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文档简介
毕业设计(论文)中文题目: 减少接触网硬点初探 专 业: 电气化铁道技术 姓 名: 学 号: 指导教师: 2012年4月8日 电气工程系摘 要 接触网硬点是接触网系统的一大顽症。减少硬点危害,保证弓网间正常接触和取流是高速电气化铁路可幸运行的前提。本文分析接触网硬点产生的原因、线路等其他关联原因产生的硬点、非接触网原因产生的硬点,而且也指出其危害,文章最后也从消除接触线硬点的具体措施作了很好的介绍和说明,并从优化接触网设计、提高接触网施工质量等方面提出减少、控制接触网硬点产生的建议,很好的了解接触网硬点有关方面的信息有着很重要的意义.关键词 弓网关系 硬点原因 危害 检测 建议 目录第一章 接触网硬点概述 4第二章 接触网硬点的危害 4第一节 接触网硬点的机械危害 .5第二节 接触网硬点的电气危害 5第三节 接触网硬点的整治 5第三章 接触网硬点产生原因分析 6第一节 接触网硬点产生的主要原因 6第二节 接触网维护管理原因而产生的硬点 22 第三节 线路等其他关联原因产生的硬点 12第四节 非接触网原因产生的硬点 11第四章 硬点的检测与介定 11第五章 消除接触线硬点的具体措施 11第一节 接触网设计 11第二节 从施工环节减少接触网硬点 11第三节 加强日常管理 11结束语 11参考文献 11。第一章 接触网硬点概述电力机车在运行中,机车受电弓与接触线接触力的变化是非常复杂的,通常我们称引起机车受电弓与接触线的接触力突然变化的地点为接触硬点,统称硬点,接触网上引起接触力突然变化的地点为接触网硬点。 电力机车在运行中,其受电弓同接触导线接触面处于滑动摩擦状态,为保证正常取流弓网间存在一定的接触压力由于接触悬挂某些部分或其他原因会引起弓网间接触压力、相对位置和速度的突然变化,致使弓网关系产生瞬态变化,这种瞬态变化达到一定量化标准,我们便称之为硬点。可以说硬点不能对受电弓、接触网造成机械伤害,如果造成伤害则称之为碰弓(比之严重的称为打弓、刮弓)点!目前,通常这种力、位置、速度或加速度的突然变化是通过在检测受电弓上安装加速度传感器来检测,硬点是一种接触网结构的本征缺欠,是接触网接触悬挂不均质状态的统称,并且是相对的。运行速度越高,表现越明显。接触网硬点是评价和衡量高速电气化铁路弓网关系一个重要参数。第二章 接触网硬点的危害 所谓接触网硬点,就是由于接触悬挂或接触线上的某些部分,如在跨距两端的定位点处弹性变差或有附加重量时,电力机车在运行中,在机车受电弓高速运行通过的情况下,这些部分都会出现不正常的升高(或降低),甚至出现撞弓、碰弓现象,形成这种现象的本征状态即为硬点。接触网硬点是一种有威胁的物理现象,它会破坏弓网间的正常接触和受流,加快导线和受电弓滑板的异常磨耗和撞击性损害,常在这些部位造成火花或拉弧,从而损伤接触线和受电弓。接触线硬点的发生,也会影响到牵引电机的正常取流,在拉弧的暂态过程中对牵引电机造成严重的伤害,同时,还会影响机车的牵引质量。硬点对接触网、受电弓的伤害有两种情况,一是机械伤害,另一个是电弧伤害。机械伤害是指对受电弓、接触导线轻微的碰伤,刮伤等(有明显痕迹的就称之为打弓点了),通常我们说硬点对弓(网)的伤害,主要是硬点引起的弓网离线和离线瞬间产生的高温电弧,它对接触网、受电弓有很大的危害。对受电弓的伤害主要表现在对弓头的点蚀、汽化。对接触导线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化以外,就是对导线的高温退火。