第一篇:《最新电气化铁道接触网规划设计施工实用全书》
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pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。《最新电气化铁道接触网规划设计施工实用全书》 本书作者:编委会 出版单位:中国电力出版社 2006 年 7 月出版 光盘数量:全三卷十 lCD 16 开精装 定 现 价:798 元 价:399 元
《最新电气化铁道接触网规划设计施工实用全书》坚决抵制各 类盗版、劣质图书及附件,严格控制图书进货渠道,遵守国家 新闻出版、发行的相关规定,直接从经过国家出版发行行政部 门审核批准的出版社进货,不国图、中华书局、三联书店、商 务印书馆、人民文学、上海古籍、上海世纪出版集团、中国社 科、社科文献、电子工业、机械工业、化学工业、科学、法 律、上海外教、北大、清华、人大、复旦、武大、南大、广西 师大、北京出版集团、浙江少儿、江苏少儿、21 世纪、作 家、春风文艺、长江文艺、接力、漓江等全国知名的 300 余 家出版社建立了良好的合作关系,所采贩的图书均经所在地图 书市场审读办公室审读合格后,方上市发行,100%正版、优 质,订贩速度快,数据提供及时,加工全方位,能全面符合客 户的需求。公司经营的图书科目品种齐全,涉及学科面广,涵盖文学、文
化、教育、体育、科技、历史、艺术、哲学、语言、政治、经 济、学术与著、工具书及其它社科综合类图书等。经营风格全 方位,适合各文化层次读者学习和阅读需要。
内容介绍:详细说明:前言 1 牵引供电系统 1.1 牵引供电的作用 1.2 牵引供电网 1.3 德国铁路的 16.7Hz 牵引供电系统 1.4 马德里一塞维利亚线路的 25kV、50Hz 牵引供电
1.5 安卡拉地下铁路的 750V 直流牵引供电系统 1.6 参考文献 2 要求不规格 2.1 接触网要求 2.2 轨道、线路和工作条件的要求 2.3 气候条件 2.4 受电弓的规格 2.5 可靠性和安全性规定 2.6 环境兼容性. 2.7 接触网设备材料的物理特性 2.8 参考文献 3 牵引接触网系统和架空接触网的设计 3.1 术语 3.2 架空接触网类型 3.3 接触轨 3.4 架空接触轨设施 4 接触网不横跨设备的设计 4.1 接触网设备 4.2 横跨设备 4.3 牵引供电线路 4.4 电力牵引用的信号牌 4.5 防止意外接触的措施
4.6 零部件 4.7 架空接触网及其零部件的系列化 4.8 已建成的接触网系统 5 架空接触网设备的计算 5.1 关于荷载和应力的假设 5.2 弛度 5.3 物理状态变换方程式 5.4 风偏移 5.5 纵向跨距和锚段长度 6 架空接触网系统的设计 6.1 目标和程序 6.2 基本原理和原始数据 6.3 接触线拉出值和水平张力 6.4 跨距的确定 6.5 锚段长度 6.6 锚段关节 6.7 道岔上方的接触网 6.8 接触网平面布置的控制点 6.9平面图 6.10 横截面图
6.11 纵剖面图 6.12 工程文件
6.13 计算机辅劣设计 7 横向支持装置、支柱和基础 7.1 荷载假设 7.2 横向支持装置和支柱 7.3 支柱 7.4 横向支持装置的规格 7.5 支柱的容量 7.6 土质 7.7 基础 7.8 例题 8 特殊应用的接触网设计 8.1 概述 8.2 维修设备 8.3 隧道封闭 8.4 丌同牵引供电系统间的电气分离 8.5 移劢桥 8.6 丌同牵引供电系统线路的平交道口 8.7平交道口处接触网的设计 8.8 集装箱终点站、装载和检测轨道、矿区铁路 9 受电弓不接触网的相互作用 9.1 概述 9.2 技术原理
9.3 接触网和受电弓的相互作用 9。4 测量和试验 9.5 设计参数的影响 9.6 结论 10 牵引供电网中的电流和电压 10.1 引言 10.2 接触网的电气特性 10.3 接触网网络中的电压调整 10.4 运行电流 10.5 接触网回路 11 载流容量和保护措施 11.1 电力牵引接触网的载流容量 11.2 温度对接触线特性的影响 11.3 接触网保护和故障点标定 12 回流不接地 12.1 概述 12.2 词组和定义 12.3 基本原理 12.4 作为导体的大地 12.5 直流牵引系统 12.6 交流牵引系统 13 电力牵引接触网——电磁干扰的发射源
13.1 简介 13.2 耦合机制 13.3 干扰参数 13.4 单相交流电气化铁道的干扰 13.5 牵引接触网周围的电磁场 13.6 结论 14 施工和运营维护 14.1 基本定义 14.2 施工 14.3
操作 14.4 磨损和老化 14.5 维修 14.6 回收废旧利用 14.7 施工和维修用工机具 14.8 寿命周期的考虑 参考文献 附录 1 标准和规程 附录 2 常用缩略语 附录 3 关键词索引巨邦文化发展有限公司
第二篇:电气化铁道供电接触网实习报告
实习报告
教学中心:
武汉
年
级:
10秋
专
业:
电气化铁道供电
层
次:
高起专
姓
名:
顾翔
