现代有轨电车系统构成——牵引供电系统
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城轨车辆用异步牵引电机的供电系统设计随着城市交通的快速发展,城轨交通系统成为了现代城市中常见的交通方式之一。
作为城轨车辆的主要动力装置,异步牵引电机在城轨交通系统中起着至关重要的作用。
为了确保城轨车辆的安全、高效运营,供电系统的设计至关重要。
一、供电系统的基本原理供电系统作为城轨车辆的动力来源,需要提供足够的电能来驱动异步牵引电机,确保车辆的正常运行。
供电系统基本原理如下:1. 直流供电系统:城轨车辆常采用直流供电系统,其主要原理是通过集电靴和接触线之间的接触实现电能传输。
供电系统分为架空接触网和第三轨两种常见形式。
架空接触网通过接触线向集电靴提供电能,集电靴与电机之间的干接触方式能够保证电能传输的稳定性和可靠性。
第三轨供电方式则是利用放置在地面的导电轨道,通过接触线与第三轨之间的接触实现电能传输。
2. 异步牵引电机:异步牵引电机是城轨车辆常见的动力装置,其工作原理是通过电能转换成机械能,驱动车辆运行。
异步牵引电机由定子和转子构成,定子绕组由电磁铁和电气器件组成,转子上则包含短路环和绕组。
二、供电系统的关键设计考虑因素在设计城轨车辆用异步牵引电机的供电系统时,需要考虑以下关键的设计因素:1. 电能传输的可靠性:供电系统的设计应该保证电能能够稳定、可靠地传输到异步牵引电机,避免因供电不稳定而导致的车辆故障或停机。
2. 效率和能耗:供电系统的设计应该尽可能地提高能源利用效率,并降低能耗,以实现城轨车辆的节能目标。
3. 电气安全:供电系统应设计电气安全机制,确保城轨车辆及乘客的安全。
例如,应设置过载保护装置和短路保护装置,以防止电能传输中的意外故障。
4. 抗干扰能力:由于城市交通环境的复杂性,供电系统应具有良好的抗干扰能力,以减少外部干扰对电能传输的影响。
5. 维护和管理便捷性:供电系统应设计成易于维护和管理的结构,以方便日常检查、维修和替换。
三、供电系统设计的主要构成部分城轨车辆用异步牵引电机的供电系统主要由以下几个构成部分组成:1. 接触网或第三轨:供电系统的基本结构,通过接触线和集电靴与车辆进行电能传输。
浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术现代轨道交通车辆电气牵引技术是现代城市交通系统中不可或缺的重要组成部分,它可以有效提高列车的动力性能、运行安全和能效,同时还可以降低环境污染,具有良好的可持续性。
本文将对现代轨道交通车辆电气牵引技术进行浅析,从技术原理、发展趋势、应用现状等方面进行探讨,希望能够为读者提供一些有价值的信息。
一、技术原理现代轨道交通车辆电气牵引技术是指利用电力驱动列车运行的技术。
其基本原理就是利用电能将列车的动力传递给牵引机构,从而实现列车的牵引和制动。
电气牵引技术的主要组成部分包括牵引变流器、电机、传动装置以及控制系统等。
在牵引系统中,电能首先通过牵引变流器进行变换和控制,然后由电机将电能转换为机械能,再通过传动装置传递给车轮,实现列车的运行。
在牵引系统中,牵引变流器是起到核心作用的设备,它可以将来自电网的交流电能转换为适合电机工作的直流电能,并且能够通过控制电流的大小和频率来实现对电机的精确控制。
电机则是将电能转换为机械能的装置,它一般采用交流异步电动机或者同步电动机。
传动装置则是将电机输出的转矩和转速传递给车轮的装置,一般采用齿轮箱或者电力传动装置。
控制系统则是对整个牵引系统进行监控和调节的系统,包括传感器、控制器、故障诊断系统等。
二、发展趋势随着社会的不断发展和科技的不断进步,现代轨道交通车辆电气牵引技术也在不断发展和完善。
未来,电气牵引技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 高效能化:未来电气牵引技术将更加注重能效的提高,包括提高电机的效率、降低能源损耗等方面,从而实现更加节能环保的运行。
2. 智能化:未来的电气牵引技术将更加注重智能化和自动化,包括智能辨识系统、自动监测系统、自适应控制系统等,从而实现更加智能化的列车运行。
3. 高速化:随着高速铁路的建设和发展,未来电气牵引技术将更加注重提高列车的运行速度和稳定性,包括提高牵引电机的功率密度、降低车辆的空气动力学阻力等方面。
直流牵引系统的名词解释直流牵引系统是一种重要的轨道交通系统,广泛应用于地铁、有轨电车和高速铁路等领域。
本文将对直流牵引系统涉及的一些主要名词进行解释和探讨,以帮助读者更好地了解这一技术。
1. 直流牵引系统直流牵引系统是一种利用直流电源供电的电力传动系统。
它由供电系统、牵引变流器、牵引电动机和传动装置等组成。