接触硬点是造成机车受电弓离线的重要原因之一,机车受电弓离线对机车牵引电机、电器、受电弓、接触网、牵引变压器及供电系统都有危害。由于导线上硬点的存在,冲击加速度(目前检测硬点大小的参数)数值较小时造成弓网之间接触不良,冲击加速度数值较大时就会造成离线,离线产生高温的电弧,到一定程度时会对接触网、受电弓产生机械破坏。第一节 接触硬点的机械危害机械伤害是指对受电弓、接触导线轻微的碰伤,刮伤等(有明显痕迹的就称之为打弓点了)接触硬点是造成机车受电弓离线的重要原因之一,机车受电弓离线对机车牵引电机、电器、受电弓、接触网、牵引变压器及供电系统都有危害。由于导线上硬点的存在,冲击加速度(目前检测硬点大小的参数)数值较小时造成弓网之间接触不良,冲击加速度数值较大时就会造成离线,离线产生高温的电弧,到一定程度时会对接触网、受电弓产生机械破坏。受电弓和接触导线之间发生的水平和垂直方向撞击,加大接触导线和受电弓局部机械磨耗,长期运行,会造成接触网断线和受电弓折断,引发弓网事故。第二节 接触硬点的电气危害硬点引起的弓网离线和离线瞬间产生的高温电弧,它对接触网、受电弓有很大的危害。硬点导致受电弓和接触网接触不良,在瞬间发生接触导线和受电弓机械脱开,我们称这种现象为“离线”。离线发生时,会伴有火花或电弧产生,从局部讲高温的电弧严重时可能烧伤接触线或受电弓,使接触线或受电弓的接触面出现大量的点蚀,形成麻面,加速导线电化腐蚀。造成接触线截面积不够,恶化接触线或受电弓的电能传输,长期运行,甚至于造成断线事故;除了对接触导线的点蚀、汽化以外,就是对导线的高温退火,例如现在广泛应用的铜导线,不是简单的电解铜,是电解铜经过反复的压轧、拉伸,最后挤压而成的,轧制、拉伸、挤压过程是金属的内部应力发生了变化,使软铜线变成了硬铜线,提高了机械强度(主要是抗拉强度和硬度)。拉弧产生的局部高温(最核心处有几万度),一方面使接触导线、受电弓点蚀和汽化,而恶化弓网取流关系,同时点蚀、汽化也减少触导线、受电弓的强度和使用寿命;另一方面拉弧产生的高温能使接触导线内部应力变化,造成接触导线局部退火!使其机械强度大幅下降,而容易被导线张力拉断。经常遇到非金属性接地(如非金属杂物侵入、机车车顶绝缘子闪络或者绝缘老化时升弓等),而引起接触导线(有时是承力索)断线的事故、故障,究其原因实际是此时接地有较长时间的持续电弧(此时的电流不至于断路器跳闸)而烧断接触导线。列车高速行驶时电弧在每处的停留时间很短,热量迅速的被风带走,接触导线升温并不太大;低速-特别是静止时,电弧因为位置相对固定,强大的高温很容易烧伤接触导线而断线(实际上是高温导线升温-退火导线软化拉断)。为什么金属性接地不容易断线呢?供电段的同志都有这样的经验:“带电误挂地线(金属性接地)会引起断路器跳闸,一般是不会引起接触网断线的”,这是因为金属性接地时的大电流会引起断路器迅速跳闸,短时的高温不容易烧断接触导线(这就是铜比铝材质的好处之相对耐高温),容易烧断吊弦拉弧是很难消除的,短时的接触不良、离线都会产生电弧,实际上电弧是空气被击穿时的现象,电流通过击穿空气得以连通,当然击穿空气要损失一部分电能、损失一部分电压,但通过电弧让电流得以连通,却是电弧的功劳。从电气原理上讲,离线时空气的电阻是非线性的,使机车电流骤变,产生冲击电流和瞬时过高压、高次谐波,降低供电质量,对机车牵引电机、牵引变压器及供电系统构成危害,影响机车牵引电机、牵引变压器及供电系统的电能质量。特别是原始硬点使机车受电弓严重离线,受电弓弹起后产生的二次、三次接触冲击硬点,因其离线幅度小,时间短,电弧对接触线或受电弓的烧伤更为明显。