接触网培训教材(修改版).doc
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主编:
韩珉、朱勇、蒋伟林、高磊
苏州轨道交通有限公司运营分公司
供电机电中心
苏州轨道交通一号线接触网专业培训教材
2
前言
接触网是地铁供电系统中的重要组成部分,负担着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电客车使用的重要功能。
接触网质量的好坏,将直接影响电客车的行车安全和运营质量,因此提高作业队伍的业务、技术水平,建立一支精干的检修队伍,确保维修质量,保障运营安全,树立优秀的服务品牌,提升苏州地铁的社会形象有着十分重要的意义。
接触网维修工是地铁设备检修的重要岗位,因此就要求在接触网培训体系中建立一套有针对性的,能够联系实际工作的教材。
本教材结合苏州轨道交通接触网工的工作实际,对接触网专业的检修安全规范、技术标准、维修要求、施工流程进行了一系列的讲述。
编者
2011年5月
目录
第一章苏州轨道交通1号线供电系统简介 -5-
第一节苏州轨道交通1号线供电系统概述 -5-
第二节未来线路换乘情况 -5-
第三节1号线供电系统概况 -5-
第四节1号线接触网系统概况 -7-
第二章刚性接触网主要部件的安装 -17-
第一节刚性接触网特点 -17-
第二节测量 -19-
第三节吊柱及悬挂装置的安装 -20-
第四节汇流排安装 -21-
第五节接触导线架设 -23-
第六节架空地线架设 -25-
第七节中心锚结的安装 -26-
第八节设备安装 -27-
第三章接触网设备验收及实验 -32-
第一节冷滑试验 -32-
第二节绝缘测试 -33-
第三节热滑试验及短路试验 -34-
第四章柔性接触网介绍 -34-
第一节接触网的组成部分 -34-
第二节接触网的工作状态和悬挂要求 -35-
第三节接触网的悬挂方式 -36-
第四节中心锚结 -38-
第五节支持装置的结构形式 -39-
第六节定位装置 -42-
第七节定位器及定位管 -43-
第八节线岔及其定位 -45-
第九节分段绝缘器 -46-
第十节隔离开关 -47-
第五章接触网主要工器具 -48-
第一节梯车 -48-
第二节多功能激光接触网检测仪 -48-
第三节1500V高压直流接地线 -49-
第四节1500V直流验电器 -49-
第五节紧线器 -50-
第六节拉力绳 -50-
第七节力矩扳手 -51-
第八节手扳葫芦 -51-
第九节整弯器:
-52-
第六章杂散电流防护 -52-
第一节杂散电流概述 -52-
第二节杂散电流防护方案 -52-
第三节杂散电流系统的日常维护措施 -53-
第一章苏州轨道交通1号线供电系统简介
第一节苏州轨道交通1号线供电系统概述
轨道交通一号线总体呈东西走向,起点位于吴中区木犊镇北侧天平山东麓的灵天路,沿竹园路向东进入苏州新区后,往北转入长江路,经苏州乐园,往东沿邓尉路穿过京杭运河,进入金阊区,经干将西路、穿西外城河、沿干将东路进入平江区,之后线路穿过东外城河进入苏州工业园区,线路沿中新路、苏华路布设,途经园区CBD后穿金鸡湖,沿玲珑街东行,经过园区会展中心、文化中心,沿翠园路东行经行政中心后线路向东止于锦溪街,全线总长25739.2m,均为地下线。
1号线共设24座车站,均为地下站,平均站间距1093.13m,最大站间距2482.65m,为穿金鸡湖的星港街站(东方之门)至会展中心站,最小站间距717m,为华池街站(时代广场)至星湖街站;1号线设控制中心一座,位于广济路站西北侧,为线网四条线共用;全线设主变电站两座,分别位于苏州乐园站及星塘街站。