直流牵引系统主要包括牵引系统和辅助系统两个部分。
其中,牵引系统负责将电能转化为机械能,使车辆运行;辅助系统则提供车辆辅助功能,如照明、空调和紧急制动等。
2. 牵引变流器牵引变流器是直流牵引系统中的关键设备之一。
它将交流电源转换为直流电源,供给牵引电动机。
牵引变流器的主要功能是控制电机的速度和扭矩输出,以满足车辆的运行需求。
常见的牵引变流器类型有晶闸管变流器和现代化的高压脉宽调制变流器。
3. 牵引电动机牵引电动机是直流牵引系统中实现电能转化为机械能的核心部件。
它通常采用直流串联电动机或直流复合电动机。
牵引电动机具有高效率、可靠性强和扭矩特性好等优点,能够提供足够的动力驱动车辆运行。
4. 传动装置传动装置是直流牵引系统中的另一个重要组成部分。
它通过传递电动机的扭矩,将能量转化为轮轴的旋转力,推动车辆前进。
传动装置通常包括齿轮传动和转向架等,能够通过合理的设计提高传动效率和系统性能。
5. 制动系统制动系统是直流牵引系统中保证车辆行驶安全的关键部件。
它可以分为常用制动和紧急制动两种。
常用制动通过减速装置将动能转化为热能来实现制动,通常由电动制动和机械制动组成。
紧急制动则通过电气或气动系统来迅速停止车辆,保障乘客和车辆的安全。
6. 供电系统供电系统是直流牵引系统的能源来源。
它通常由供电网、变电站和接触网等组成。
供电网将电能输送到变电站,经过变压器等设备进行处理后,通过接触网供给给车辆的牵引电动机。
供电系统对于保证直流牵引系统的稳定运行和可靠供电至关重要。
总结:直流牵引系统是现代轨道交通系统中广泛采用的一种电力传动技术。
地铁牵引供电系统摘要牵引供电系统是城市轨道交通系统中最重要的基础能源设施,其功能是为轨道交通系统中的电动汽车供电,保证轨道交通车辆的正常运行。
通过比较供电方案,地铁供电系统采用集中供电系统。
该系统包括电力局变电站变电站与主变电站之间的输电线路以及轨道交通供电系统内部牵引输电与配电。
网络,直流牵引供电网络和车站低压配电网络;牵引供电系统由主变电站,高/中压供电网络,牵引供电系统,电力监控系统,接触网系统,杂散电流保护和接地系统以及供电车间组成。
轨道交通供电系统的主要功能如下:接收和分配电能:主变电站主变压器将110KV高压转换为35KV中压,35KV供电网络将电能分配到每个车站和仓库的牵引变电站和降压变电站。
关键字:集中供电方式;牵引变电所;35KV中压Metro traction power supply systemAbstractTraction power supply system is the most important basic energy facility in urban rail transit system. Its function is to supply electric vehicles in rail transit system and ensure the normal operation of rail transit vehicles. Through the comparison of the power supply scheme, the centralized power supply system is adopted in the subway power supply system. The system includes the transmission lines between the substation and the main substation of the power station and the traction and transmission and distribution of the power supply system in the rail transit. Network, DC traction power supply network and station low voltage distribution network;traction power supply system consists of main substation, high / medium voltage power supply network, traction power supply system, power monitoring system, catenary system, stray current protection and grounding system, and power supply workshop. The main functions of the rail transit power