第三节 接触网硬点的整治就目前的弓网结构和实际运行来看,几乎不可能从根本上消灭硬点,只能将其减小到允许范围内。硬点的整治工作有以下几个方面:3.1提高施工检修质量;初次施工质量不达标,以后经过许多次整治也很难让设备质量有明显的提高。施工工检修过程中应严格按照200km/h检修工艺及相关标准进行施工维修。对负荷过于集中的点应预留1020mm的负弛度。3.2对现有的接触网硬点的处理。(1)如是几个跨距形成的波形硬点,则测量该区段定位点、跨中的导高找出波峰,采取定位点调整导高(波形硬点调整后,通过测晕吊弦间高度差进行吊弦的调整),消除硬点。(2)如果是中心锚结绳松弛形成的硬点,首先检查并处理补偿装置是否有坠砣卡滞现象;然后测量接触线中锚导高,调整中锚线夹使其高于定位点05mm,并且调整中锚两侧吊弦。调整更换吊弦后,保证中锚两端中锚绳松弛度一致。(3)加强巡视、取流检查工作,严格执行有关检修实施细则,提高巡检质量,是提前发现接触线硬点并处理的可行方法。其中因接触网维修工作而产生的接触悬挂中的某些质量集中点,通过改变原吊弦布置位置或适当采用增加吊弦的方法,可以改善接触网整体弹性性能,消除接触网硬点;对于某些跨距接触线坡度过大,或是连续多个跨矩坡度呈波浪形变化,通过加强检修人员工作责任心,改进巡检过程中导高测量方法,有效控制不符合标准的接触线坡度的产生,可以避免巡检过程中接触线硬点的产生。重点对接触网硬点等缺陷产生原因、危害及克服方法进行了介绍,克服的方法及效果仍需实践检验和进一步完善。铁路第6次大提速以后,对接触网的质量提出了更高的要求,所以要从接触线材质、接触网施工及检修各个环节把住产生各类硬点的可能性,保证接触网可靠安全运行,只有在日常检查和维护中不断地总结经验,摸索规律,才能逐步提高接触网的运行管理水平,适应新形式下铁路发展的要求。参考文献.第三章 接触网硬点产生原因及分析第一节 接触网硬点产生的主要原因 1、设计原因:由于绝缘锚段关节处和分相绝缘锚段关节采用的特型定位器,定位器重量较重且集中,引起定位处的弹性降低;元件式分相、分段接头处,电连接线夹处,隔离开关、避雷器及上网的电连接重量较重且集中,从而引起受电弓的接触力突变,造成较大冲击硬点。2、材质原因:采用合金接触导线晶粒不均匀,导线内部存在应力,在张力作用下形成波浪弯,接触导线在制造或缠盘过程中形成硬点。3、施工原因:接触导线在放线过程中没有采用恒张力放线、没有按照施工工艺放线形成硬点;在接触网安装调整中人员登踩接触导线、作业车升降平台直接顶抬接触导线产生硬点。4、供电原因:接触网定位线夹、吊弦线夹、电连接线夹、接头线夹、中心锚结线夹偏斜;定位坡度偏大(偏小)处所,定位器止钉间隙不标准,弹性较差(无法正常抬高);局部导线坡度变化大(跨线桥、隧道口等处所接触导线高度变化剧烈引起接触线坡度较大),定位点间、吊弦点间高差超标,吊弦受力不均匀或某一吊弦受力较大,形成硬点。5、 其他原因:工务线路路基(特别是桥头处、隧道口处、路堑和路堤连接处、钢轨接头处、道床翻浆处、三角坑处)以及抬拨道引起接触网数变化,线路晃车造成检测出硬点。第二节 接触网维护管理原因而产生的硬点铁路供电维修单位的日常接触网运营维护管理作业过程,是接触网硬点反复发生的一个重要阶段。在进行接触网作业过程中,由于制作接触线接头质量不高,或是分相(分段)绝缘器与接触线连接不平滑,间隙过大,影响受电弓平滑过渡,容易造成打弓、偏磨现象,是形成接触线硬点的一个原因; 部分定位点处或接触线其他质量集中点(如接头线夹)处吊弦布置间距不尽合理,如距离过远造成该处弹性不均匀,或是未形成一定标准的负驰度,造成该处受电弓接触力峰值过大,也会产生硬点; 巡检过程中由于测量导高的方法不准确或测量工具误差过大,导致跨距内接触线坡度变化过大,当机车受电弓高速通过时,受电弓对接触线的跟随性降低,造成冲击力过大从而形成硬点。