电气技术在城市轨道交通中的应用探讨[权威资料].doc

电气技术在城市轨道交通中的应用探讨 本文档格式为word,感谢你的阅读。 【摘要】文章首先通过建设轨道交通系统的基本条件进行了阐述，接着对我国城市交通的现状进行了细致的分析，最后重点探讨了电气技术在城市轨道交通中的应用。 【关键词】电气技术，轨道交通，应用 f407.6 a 一、前言 近年来，我国电气技术虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在行业快速发展的新时期，加强电气技术在城市轨道交通中的应用，对确保城市轨道交通的质量有着重要意义。 二、建设轨道交通系统的基本条件 一个城市是否需要建设轨道交通,应从城市自身发展的需求、经济技术能力和社会经济效益等三方面来综合考虑。鉴于此类项目的社会效益和国民经济效益已十分明显,在项目评价中难以做到客观、合理的量化评价,在此不作深入分析。此处借鉴极限评定法,从市场需求和建设能力两个方面选取了10个有代表意义的指标,进行综合分析和评价,提出关于城市轨道交通建设的基本条件(见表)。只有同时满足10个指标的极限值,城市才具备建设城市轨道交通系统的条件。这种方法的优点是简单和明确,便于操作,缺点是难于完全真实地反映城市综合情况。 三、我国城市交通的现状 1、城市发展迅速 我国现代工业的迅速发展,导致农村地区向城市地区转变的过程加快。逐步形成以中心城市为核心的城镇群和以几个中心城市为核心的巨大城市带的趋势,而赖以运送人和货物的交通基础设施却不能与城市的发展同步进行,因此造成城市交通运输滞后于城市化的进程。 2、土地利用扩大 城市的发展必然伴随着周边农村土地的利用,以老城区为核心,向城市四周辐射扩展,从而增加了市区的交通距离,这是造成交通状况恶化的又一因素。 3、公交结构单一且不合理 目前,我国的城市公交基本上以常规的公共汽车和无轨电车为主,它们的客运量小、速度慢、技术性能差、耗能大、污染也较严重。为了扩大输送能力,只好增加运输车辆的投入,而这又造成道路阻塞,使运行速度下降。投入车辆越多,阻塞就越严重,从而产生了一种恶性循环。 四、电气技术在城市轨道交通中的应用 1、直线电机在城市轨道交通中的应用 车辆都采用自导式径向转向架，既简化了结构，又提高了车辆通过小半径曲线的能力。车辆可以在曲线半径很小的线路上平稳运行。直线电机地铁车辆采用直线感应电机(lim)牵引,lim由安装在转向架上的定子和沿轨道铺设在钢轨中间的感应板组成。lim工作时不仅产生列车牵引所需的推力，还产生垂向力和侧向力，所以在选取lim推力动作点时必须兼顾垂向力和侧向力对lim支承装置的影响。直线电机地铁车辆常用制动时一般使用再生制动和反接制动两种电动方式，紧急制动时采用空气制动加再生制动的方式，充分利用直线电机地铁车辆的非粘着制动特性。传统地铁车辆在常用制动和快速制动时，采用空气制动和电制动相配合；紧急制动一般采用空气制动。 相对于旋转电机牵引的传统轮轨地铁系统，直线电机地铁系统突出优势在于，直线电机牵引属于非粘着驱动，不受轮轨之间的粘着限制，具有良好的爬坡能力。常规铁路的坡度一般不超过3%4%，而直线电机地铁坡度可达6%8%，在转入地下和爬升地面时显得相当灵活。直线电机牵引无需减速齿轮等装置，转向架设计的自由度大，便于采用径向转向架，轮缘力和轮轨磨耗等性能指标也大大降低。车辆易于通过小半径曲线线路（能够通过的最小曲线半径为50m）。小半径曲线线路设计可缩短线路建设长度，同时也增加了线路设计的自由度。隧道断面小，车轮只起车体的支撑作用，轮径较小，使车辆总高度降低，整个系统小型化，减少了行走区间的断面面积。 直线电机车体使用径向转向架，轮缘力和轮轨磨耗等性能指标大大降低。且轮对冲角比自导向转向架减少80%，比构架式转向架减少84%，导向效果明显。采用小半径曲线线路，一方面有利于城市轨道交通选线，另一方面可以在困难地段减少拆迁量，降低工程造价。与旋转电机相比，直线电机可以降低车辆地板面高度和减少整个车辆尺寸，又不影响车辆内部的空间，不会对旅客带来不便影响。 