supply system are as follows:Receiving and distributing electric energy: the main transformer of main substation converts 110KV high voltage to 35KV medium voltage, and 35KV power supply network distributes electric energy to traction substation and step-down substation of each station and warehouse.Keywords: centralized power supply mode;traction substation;35KV medium voltage目录第一章绪论 (1)1.1 供电系统的功能 (1)1.2 供电系统的构成 (2)1.3 供电系统电磁兼容 (2)第二章牵引供电系统 (3)2.1 牵引供电运行方式 (3)2.2 牵引供电系统保护 (6)2.3 牵引变电所 (10)2.4 牵引网 (13)第三章牵引供电计算 (14)3.1 概述 (14)3.2 平均运量法 (15)3.3 用平均运量法对罗家庄牵引变电所的计算 (16)第四章结论 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1 供电系统的功能1.1.1 全方位的服务功能地铁供电系统为地铁的安全运行提供服务。
牵引供电系统第一节系统组成一、组成与要求在城市轨道交通牵引供电系统中,电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车,再从电动列车经钢轨(称轨道回路)、回流线流回牵引变电所。
由馈电线、接触网、轨道回路及回流线组成的供电网络称为牵引网。
牵引供电系统即由牵引变电所和牵引网组成,其中牵引变电所和接触网是牵引供电系统的主要组成部分。
牵引变电所:供给城市轨道交通一定区域内牵引电能的变电所。
其主要包括整流机组、直流开关柜、负极柜、轨电位限制装置组成。
接触网(或接触轨):经过电动列车的受电器向电动列车供给电能的导电网(有接触轨方式和架空接触网两种方式)。
馈电线:从牵引变电所向接触网输送牵引电能的导线。
回流线:用以供牵引电流返回牵引变电所的导线。
电分段:为便于检修和缩小事故范围,将接触网分成若干段称为电分段。
轨道:列车行走时,利用走行轨作为牵引电流回流的电路。
在采用跨座式单轨电动车组时,需沿线路专门敷设单独的回流线。
牵引变电所的数量、容量和设置的距离是根据牵引计算的结果,并经济技术比较后确定的。
它们一般设置在城市轨道交通沿线若干车站及车辆段附近。
每个牵引变电所按其所需容量设置两组牵引整流机组并列运行,沿线任一牵引变电所故障解列,由两侧相邻的牵引变电所共同承担该区段的全部牵引负荷。
牵引变电所的容量和设置的距离一般需考虑以下设计原则和技术条件:1.正线任一牵引变电所故障时,其相邻牵引变电所应采用越区供电方式,负担起该区段的全部牵引负荷,此负荷应满足远期高峰小时负荷。
2.牵引变电所的数量及其在线路上的位置,应满足在事故情况下越区或单边供电时,接触网的电压水平。
3.在任何运行方式下,接触网最高电压不得高于1800V,高峰小时负荷时,全线任一点的电压不得低于1000V。
二、运行方式牵引变电所向接触网供电方式有两种,即单边供电和双边供电。
城市轨道交通接触网(或接触轨)在每个牵引变电所附近由电分段进行电气隔离,分成两个供电分区,每个供电分区也称为一个供电臂,如列车只从所在供电臂上的一个牵引变电所获得电能,这种供电方式称为单边供电。
超级电容牵引供电制式在现代有轨电车上的应用发表时间:2018-06-27T09:37:08.223Z 来源:《电力设备》2018年第7期作者:王红[导读] 摘要:现代有轨电车是在传统有轨电车的基础上发展起来的,采用了先进的技术和经验,建立了一种介于公共汽车和轻轨之间的中低运量轨道交通系统。
(中铁建电气化局集团南方工程有限公司湖北武汉 430074)摘要:现代有轨电车是在传统有轨电车的基础上发展起来的,采用了先进的技术和经验,建立了一种介于公共汽车和轻轨之间的中低运量轨道交通系统。
有轨电车受电方式的选择对有轨电车项目的建设及后续的运营和维护都有非常重要的影响。
本文总结了现代有轨电车供电制式分类,比较了各种供电制式的优缺点和应用情况,以及超级电容供电原理以及特点,为国内后续新建线路采用超级电容供电技术提供了借鉴。
关键词:有轨电车;供电制式;超级电容;应用现状1 前言现代有轨电车区别于轻轨和地铁的建设方式,运营线路大多与社会行驶道路共线,穿梭于城市之中,对城市景观要求较高,而传统接触网供电制式对城市景观,尤其是敏感区域的影响更大。