还有检修过程中作业人员素质不高,不遵守接触网运行检修的有关规程,脚踏接触线进行作业,违章蛮干等人为因素,造成接触线平直度、线面扭曲等影响,也是产生接触线硬点的原因。 第三节 线路等其他关联原因产生的硬点铁路线路质量、线路运行条件,机车受电弓特性等其他因素,是影响弓网受流系统,产生接触线硬点的其他关联因素。特别是在工务线路晃车多发区段,线路存在三角坑区段,即使接触网各方面性能参数都达到标准,还是经常发生接触线硬点问题。对于机车经常起、停车位置,机车加速区段,由于机车取流突然增大,弓网配合状态相对不稳定性增大,也是引起接触网硬点的一个因素 第四节 非接触网原因产生的硬点 其它原因也能引起的接触力的突变点,称为接触硬点,如线路三角坑、受电弓振动、摆动等等,常见的有以下几种情况:(1)机车受电弓产生的硬点在机车的运行取流过程中,运行的受电弓与架空式的接触网之间进行的相互作用、相互匹配非常复杂,影响受流质量的主要参数有静态接触压力、动态接触压力、摩擦力、受电弓振动频率、接触网振动频率、机车运行速度、接触网传播速度等等。影响接触硬点的因素也很多,除机车车速、加速度以外,如受电弓的弹性系数、受电弓归算到接触导线上的质量等能影响到接触硬点。受电弓归算到接触导线上的质量是计量硬点的关键数值,受电弓弓头(包括滑板)质量是受电弓归算到接触导线上质量的主要组成部分,从弓网接触(冲击)关系我们知道,受电弓弓头质量越小,受电弓对接触网的冲击力就越小。无疑受电弓的弹性越好对减小硬点就会越好。与机车有关的接触网方面的悬挂弹性系数(接触悬挂张力、接触网跨距、接触悬挂导线及承力索单位长度重量、接触悬挂结构型式等都影响到接触悬挂弹性系数);接触网的振动频率、周期等等。 (2)接触导线材质产生的硬点接触线内部材料金相组织应做到颗粒细小、分布均匀,使得接触线的刚度均匀,同时要具有良好的平顺性。如果接触线内部存在孔洞、颗粒差异大、分布不约或存在异质等,接触线在加上工作张力后,就会造成刚度不均,容易受到冲击,使弓网间接触压力突变,产生硬点。接触导线质量不良,在施工过程中也易产生硬点。 (3)线路产生的硬点线路也是引起的接触力的突变原因之一,例如线路的变坡点,特别是正坡直接变成负坡的变坡点,反映在弓网关系上就相当于一个导线变坡点,如果此处正好是接触导线的变坡点那就可能出现很强烈的硬点。除此以外,特别是在列车提速以后,线路道床质量对受电弓与接触网的接触力影响很大,如道床的弹性系数、振动周期、及各种病害等,对接触网运行影响很大。例如,现在经常出现的一个就是检测车测出某支柱处拉出值过大(例如550MM)、硬点超标,而接触网工区测量拉出值并不大(只有370MM)、接触网上也没有什么缺陷会产生硬点?经长期分析发现,这种情况的一般是发生在桥头处、隧道口处、路堑和路堤连接处、钢轨接头处的处、道床翻浆处、三角坑处等。其原因是在这些地方线路路基弹性系数变化大、钢轨的接头不齐、线路病害等引起了机车左右摆动(也引起受电弓摆动)、上下震动,由此引起接触网与受电弓之间的位置突变造成的。