道岔融雪ppt课件

道岔融雪系统,武汉高铁训练段钱国明,1,2020/5/25,2,道岔融雪需求,降雪时间一般在11月至次年3月,传统人工扫雪除雪方式，费工、费时、费力、影响车辆正常运行，易造成人身安全事故，特别是夜间和偏远地区的道岔积雪，很难及时清除,铁路运输正点率要求雪天道岔能正常转换；,客运专线要求有人不行车、行车不上人。,2,2020/5/25,3,降雪对道岔转换的影响,（1）不能密贴,（2）冰块卡住,（3）密贴侧冻在一起,（4）斥力侧冻在一起,3,2020/5/25,4,降雪对道岔转换的影响,（5）岔辙部位积雪结冰,（6）活动心轨积雪结冰,（7）外锁闭夹雪冻住,（8）外锁闭沟槽内积雪,4,2020/5/25,5,解决方案,防：防止降雪进入影响道岔转换部位,吹：将降在道岔转换部位的降雪吹走,融：将降在道岔转换部位的降雪融化,5,2020/5/25,6,人工清扫道岔积雪,6,2020/5/25,7,使用压缩空气清扫道岔积雪,7,2020/5/25,8,使用森林灭火器清扫道岔积雪,8,2020/5/25,9,各种道岔融雪系统,燃气加热,9,2020/5/25,10,热水循环,10,2020/5/25,11,管道输送热空气,11,2020/5/25,12,盐水喷射,12,2020/5/25,13,电加热,13,2020/5/25,14,14,2020/5/25,15,电加热方式的道岔融雪系统中，采用在道岔上安装电加热元件，并配套控制设备，通过采集钢轨温度、空气温度和积雪等信息，自动控制道岔加热系统的工作，并可实现远程集中监控，动态监视环境温度、铁轨温度、降雪状态和加热融雪系统的工作状态等参数，适应现代铁路高速、安全和自动化等要求。其特点是电加热元件工作可靠、寿命长。,15,2020/5/25,16,结合我国铁路运用环境要求，采用可靠性高、寿命长的电加热元件，满足不同线路、不同地区的道岔融雪需求。电加热元件要能安装在各种类型道岔的尖轨、心轨、外锁闭处；融雪效果要适应我国不同地区天气情况和铁路运营条件的要求；设备的可靠性和寿命要能满足15年不下道的要求；电加热元件的寿命应达到10年以上；融雪装置应具有自动控制和人工控制方式；为防止对轨道电路的干扰，加热融雪电路应采用变压器进行隔离。,16,电加热融雪系统结构示意图,17,2020/5/25,18,RD1型电加热道岔融雪系统,采用在道岔基本轨轨腰处、轨坡处及牵引点处用固定夹将扁带状直型、U型及L型电加热器紧固的方式安装，并配套控制设备，通过采集钢轨温度、空气温度和降雪等信息，自动控制道岔加热电路的工作，并可实现远程监控，动态监测环境温度、钢轨温度、降雪状态，加热时间，耗电量、加热电路工作状态等参数。,1.概述,18,2020/5/25,19,2.特点,电加热元件工作可靠，寿命长采用远程监控方式，使得夜间和偏远地区道岔能及时除雪降低车站工作人员劳动强度减少因冬季除雪造成的人身安全事故适用范围广,19,2020/5/25,20,3.工作环境,(1)周围空气温度：-40+70(2)周围空气相对湿度：不大于95%(25)(3)大气压力不低于51.22kPa(相当于海拔高度5400M以下)。,20,2020/5/25,21,4.供电电源,(1)采用三相四线供电系统（保护地预留），电源电压为AC380V50Hz，电压波动范围为-20%+15%；(2)采用单相供电时，电源电压为AC220V50Hz，电压波动范围为-20%+15%。,21,2020/5/25,22,5.系统功能,(1)融雪设备具有手动和自动控制方式。(2)融雪设备处于自动控制方式时，车站控制终端、控制中心可以进行远程控制。(3)融雪设备手动控制分为就地手动控制和远程手动控制，就地手动控制设置在控制柜内，可直接启动、关闭加热电路；远程手动控制（包含应急操作）设置在车站控制终端处，当自动控制系统出现故障时，可以通过远程手动控制启动、关闭加热电路。控制柜手动控制方式优先，处于手动控制方式时，自动控制无效。