为充分体现与城市景观的融合,现代有轨电车的供电制式逐步由接触网向无触网发展,尤其是超级电容无触网供电制式的出现,大大提升了沿线景观和城市形象,因而受到了各车辆主机厂和各城市的广泛关注。
2 有轨电车牵引供电方式现状分析有轨电车是一种历史悠久的公共交通工具,最早可追溯至19 世纪 80 年代,其传统的牵引供电方式一般为架空接触网、钢轨回流的方式。
架空接触网受流是最常用也是最普遍的供电方式,其结构简单、技术成熟、造价低,且具有非常成功的工程应用案例,但对城市景观有一定的影响。
随着大众对城市景观要求的逐步提高以及技术的不断进步,有轨电车实现了无架空接触网供电,其主要方式为地面供电以及车载储能供电。
3 现代有轨电车供电制式分类现代有轨电车作为城市轨道交通的重要分支机构,在供电制式分类上比地铁、轻轨等传统轨道交通更多种多样。
浅谈城市轨道交通牵引供电系统城市轨道交通牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网组成,牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和整流后输送给接触网,以供电给沿线路行驶的电力机车。
接触网作为传输电能的最后一环,它和电力机车受电弓、集电靴等取流设备的滑动接触将牵引变电所送来的电流送给电力机车。
接触网主要有柔性接触网(如图一所示)、刚性接触网(如图二所示)和接触轨(如图三所示)三种形式,柔性和刚性接触网都是以架空形式安装,与机车的受电弓接触送电。
接触轨则在地面安装,受制于轨道、土建等其他问题制约,在个别单渡线、交叉渡线及连续道岔处存在断口,当受车辆、线路、信号等多个系统共同作用下产生机车无法取流的"失电区",直接影响运营安全。
如何解决"失电区"问题是接触轨工程面对的一个技术难题,也是确保运营安全的关键。
本文重点分析接触轨工程产生机车无法取流"失电区"的原因,并以广州地铁六号线一期(以下简称6号线)接触轨工程为例,说明如何利用其他接触网安装方式,提出不同线路环境下接触轨工程"失电区"的解决方案。
1、接触轨"失电区"形成的原因分析接触轨"失电区"形成不是由接触轨这单一系统原因造成的,而是由车辆、线路、接触轨这三个系统相互制约,共同作用下产生的。
1.1车辆的电气构造以6号线为例,正线采用DC1500V接触轨受流制式,车辆采用L型车四辆编组形式,共布置了四组集电靴、两组受电弓,低压电气(辅助电气)连通,分别形成了集电靴取流系统和受电弓取流系統,如图四、图五所示。
四组集电靴分散布置在车辆前中后三个位置,集电靴之间存在一定的间距。
1.2接触轨"失电区"形成原因分析接触轨受线路原因主要是道岔影响形成断口,在9号道岔或者12号道岔单渡线、交叉渡线、带存车线的交叉渡线及连续道岔处形成连续断口,如图六所示,不同情况下,断口长度以及间距各不一样。
浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术现代轨道交通车辆电气牵引技术是指利用电气能量来驱动车辆进行牵引的一种技术。
它已经成为城市轨道交通领域的主要技术之一,具有高效节能、环保清洁、安全可靠等优点。
本文将从电气牵引系统的基本原理、发展历程、技术特点等方面进行浅析。
电气牵引系统的基本原理是将电能转换为机械能,实现对车辆的驱动。
其主要组成部分包括电源系统、转换系统和传动系统。
电源系统供应高压直流电能,转换系统将直流电能转换为交流电能,传动系统将交流电能转换为机械能,通过轮轴驱动车辆行驶。
电气牵引技术的发展经历了电力机车、直流电气牵引和交流电气牵引三个阶段。
电力机车利用柴油发电机组产生电能,通过电动机驱动轮轴。
直流电气牵引技术利用整流装置将供电网络的交流电能转换为直流电能,再通过电动机驱动车辆。
交流电气牵引技术则直接利用交流电能驱动车辆。
随着电力电子技术的发展,交流电气牵引技术逐渐成为主流。
现代轨道交通车辆电气牵引技术具有以下几个特点。
它具有高效节能的优势。
相比于传统的烧油机械传动方式,电气牵引技术能够更有效地转换电能为机械能,提高能源利用率。
它具有环保清洁的特点。
电气牵引技术不产生尾气和噪音,减少了对环境的污染。
它具有可靠性高的特点。
电气牵引系统使用电子元件作为核心组成,具有较高的可靠性和稳定性,可以保证车辆的长时间稳定运行。
电气牵引技术还具有良好的动力性能和调速控制性能,可以满足不同条件下的运行需求。
现代轨道交通车辆电气牵引技术已经成为城市轨道交通领域不可或缺的技术之一。
随着科技的不断发展和进步,电气牵引技术将进一步完善,为城市轨道交通的发展提供更强的动力支持。