下面以一处具体的钢轨接头为例,研究机车以160公里速度通过它时对接触网产生的硬点:经测量知道此轨缝宽10MM,轨头被车轮压塌1MM,由此可知机车通过轨缝的时间为0.000225秒,在此时间内受电弓的弓头进行了下降、上升两个动作,如果不考虑机车弹簧的减振和受电弓的减振阻尼器,则受电弓的弓头下降的平均加速度为:A=2*1MM/(0.00025/2秒)2=8*19753086.4197MM/秒2= 158024696 MM/秒2取整:158025.M/S2同理上升时的平均加速度:158025.M/S2(方向与下降时的相反)车体下降的高度只用了“轨头被车轮压塌1MM”的“1MM”来进行计算,理论上讲,数值要比这个还要大些。初看上去这个数字惊人,这个冲击力对接触网、对机车、对车辆有很大的破坏性,其实因它作用时间很短,对机车、车辆、钢轨破坏有限,加之机车、车辆走行部弹簧的减振功能是很强大的,能有效保障机车、车辆的运行安全,受电弓上在弓架与弓头也有弹簧阻尼装置,对受电弓来说这两重的减振确实能减去很多由此而引起的冲击加速度,但从各种资料、计算上可知轨缝(特别是状态不良时)对接触网能产生很大的冲击加速度(数量级约为30G左右),如果此处的钢轨轨缝不齐,错位几个毫米,则机车在此处除了上下的冲击外,还有左右的大幅摆动,机车的幅摆动同样会造成受电弓很大的左右方向的摆动,摆动量是机车走行部的4倍左右,由此产生的冲击力也是很可观的。同理可知:道岔辙岔心处的有害空间、钢轨的局部塌陷对接触网都会产生很大的冲击力,所以在高速铁路上采用无缝钢轨、研制和采用强度和韧性更好的轨缝绝缘间隔片和可转动辙岔心的提速道岔技术是非常有必要的。隧道口处的问题比较复杂,影响接触网参数、硬点的除了有隧道内、外的线路路基弹性变化以外,此处还是个特殊的风洞区,高速运行的列车会受到很大的瞬时风压,其方向、大小与很多因素(如列车运行速度、隧道口的地形、风向、风速、复线隧道的对面会车)有关,这个风压对机车的运行影响不大,但对受电弓、接触网来说就非同小可。这些瞬时风压经常造成接触网、受电弓的瞬时摆动,引起参数突变,硬点突出。此外,还有工务部门在未与牵引供电设备管理部门联系情况下,擅自起道、拨道等作业造成轨面、曲线超高和侧面限界超出容许范围导致接触导线高度和拉出值超标形成硬点或打弓。上海局管内京沪电气化铁路接触网硬点具有以下特点:一是接触网硬点在接触网缺陷中占有较高的比例。二是接触网硬点大多集中在160kmh以上提速区段。三是接触网悬挂结构本身产生一定数量硬点且硬点值较大,位置多出现在分段绝缘器、导线定位、线岔、关节等导线集中负荷较大和导线坡度变化较大的地方。四是接触网施工质量对接触网硬点的产生有直接的影响,前几次检测到的接触网硬点数量较多大部分是由于质量不达标造成的缺陷,其中因接触网施工精度问题(如吊弦高差大等)引起硬点相对较为多见。五是从现场对检测数据复校来看线路原因和其他原因产生硬点在检测硬点中占有一定比例。第四章 硬点的检测与介定 现今的检测数据是通过接触网检测车上计算机分析出来的,硬点通过在检测受电弓上安装加速度传感器来检测。它的数据链是:受电弓受到物理振动-冲击传感器-光信号-光缆-电信号-计算机数据分析, 冲击传感器可接收和发送水平、上下两个方向的数据。但是,轨道线路的欠缺,如三角坑、不平顺等,同样会引起机车包括受电弓在内的附加振动。在速度较高时(160km/h),这类振动产生的激扰对弓网系统是不可忽视的。因此,为了准确找出接触悬挂的异常点,必弓基座上安装一个加速度传感器,如果该处的加速度传感器值过大,则说明是线路轨道有欠缺,这时,即使接触压力出现异常峰值,也可以判定是由于轨道线路引起的接触压力的异常变化。