,22,2020/5/25,23,(4)融雪设备在实现自动控制方式时，可根据使用操作级别设置身份认证等安全手段。(5)在车站控制柜（预留接口）、车站控制终端和控制中心可以完成有关参数设定，加热电路电压、电流测试，启动和关闭系统，有选择的启动或关闭某一加热电路。(6)车站融雪设备在进行控制方式转换时，原加热电路工作状态不发生变化。(7)控制柜内加热电路的启动采用逐路接通方式。,23,2020/5/25,24,车站融雪设备处于自动控制方式时，车站控制终端和控制中心均可实时监测到以下信息：a）输入电源电压、电流、频率；b）输入电源缺相报警；c）加热电路的工作电压、电流；d）传感器的工作状态及钢轨温度数据显示；e）电路故障报警；f）控制柜柜门状态及开门报警；g）接触器、断路器、漏电保护器、防雷元件、加热电路的工作状态。,24,2020/5/25,25,(9)车站控制终端和控制中心对各种信息记录保存时间不少于120天，并具有以下管理功能：a）输入电源电压、电流、频率数据记录及输入电源缺相报警信息记录；b）钢轨温度记录；c）接触器、断路器、漏电保护器、防雷元件、加热电路的工作状态记录；d）手动、自动及远程操作记录；e）加热电路工作时间（加热时间）、次数及耗电量统计；f）控制柜柜门开门报警记录。,25,2020/5/25,26,6.体系结构,26,2020/5/25,27,27,2020/5/25,28,车站控制终端,28,2020/5/25,29,车站控制终端主要工作内容,（1）全站所有控制柜的基本工作状态信息（2）加热条启停控制（自动加热和人工加热两种方案）（3）系统运行状态监视：以车站为单元，显示各个控制柜的整体工作状态；以控制柜为单元，分为回路信息、运行信息两部分，回路信息显示控制柜内各回路的接触器、断路器、回路使能以及加热条的工作状态、所控道岔、回路电流、回路实际功率。运行信息包括温度、运行参数、电表信息等。,29,2020/5/25,30,（4）故障报警：接触器、断路器、加热条故障、通讯故障、电压、功率等信息。当系统有故障信息时，上位机界面有提示框显示故障详细内容，从而实现车站中心对道岔融雪设备的实时监督。（5）以控制柜为单元进行参数设置，包括对控制柜内的每一回路启停进行控制、电压参数设置、自动加热的温度设置、回路额定功率设置、回路名称设置等。（6）对故障报警等历史数据进行表格、图表形式记录存储。,30,2020/5/25,31,电气控制柜,31,2020/5/25,32,控制柜由柜本体和基座组成。柜本体内装有控制模块、继电器组、断路器、交流接触器、电流传感器、综合电量表等电气元件；控制柜的总电源有过电流、短路保护以及高电压冲击保护；分支回路备有过电流、短路及漏电保护。柜门打开后，即可见到控制面板，操作者可以通过转换模式开关位置进行控制。控制柜面板上设有工作状态指示灯，当控制柜正常运行时，绿色指示灯亮；当控制柜有故障时，红色指示灯亮。模式开关可实现控制柜自动、手动、闭锁三种工作模式的转换,32,2020/5/25,33,自动控制模式,在自动控制模式下，加热电路处于自动加热状态，道岔融雪系统按照设定的“启动”温度和“停止”温度运行，当轨温传感器采集的钢轨温度低于设定的“启动”温度时，控制回路逐路接通；当轨温传感器采集的钢轨温度高于设定的“停止”温度时，再延时加热3分钟后，控制回路逐路关闭；当轨温传感器采集的钢轨温度处于“启动”和“停止”温度之间时，维持加热状态。“启动”和“停止”温度出厂时设定为16和30。,33,2020/5/25,34,手动控制模式,在手动控制模式下，道岔融雪系统控制回路接通，加热电路一直处于加热状态。,闭锁模式,在闭锁模式下，所有分支回路的交流接触器均断开，切断输出电路，加热电路处于关闭状态，不对任何道岔加热元件供电。,34,2020/5/25,35,当天气预报有雪时，操作人员提前将模式开关置于“自动”位，加热电路处于自动加热状态。