城市轨道交通供电接触网类型的比较论文

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1、城市轨道交通供电接触网类型的比较论文.freel/h以上。图1弹性简单悬挂图2简单链形悬挂1.1.3刚性悬挂刚性悬挂又称刚性接触网,是一种区别于传统柔性接触网的供电方式。由于地铁隧道供电导线上方空间有限,链形悬挂一般采用冷拉电解铜接触线。1962年日本东京营团地铁日比谷线开通时,考虑可能发生断线事故而要有保护措施、洞内维修作业较复杂等问题,以及隧道断面比三轨供电要大幅扩大的情况,开发了地铁用的新的刚性悬挂方式。现在通过10多个国家、30多条地铁的运营,经过不断改进设计,刚性接触网系统已日臻完善,非常

2、可靠。如营团地铁南北线使用的刚体悬挂(见图3):采用铝合金T型汇流排和铝夹耳来夹持铜导线,设计简单,施工容易;T型汇流排截流截面大,减少电阻40%以上,无须辅助馈电线,使得其结构简单紧凑,节省隧道净空,节省投资;导电铜线不受张力,应用可靠,耐磨性好;接触网系统零部件少,大大降低了维护成本。1.2三轨接触网三轨接触网是沿轨道线路敷设的附加接触轨,从电动客车转向架伸出的受流器通过滑靴与第三轨接触而取得电能。三轨接触网的电压据IEC标准为DC600V和DC750V,但也有国家采用较高电压,如西班牙巴塞罗那

3、地铁就采用了DC1500V和1200V。接触轨可以有三种方式,即上接触式、下接触式和侧接触式。图3刚性悬挂1.2.1上接触式三轨安装在绝缘子组件上(见图4),由接触轨、绝缘子、三轨夹板、防护支架、防护板、端部三轨弯头、防爬器等构件组成。受流器滑靴从上压向接触轨轨头顶面受流。受流器的接触力是由下作用弹簧的压力调节的,受流平稳,由于端部弯头的过渡作用,能够减少在断电区的电流冲击。上接触式三轨施工作业简便,可以在轨头上部通过支架安装不同类型的防护板。北京地铁、纽约地铁都是采用上接触式第三轨。1.2.2下接

4、触式下接触式三轨轨头朝下,通过绝缘肩架、橡胶垫、扣板收紧螺栓、支架等安装在底座上。下接触式的优点是防护罩从上部通过橡胶垫直接固定在接触轨周围,对人员安全性好。莫斯科地铁就采用这种方式,利于防止下雪和冰冻造成集电困难。但是这种方式安装结构较复杂,费用较高。2.1.2.3侧面接触式侧面接触式就是接触轨轨头端面朝向走行轨,集电靴从侧面受流。跨座式独轨车辆就采用侧面接触形式。其受流器装在转向架下部,接触轨装在轨道梁上。图4三轨装配图1.2.4三轨材料的进步三轨用导电率较高的铁轨制成(一般国内使用的材料为05

5、Al)。近几年来随着复合材料的发展,由不锈钢与铝合金通过机械方法或冶金结合方法加工而成的钢铝复合接触轨(见图5)已取代低碳钢接触轨,被世界上60多个城市采用。钢铝复合轨与低碳钢接触轨相比具有以下优势:图5钢铝复合轨断面①电导率高,电压降及牵引能耗成比例下降,因此可加大供电距离约1.4倍,适当减少牵引变电站的数目。虽然目前钢铝导电轨还只能进口,成本比铁轨要贵3倍,但是节省下来的牵引变电站投资与接触轨增加的费用基本相抵,而且由于线路损耗降低,按20km长的线路计,仅靠节电一项,5年可收回多投的资金。②不

6、锈钢接触面光滑,耐腐蚀,耐磨耗,可延长接触轨与受流器的寿命。③重量轻,便于施工安装。正因为钢铝复合轨有以上优势,新上项目采用钢铝复合轨已成为趋势。我国不少城市的轨道交通项目正准备使用钢铝复合轨方式。2不同接触方式的特点比较2.1安全性无论架空式接触网还是三轨接触网,其安全性都是无容置疑的。从发生触电事故的情况看,两种方式都有且主要发生在车辆运用维修与电网维护人员。从地面交通的角度来看,在市区平交运行的有轨电车或轻轨车宜采用架空接触网;牵引网压等级较高时,为了安全和保证一定的绝缘距离,也宜采用架空网。

7、而封闭运行的城市铁路或轻轨采用架空线或第三轨都完全能保证安全;在发生事故疏散乘客时架空式接触网将给人们更多的安全感。2.2.2经济性从技术发展历史来看,由于电工材料和输变电技术的进步,直流牵引输电电压呈增高趋势。1863年开通的伦敦地铁和1904年开通的纽约地铁分别采用了DC630V和DC625V直流供电,三轨授流方式;1935年开通的莫斯科地铁采用的是DC825V(相当DC750V),第三轨授电。1955年开通的罗马地铁首先采用了1500V直流架空线输电。1960年以后,日本的地铁与电气铁路一致,

8、基本上都采用了DC1500V架空接触网的制式。从建设费用来看,1500V直流架空网输电比750V三轨授流经济。提高输电电压,可以相应地减少电能损耗,减少变电站的数量,降低电力设备费用。电压提高一倍,同样功率的电能输送距离可以提高近一倍。750V供电系统变电站间距较短,一般为1.5～2km,而1500V供电系统变电站间距可达3.5～4km。因此同一条线路采用1500V输电,如果电站配置得当,比750V可以少建近一半变电站,供电设施大约只相当750V三轨授流的70%左右。