如果该处加速度传感器的数值很平顺,无异常现象,那么,就可以断定,在出现异常峰值的地方就是接触悬挂要维修的隐患点根据以上思路,首先算出接触压力的平均值、标准偏差值、最小值和最大值,再判断这个接触压力是否处于最大值和最小值之间,如果是,则进一步判断这个接触压力是否大于1.8倍的平均值,如果没有大于,则可断定接触悬挂状态正常,受流良好;如果大于1.8倍平均值,则与接触压力处于最大值和最小值范围之外的情况一样,表明接触压力不正常,这时需要进一步判断这个接触压力的不正常是由轨道线路欠缺引起的还是由接触悬挂引起的。判断时,绘制加速度计的输出值曲线,判断该点接触压力所处的位置上的加速度值是否出现异常尖峰,如果没有出现,则表明此点轨道线路没有缺陷,那么接触压力过大就是由于接触悬挂引起的,此段线路受流性能不好;如果出现了异常尖峰,则表明此点轨道线路有欠缺,这时再用此点的接触压力值减去由轨道线路导致的惯性力值,如果得到的值还大于1.8倍平均值,则接触悬挂不正常,受流性能不好;如果没有大于,则接触悬挂正常,受流性能良好。目前在对硬点检测、控制过程中存在的问题。一个是检测计量单位不统一,没有具体的控制数值范围。目前各个部门的接触网检测车标准不统一,各车的冲击传感器的灵敏度、各车检测系统的数据处理方式、检测结果均不相同,也没有统一的计量标准,而且个别检测车只有上下方向的传感器,传感器的灵敏度也相差很大,校验、统一各接触网检测车进行是很有必要的。国内在弓网压力检测方面的研究较少,已有的检测方法主要是在受电弓滑板两端安装压力传感器,测得抬升力,便认为它是弓网接触力。这种方法忽略了惯性力的影响,在低速运行状态下还是可行的。但是,随着列车运行速度的提高,在速度大于120km/h时,机车-轨道耦合振动对弓网动态相互作用关系的影响加剧,在受电弓垂直方向上产生较大的加速度,惯性力对弓网接触力的影响已经不能忽视。为了测量惯性力,多数研究是在弓体中央加装一个加速度计。日本还开发了在弓体部位安装多个加速度计的方法,以在弹性振动作用显著的高频率区域提高惯性力的测量精度。而德国则采用了把4个加速度计分别跟压力传感器附在一起安装在弓体与支架间的方法,大大提高了在高速铁路运行下的压力检测精度DB用户手册。我国“六大干线”铁路运行速度还在200km/h以下,远不及日本的新干线铁路和德国高速铁路的运行速度,因此,为了适应我国较高速度铁路检测的需要,又能提高测量准确度,通过测量静态抬升力及与速度有关的惯性力Fdyn来得到弓网间的接触压力,于是有:Fc=F0Fdyn=F0ma为了保证良好受流,要求经常查找接触压力检测曲线的异常点,如出现过大的峰值,或出现极限谷值,或者不均匀程度特别明显,这些地方一定是隐患点或者不良状态点。硬点就是根据此原理检测出来的。硬点对受电弓的作用过程,从机械上来说是冲击力很大(约104牛顿数量级),但时间很短(约为10-5秒数量级)的一个过程,因可以近似看作一次弹性碰撞过程。现行的用冲击加速度G来考核硬点,数值很大,特别是与重力加速度比较,显得很突出,而对受电弓质量考核不到。用冲量来计算、考核硬点较妥。冲量P=m*a*t,它比冲击加速度多了质量m和冲击时间t,这个质量m是受电弓归算到接触导线时的质量,从此处我们还可经发现现在检测车的不合理的地方,它在受电弓头部加了个冲击传感器,单冲击传感器的质量就有1KG以上,归算到导线上也有相当的质量(不同的冲击传感器质量不同),这样测量出的数值比实际运行的数值是有误差的。采用了冲量以后,加入了对受电弓归算到接触导线上的质量和冲击时间的考核。是其数值更加客观,更能反映冲击的真实状态。另一个是对硬点的介定,然后给出一个硬点的允许值。介定要建立一套完整的弓网模拟试验系统来完成,而且在实际电流(170安330安)环境下进行。电压可以不用那么高,用1500伏特就可以了,通过试验还可以找出最好的弓网配合。