,35,2020/5/25,36,控制柜面板指示灯含义,36,2020/5/25,37,控制柜设有12个单相输出回路，1、4、7、10回路使用A相电，2、5、8、11回路使用B相电，3、6、9、12使用C相电，加热元件均衡地分配在三相上，以使三相电流尽可能均衡。,37,2020/5/25,38,隔离变压器将加热元件与供电电路隔离，防止对轨道电路的干扰。,38,2020/5/25,39,轨温传感器安装固定在道岔尖轨加热部分的基本轨轨底，传感面和轨底面接触可靠，固定牢固。轨温传感器的功能为采集道岔加热部分钢轨的温度信息并传送给控制柜内控制模块。轨温传感器检测温度范围：-40至+100,39,2020/5/25,40,电加热元件为扁平状，外层导热材料为镍铬合金钢，电加热元件中心电热材料为镍铬合金或铜镍合金，电热材料和外层导热材料为高压氧化镁绝缘层。,40,2020/5/25,41,41,2020/5/25,42,固定卡具,42,2020/5/25,43,控制方式,人工方式道岔融雪加热电路采用人工送电、人工或自动断电的模式，配有基本的检测手段，加热时间由现场工作人员控制。这种控制模式简单经济，人为因素多，不适应现代化铁路发展的需要，故这种模式只作为在过渡条件下使用。,自动方式道岔融雪加热电路采用自动接通、自动关闭的模式，系统具有完善的自检、诊断、检测、报警、远程监控和管理等功能。这种控制模式不需要人工干预，适应现代化铁路发展的需要。,43,2020/5/25,44,道岔融雪系统的一般要求,（1）道岔融雪系统不得影响道岔和轨道电路的正常动作；道岔融雪系统应具备手动和自动控制功能。（2）车站设控制终端，根据需要可在调度所设远程控制终端。（3）融雪控制柜根据供电方式可设于室内或室外，接受车站控制终端指令，并经隔离设备控制室外电加热元件开启和关闭。（4）电加热元件应设于道岔尖轨（心轨）和基本轨（翼轨）的轨腰或底部、滑床板以及其他可利用位置。电加热元件的功率应根据道岔辙叉号的大小选定。（5）钢轨温度传感器可按每咽喉区设一处或多处，控制柜至轨旁融雪装置采用电力电缆。,44,2020/5/25,45,融雪系统组成,45,2020/5/25,46,车站控制终端操作方法,在车站控制终端故障情况下用户可通过应急盘对站场内控制柜实现启/停操作。,应急盘,46,2020/5/25,47,融雪监测控制系统计算机开机自运行。开启车站控制终端，直接进入。,47,2020/5/25,48,系统主界面,左侧为目录树，由测试站点、工作状态、人工加热、参数设置、历史数据查看、历史数据图表、历史数据删除组成，点击各目录条进入相应的页面。,48,2020/5/25,49,电加热道岔融雪系统的工作状态界面，该界面主要显示了全站各控制柜的工作状态信息、加热状态、工作模式、通讯质量、柜门开关信息等。,49,2020/5/25,50,控制柜回路信息,包括“所控道岔”、“回路电流”、“断路器”、“接触器”、“回路使能”、“实际功率”、“额定功率”、“故障信息”。,50,2020/5/25,51,单个的控制柜的运行信息，包含温度信息、运行参数信息、电表信息。,51,52,控制柜人工加热,52,2020/5/25,53,默认值为加热持续时间60分钟，加热停止时间为30分钟,按照有雪和无雪两种方式进行，一般是初始设置,按照道岔融雪系统技术条件对电量表的电压和频率的上下限进行设置，同时还需要设置电表是否为三相/单相电表,53,2020/5/25,54,控制柜的回路名称设置，按照设计资料将回路所控制的道岔号输入回路名称后面的文本框内。,54,2020/5/25,55,按照设计资料对每个控制柜的每个回路进行功率设置,同时设置功率报警的上下限百分比,55,2020/5/25,56,回路使能设置界面,对所选控制柜中的每一回路进行启停设置，可以有选择的启动和关闭某一加热电路。,56,2020/5/25,57,历史数据查看,程序运行记录、（软件的启动，停止）回