1号线供电系统采用110/35kV两级电压制的集中供电方式,新建2座主变电站;牵引供电系统采用直流1500V供电,正线的地下区段全部采用刚性架空接触网,车辆段采用柔性架空接触网;车辆段选址在木渎站附近的天平山脚下;新建控制中心设置在广济路站附近。
第二节未来线路换乘情况
苏州市轨道交通1号线在苏州乐园站预留与3号线衔接和换乘条件;在广济路站预留与2号线衔接和换乘条件;在人民路站预留与4号线衔接和换乘条件;在星塘街站预留与3号线换乘条件。
第三节1号线供电系统概况
苏州市轨道交通1号线采用DC1500V架空接触网向车辆供电,在苏州乐园站和会展中心站附近设110/35kV主变电所。
在车辆段、木渎站、玉山公园站、滨河路站、广济路站、仓街(相门)站、星港街(东方之门)站、星湖街站、钟南街站设35/1.5kV牵引变电所。
正常运营模式下,正线各供电分区由相邻牵引变电所双边供电。
当一个非终端牵引变电所解列时,闭合该牵引变电所处的接触网越区供电开关,由相邻牵引变电所实行大双边供电;当终端牵引变电所解列时,由相邻正线牵引变电所实行单边供电。
车辆段设置专用的牵引变电所,当车辆段牵引变电所解列时,由木渎站牵引变电所向车辆段越区供电。
车辆段内划分为多个供电分区,正常运营模式下,由车辆段牵引变电所的多条馈线分别供电;在主要运用线的相邻回路之间设联络开关,以备某一馈线故障时灵活供电。
地铁电客车本身不携带牵引电源,因此必须依靠外部供电装置供给其牵引动力,因此供电系统由电客车和牵引供电系统组成。
我们对牵引供电系统和电客车的内容做一些简单介绍。
1.牵引供电系统
牵引变电系统主要由牵引变电所和接触网组成。
牵引变电所主要作用是将110kV主变电所的输送过来的35kV交流电降压整流成DC1500直流电,通过通过馈线电缆送到接触网上。
牵引变电所一般通过35kV环网电缆构成双电源回路,以提高供电可靠性。
牵引供电回路以以下顺序形成回路:
牵引变电所正极母线——馈电线——接触网——电客车——钢轨回流/地回流电缆——牵引变电所负极母线。
牵引变电所主接线示意图如下:
2.电客车
电客车是运送旅客的载体,由于自身不带牵引电源,因此其运行主要依靠升起的受电弓直接接触导线获取电能。
苏州地铁1号线电客车采用2动2拖4节车厢编组,在第二、第三节车厢顶上各设置一台受电弓,当受电弓升起工作时,以100-140N的接触压力紧贴接触线磨擦滑行,通过受电弓碳板取流,将电能引入电客车主断路器,再经过变压器后提供给牵引电动机,电动机驱动电客车运行。
受电弓结构图如下:
每台受电弓上安装有2条碳滑板,每条滑板宽度60mm,长度1050mm,厚度22mm。
降弓高度为3810mm,最大升弓高度为6303mm,最低工作高度为3888mm,电客车单弓整车最大静态电流为300A。
3.回流系统
电客车受电弓从接触网取流后,电流要通过回流系统回流到牵引变电所,从而形成电流的回路保证电客车的正常运行。
回流系统一般由回流电缆、均流电缆、单向导通装置、钢轨及附属物组成,主要为牵引电流提供回路通道。
第四节1号线接触网系统概况
车辆段及出入段线接触网采用架空柔性接触网,正线接触网全部采用架空刚性接触网。
刚性接触网由汇流排和接触线组成复合载流导体,支持结构由吊架、绝缘子和汇流排线夹等组成,在需要电气分段处,正线和牵引变电所所在站的辅助线设绝缘锚段关节,在需要机械分段处,设刚性悬挂非绝缘锚段关节,在不便设置非绝缘锚段关节的地方或行车速度较高的曲线地段,采用膨胀接头取代非绝缘锚段关节,在锚段中部设置刚性悬挂中心锚结,采用在悬挂点两侧安装限位线夹形式的中心锚结,在大坡道、渡线分段绝缘器等处加装斜拉绝缘子。
