改进
现有地铁车辆的低压110V母线保护接地一般是将母线通过接地电阻连接到车体上,确保低压母线不是悬浮电压且和车体保持等电势。
同时设置单点接地,降低设备和车体内的杂散电流对控制回路的影响。
现有低压母线保护接地方式基本满足接地要求,但随着城市轨道交通的发展,对地铁运营的安全性、可靠性要求也越来越高。
当接地故障发生时,为了减小设备电压浮动对控制回路的影响,同时保护设备不被较大的短路电流损坏,需要对地铁车辆低压母线保护接地进行改进。
DC110V负母线贯通全列车,每辆车的低压负母线通过一定阻值的电阻与车体相连。
其中R1为820Ω,R2为8.2Ω,在R2并联的支路中有一个小容量的断路器(0.5A)。
正常情况下接地断路器是闭合的,Tc 车接地电阻为4Ω,整列车DC110V负母线的等效接地电阻为2Ω,断路器中只流过微弱的漏电流,因此接地电阻上的压降非常小,负母线的电位接近车体的电位,确保了DC110V系统负母线电位的稳定,也可有效抑制电磁干扰。
当DC110V系统中出现电气设备接地故障,接地电流超过断路器跳闸的设定值时,故障电流会使断路器断开,同时通过TCMS监视断路器的状态,当该断路器断开时,在司机显示器上会提示低压电路出现接地故障。
断路器断开后,Tc车接地电阻为410Ω,远大于正常时的4Ω,此时DC110V负母线等效接地电阻为68Ω,故障电流会被限制在较小的水平,这大大降低了控制电路断路器跳闸的可能性。
在清除接地故障前,故障接地电流不至于损坏设备,控制电路均可以正常使用,不影响列车运营。
在实际应用中,接地故障多是由于低压设备的正端直接对地或屏蔽层错接至电源正极造成的,这类接地故障的故障电源均比较小。
因此,结合车辆的应用经验,接地断路器的额定容量通常定为0.5A。
结束语
城轨车辆的接地系统直接关系到车辆人身安全和车上设备的正常运转,本文从接地概念到具体接地方案,给出了地铁车辆接地的具体解决方案,为整车电磁兼容设计提供了方法和思路。
参考文献
[1]任强.电子轨道衡的干扰屏蔽与接地技术[J].铁道技术监督.1998(04).
[2]钟碧羿.地铁车辆接地技术分析[J].电力机车与城轨车辆.2008(04).
[3]李常贤,冯庆鹏,郑祥.高速列车接地技术研究[J].内燃机车.2012(10).。