如广州4号车辆宽度为2.8m，最宽处为2.9m，与b型车相当。以日本为例，普通地铁隧道直径为5.8m，而直线电机地铁隧道直径为4.0m4.3m，后者横截面面积仅为前者的一半。因此，后者隧道工程的开凿量可比前者减少1/3左右，意味着地铁的建设成本将大大下降。直线电机地铁非常适合小曲线、大坡度城市轨道交通的需要，特别适于对线位和站位选择困难、水文地质条件复杂和沿线有密集建筑物的城市，最适合于单向高峰小时客流量不超过3万4万人需求的中大运量城市快速线路。但是，由于直线电机地铁牵引能耗比旋转电机要多耗20%30%，成为制约直线电机轨道交通进一步普及的最大瓶颈。在交通拥挤成为影响人们出行的主要问题的今天，地铁作为快捷、安全、舒适、大运量、低能耗、少污染的城市交通工具，受到了广大乘客的青睐，成为解决城市交通矛盾的有效手段。在交通运输业中可由直线电机驱动的磁悬浮列车、地铁等正在蓬勃发展。 2、双向变流器在城市轨道交通中的应用 （一）、完全采用双向变流器的方案 该方案完全采用双向变流器替代二极管整流器，彻底改变了目前的牵引供电设备模式。系统一次接线如图所示。图完全采用能馈式牵引供电机组的方案示意图该方案由于全部电路均为pwm整流电路，具备以下明显的优点（与二极管整流模式对比）：输出直流电压纹波系数更小，电流谐波含量更低（96%），节能效果明显。交流侧功率因数高（0.99）且可控。 但是，该方案也有如下的主要局限：目前，双向变流器的核心设备采用了全控型电力电子器件。该类产品目前的容量还远小于二极管，故双向变流器单台最大功率远低于二极管整流器。要达到同等供电能力，需要的双向变流器数量多、占地面积大，设备投资也相当大，所以目前该方案在实际工程中应用不太可行。 （二）、混合方案 经过分析论证并通过试验证明，二极管整流机组与双向变流器混合使用的方案是可行的，且谐波等各项技术指标符合要求。保留二极管整流机组可发挥其容量大、价格低的优点。双向变流器机组也可负担一定的整流负荷，从而降低二极管整流机组一定的设计容量。两者结合，既保证了供电能力，又实现了能量回馈，且整体投资比完全采用双向变流器的方案大幅降低。 （三）、无功补偿方案 由于双向变流器电路结构与svg基本一致，而且交流侧（通过变压器）直接接入中压系统，所以不需调整电路硬件和复杂的倒闸作业，而仅在控制程序中改变测量参数和算法，即可转变为等同于svg功能的装置。分布在全线各牵引所中的双向变流器，形成类似于就地补偿装置的模式，减少了主变电所集中补偿的压力。夜间线路停运时段正好也是地铁供电系统最需要无功补偿的时段，双向变流器可以无功补偿模式运行，补偿地铁供电系统中的无功。转换过程方便快捷，质量高，做到了一物多用，提升了设备的价值。 五、结束语 随着城市轨道交通的不断完善，电气技术在城市轨道交通中的应用将会得到更多管理者的重视，在城市快速发展的背景下，电气技术在城市轨道交通中的应用将会发挥着越来越重要的作用。 参考文献 1王伟进.直线电机的发展与应用概述j.微电机,2004 2曾辉.直线电机在城市轨道交通中的优势及应用j.交流技术与电力牵引,2009. 3刘晓娟.城市轨道交通m.铁道出版社,2008. 4丁丽娜，韩红彬.地铁直流牵引供电系统馈线保护方法研究j.现代电子技术，2005 文档资料：电气技术在城市轨道交通中的应用探讨 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载阅读相关文档:电气设备技术管理与经济一体化 对钢筋平法识读课程的探讨 对城市规划设计要点阐述 对高速公路桥梁施工技术的探讨 对建筑工程成本核算方法的探析 对建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术研究 对建筑屋面的防水施工技术探讨 对解决公路建筑控制区管理难题的思考 多层建筑桩基施工技术的应用分析 法律顾问在企业合同法律风险防范中的作用 房地产测绘的质量控制解析 房地产建筑施工管理及控制要点 房地产经济与国民经济波动的重要因素探讨 房地产开发项目成本管理控制技术