在出入段线隧道洞口处,设置切槽式刚柔过渡装置,隧道外链形悬挂接触网的承力索在隧道洞门上下锚,接触线采用贯通式刚柔过渡方式通过一段刚性悬挂后下锚在隧道内,在防淹门处,架设便于拆卸的的刚性悬挂短锚段,并在防淹门的一侧设便于临时放置短锚段接触网的吊钩。
出入段线的地下部分采用与正线相同的刚性接触网;敞开段和地面部分(含延至车辆段内的部分线路)采用全补偿简单链形悬挂接触网(1根接触线+1根承力索+2根辅助馈线);试车线采用全补偿简单链形悬挂接触网(2根接触线+2根承力索);车场内其它线路采用有补偿的弹性简单悬挂接触网(1根接触线)。
在需要机械分段处,设3跨非绝缘锚段关节,非绝缘锚段关节的两支悬挂经软铜绞线纵向电气连接,锚段关节转换柱为双腕臂,承力索延伸1跨下锚。
在接触网锚段终端设置张力补偿装置,全部采用恒张力弹簧补偿装置,以改善景观效果。
1.接触网系统的工作原理
苏州地铁采用了DC1500V电压供电,通常在牵引变电所附近接触网上设置绝缘锚段关节,这样两个牵引变电所之间形成一个接触网供电分区,又称供电臂。
接触网供电方式如下:
地铁接触网正常供电方式为双边供电方式,即由两侧牵引变电所同时向一段接触网供电。
这种供电方式可以提高整个接触网的电压水平,同时也为电客车提供持续供电的保障。
在某一变电所故障退出运行时,由于是双边供电因此可以保证接触网依旧带电,电客车依旧可以运行。
当某一变电所退出运行时,可通过合上越区上网隔离开关,采用越区供电的大双边供电的方式,由另外两个变电所给接触网越区供电,保证接触网持续带电。
大双边供电增大了变电所牵引降压变压器的负荷,对电器设备安全和供电质量影响较大,因此是一种避免中断运输的临时性措施。
而车辆段一般采用单边供电的方式,只有当车辆段的牵引变电所退出运行后,通过闭合越区上网隔离开关,由正线变电所对车辆段接触网进行供电。
2.柔性接触网的组成
架空柔性接触网有简单悬挂和链形悬挂两种基本形式,主要由支柱及基础、支持装置、定位装置和接触悬挂几部分组成。
1)支柱及基础
支柱及基础承受着接触悬挂和支持装置所传递的全部负荷(包括自重),并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上,保证其稳定性。
在城市轨道交通中,通常支柱采用金属支柱,而苏州地铁接触网支柱采用镀锌钢支柱和各种刚造型支柱,因此有体积小、外观整齐美观和易于维护安装的优点。
基础承受支柱所传递的力矩并传导给土地,是起支持作用的。
金属钢柱有H型钢柱和锥型钢柱,其中苏州地铁车辆段大部分采用锥型钢柱,如:
GZ300/7型号,表示钢柱高度为7米,容量为300kN·m。
锥形支柱
2)支持装置
支持装置是用来支持悬挂,并将悬挂的负荷传递给支柱的装置。
支持装置可分为腕臂形式和软、硬横跨形式。
腕臂形式的支持装置包括腕臂、拉杆等。
软、硬横跨形式主要包括横向承力索,上、下部固定绳等,广泛使用在车辆段和地面地区的咽喉地带,属于多线路上的专用形式。
在单线中,如出入段线,使用的腕臂有斜腕臂、平腕臂等几种形式。
而在3-4股道上多采用硬横梁和软横跨形式(车辆段采用软横跨形式),其支柱所受的横向力矩小、比较稳定。
腕臂形式支撑装置软横跨形式支撑装置
3)定位装置
定位装置主要包括定位管和定位器,由
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