第五章 消除接触线硬点的具体措施 在既有交叉式线岔改造中,该段采纳了德国提出的“无线夹区”的概念,即在距受电弓中心6001050mm和一定抬升量范围内留有一个宽度为450mm的无线夹区。从这个意义上来说,在线岔区域,从机车受电弓中心线到距相邻股道接触线1.05m处即为“始触点”。设立无线夹区,保证了受电弓从“始触点”开始,不会发生因线夹或吊弦的存在而导致打弓、钻弓的现象。 同时,精心设计两支接触线的高度,交叉点处正线应一直处于侧线下方,并且正线相对标准导高适当抬高约10mm,侧线非工作支在线岔附近适当抬高约30mm,两支工作支相距500mm处侧线接触线位置对正线接触线抬高1030mm,减少线岔处硬点。采用正线与侧线交叉吊挂形式,可以稳定交叉点几何位置的漂移,改善接触网线岔处弹性,消除接触线硬点。交叉吊弦把2支相互交叉的接触悬挂有机地联系起来,当机车受电弓驶近交叉吊弦时,2支接触悬挂可以同时被抬升,以改善线岔处弹性。 在接触网架设过程中,采用先进的基于电脑监控检测技术的恒张力接触网架设车辆进行接触线架设,是该段进行接触网大修时的理想模式。在接触线放线过程中,每跨平均分布的安装临时吊弦不少于5根,使接触线受力均匀;同时尽量在一个作业时间内完成一个整锚段的接触线架设和调整,避免作业时间过长而导致接触线在临时吊弦处产生永久性的弯曲和变形;接触线架设过程中作业施工人员认真、仔细,遵守有关操作规程,确保不人为造成接触线损伤和变形,这些措施较好地防止了接触线硬点的产生。 在接触网维护管理工作中,该段加强了巡视、取流检查工作,严格执行有关检修实施细则,提高巡检质量,是提前发现接触线硬点并处理的可行方法。其中因接触网维修工作而产生的接触悬挂中的某些质量集中点,通过改变原吊弦布置位置或适当采用增加吊弦的方法,可以改善接触网整体弹性性能,消除接触网硬点;对于某些跨距接触线坡度过大,或是连续多个跨矩坡度呈波浪形变化,通过加强检修人员工作责任心,改进巡检过程中导高测量方法,有效控制不符合标准的接触线坡度的产生,可以避免巡检过程中接触线硬点的产生。 同时,对于线路三角坑质量问题,该段还通过会同工务部门定期协商机制,督促有关部门加强整治;而对于机车运行过程中的经常性加速区段,则借鉴机车起、停车位置多加电连接的方法来改善受流条件,避免硬点的产生;至于弓网共振问题,因为接触网一旦建成,它的振动特性就确定了,很难改变,只能寄希望于研究单位加强受电弓改进,使受电弓适应的振动频带加宽,以消除共振离线率。 尽管接触网硬点是在接触网设计、施工、维管中多发的一个顽疾性问题,但由于该段采取了以上有效措施,使管内接触网硬点率大大下降,仅今年上半年就控制在15%线条公里,同比下降了50%。从而有效地提高接触网运行质量第一节 接触网设计从接触网设计环节优化接触网结构和型式,是从源头上减少和控制接触悬挂结构本身产生的硬点根本措施。设计部门应对目前所采用的接触网结构和型式进行分析,对接触网系统中硬点多发、易发部位,采取针对性措施,对接触网结构和型式进行优化创新。比如尽量避免导线坡度变化,合理选择接触网零部件,减轻附加在接触导线质量,增加接触悬挂弹性均匀度,改善接触悬挂特性,最大限度减少接触网结构本身产生的硬点。在京沪铁路电气化改造工程设计中对部分电分相采用器件式电分相在前期部检测车检测中就存在硬点值高,连续拉弧现象,虽经整治也无法完全消除,遂对器件式分相进行改造改为七跨气隙绝缘锚段关节式电分相。现今世界上有两类先进的结构,一是采用弹性很小的硬网型电气化铁路,如广州地铁(广州地铁的1号线软网是双120铜银合金导线+双120铜承力索结构,210号线全部采用无承力索、无张力的汇流排固定的硬网结构);二是弹性更好的软网型电气化铁路,如现在流行的欧盟、日本的高速电气化铁路。从设计选型来说,什么样的弓与什么结构的网搭档、配合是当前试验、统计、的关键和难点,我国起步晚,资料很少,多数是采用国外的技术。从接触网线索材料的角度来看,当今较先进的铜银合金线、青铜线、镁铜线的性能比硬铜线更好。至于选那种主要是受电弓的配合,在不同的受电弓、运行速度、环境下选取配合较好的导线和受电弓。毫无疑问,当导线选定以后,承力索应选用与接触导线选用相同的材质!这样承力索与接触导线在温度变化时同步伸缩,对接触网的性能、减少硬点都有很大好处。无疑铜材质导线比钢铝线耐高温性能、耐磨性能、导电性能、与受电弓容易配合等众多优点,被国内外反复证明并广泛采用,特别是在高速情况下其优势更加明显。从设计的参数选择来说,现在流行选用较小的拉出值,例如“曲线地段拉出值从400MM减为300MM,直线地段从过去的300MM减为200MM”,这个做法的好处是降低了接触网脱弓的可能性,减少了之字力接触网锚段中部的张力损失(因为减少了之字力),但它牺牲了受电弓弓头的有效作业区,加重了受电弓的局部磨耗,减少了受电弓滑板的使用寿命,从硬点的角度说,因局部磨耗加重容易产生弓碰网的硬点。当然,从运营成本上讲是否妥当,也很值得研究。第二节 从施工环节减少接触网硬点提高接触网施工质量是减少和控制接触网硬点产生的关键。目前影响我国接触网质量最大的因素是施工质量,可以说是初次施工质量不达标,以后经过许多次整治也很难让设备质量有明显的提高,是特别是在我国目前运输紧张的条件下,有限的维修天窗内能进行的作业是非常有限的,而且接触网是一个整体,每整治一个问题,都要采取许多的分步过渡措施、过渡后的恢复、整治中还会有许多新的问题不断的出现并且及时的处理。高速电气化铁路,对接触网的施工人员素质和施工质量也提出更高要求,在接触网施工方面,照证弓网关系良好可靠的前提是:接触导线架设质量、施工计算软件(尤其吊弦计算软件)的先进性和实用性施工测量数据的准确性,以及先进施工机具、检测工具和高素质的接触网专业人才。在我国目前的施工中主要存在几个问题一是施工的科学性, 下部工程施工重视不够,下部工程是接触网工程的重要的组成部分,下部工程的质量好坏决定着接触网长期运行状态,对主要承力索、接触导线的线索预伸(超拉)重视不够,线索预伸是一项对高速铁路很重的一道工序,线索预伸后可以免去35年的线索伸长过渡期、可以大减少导线硬点,但由于费用、技术、工期等种种原因施工单位一般不进行此项作业。对现有的接触网硬点的处理:一方面施工、检修中要按照检修工艺及相关标准规范零部件的安装,特别是接触导线上的零、部件的安装,尽量减小、减少集中负荷,另一方面还应使导线尽量平缓,导线坡度保持在1以内。有条件时将分相尽量设计或改造成八跨关节式,将线岔尽量改成无交叉线岔(关节式线岔)。许多人认为定位器的硬点是无法避免的,实际上定位器的自重是可以通过调整定位坡度来消除的,也就是说,将定位坡度调整到让“定位拉力产生的上抬力等于1/2定位器重量”,此时,此时拉力产生的上抬力与定位器对导线的压力平衡,定位器不会对接触导线产生压力,这样定位器没有产生硬点!大于这个力则使受电弓在此得产生负硬点;小于这个力,则产生硬点,建议以后修定接触网检修规程时定位坡度的标准要考虑这个因素。对于电连接,现在有些人把电连接的弹簧圈给取消了,以为减少了电连接的重量对减少该处的硬点有好处,
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