学
号:
10637350
远程与继续教育学院
电气化铁道供电接触网实习报告
一、实习单位及岗位介绍
武汉铁路局武汉供电段舵落口车间综合网工区,主要负责武康二线,汉宜高铁以及长荆附属疏解线,负责供电接触网,电力设备日常保养与检修等工作。
二、实习时间
2010年8月——2012年9月
三、学习过程及实习体会
第一阶段车间对我们进行了《接触网安全工作规程》;《接触网运行检修规程》和《营业线施工安全管理实施办法》的学习。
(一)、学习接触网安全工作规程(简称“安规”)
1、工区安全技术人员对大家进行安全教育,学习《安规》的总则,一般规定、作业制度、高空作业、停电作业、带电作业倒闸作业、作业区的防护等内容。《安规》所列条目,都是总结了接触网上发生的各种事故,从中汲取经验教训甚至是血的教训而编写出来的。所以它有绝对的权威性,现场又称它为保命的规程。
2、《安规》中讲明了作业制度中的有关规定、高空作业要求和不同作业方式下应办理的手续及注意事项。要求凡是从事接触网运行和检修工作的所有人员,都必须经过考试评定安全等级,取得安全合格证后方可参加相应的接触网运行和检修工作;雷电时禁止在接触网上进行作业,有雨、雪、雾或风力在5级以上的恶劣天气时,一般不进行V形天窗作业和带电作业。
3、在作业制度中要求:作业前要填写工作票,工作票分3种:接触网第一种工作票,用于停电作业,就是在接触网停电设备上进行的作业;第二种工作票,用于带电作业,就是在接触网带电设备上进行的作业;第三种工作票,用于远离作业,就是在距离接触网带电设备附近的设备上进行的作业。开工前,作业组工作领导人要宣读工作票内容,作业结束后,要将工作票交给工区由专人统一保管不少于3个月。
4、在高空作业中还规定了,离地3米为接触网高空作业,要设专人对作业人员进行监护,特别指出攀杆作业,登梯作业和车顶作业的有关要求。
5、《安规》中还具体规定了各种作业方式的安全距离、命令程序和安全措施,如停电作业时,应由何人办理停电手续,明确要求,由安全级别不低于3级的作业成员为要令人,向电力调度申请停电。经电力调度审查批准发布作业命令后,才能开始作业。对停电作业前,验电接地的操作方法和安全注意事项都有了严格的规定。在带电作业的命令程序、安全距离、绝缘工具和一般带电作业要求等,都作了详细说明,总之,安规是接触网规程中最重要的规章。
(二)、学习接触网运行检修规程(简称“检规”)学习《检规》总则、第一章运行和管理、第二章检修、第三章技术标准和目录等内容。其中最重要的是技术标准一章,特别是对重要设备中的有关参数要牢记,如拉出值;导线高度、锚段关节、线岔、电位器补偿器、中心锚结和软横跨等有关技术规定,接触网维修人员在检修接触网设备时,应严格遵守检规技术要求。
第一节:接触网零件、线索及绝缘子
一、接触网零件
接触网各导线之间、导线与支持结构之间、支持结构与支柱之间的所有连接器件,统称为接触网零件。
(一)零件分类
接触网零件按用途可以分为:悬吊零件、定位零件、连接零件、锚固零件以及支撑零件。按零件的制造材料分为:铸黄铜件:用于铜线中的线夹连接;可锻铸铁件:用于承力和外形复杂且用量较多的零件;灰口铸铁件:用于承受压力的垫块及非承力零件;普通碳素钢件:用于圆钢、角钢、槽钢等型材锻制或焊接零件。
(二)零件的使用要求
接触网零件在使用前,除了检查是否符合型号、规格之外,还应对零件进行外观检查,其应符合下列要求:
1.表面应光洁、无裂纹、毛刺、砂眼、气泡等缺陷。
2.零件的活动部位应灵活,配套连接无障碍。
3.凡经过热镀锌的零件,应锌层均匀,无脱落、锈蚀现象。
4.焊接零件应连续焊实,无虚焊、假焊等现象。
二、线索
接触网线索主要有接触线、承力索及附加导线。
(一)接触线
接触线的功用是保证质量良好地向电力机车供电。接触线应具有良好的导电性,具备足够的机械强度和耐磨性。我国目前采用的接触线有铜接触线和钢铝接触线两种。
1.铜接触线:铜接触线一般由电解铜硬拉制成。它具有良好的导电性能,有足够的机械强度,耐腐蚀,施工安装及运营维修方便等优点。但耗费大量铜材,价格较高。铜接触线可分为TCG-
110、TCG-100、TCG85 等型号。TCG 表示铜接触线,后面的数字为标称截面积,单位为mm2。
2.钢铝接触线:钢铝接触线的上部为铝,作为导电部分,下部为钢以保证有足够的机械强度和耐磨性,两种金属采用压接的方法构成。钢铝接触线具有机械强度高、稳定性好、耐磨耗、造价低等优点。但施工、维修困难,钢铝处易开裂,抗腐蚀能力差等。钢铝接触线分为215GLCA 100和173GLCA 80 两种型号,GLCA和GLCB分别表示钢铝接触线的两种规格,后面分式的分母表示该型接触线截面的总面积,分子表示导电性能相当于铜接触线的截面积,单位为mm2。
(二)承力索
承力索的主要功用是通过吊弦将接触线悬吊起来,提高悬挂的稳定性,与接触线并联供电。承力索应能承受较大的张力,具有较强的抗腐蚀能力,随温度变化较小。承力索一般采用单芯多层铰线。目前我国采用的有铜承力索和钢承力索两种。
1.铜承力索:铜承力索导电性能好,抗腐蚀能力强。但价格较贵,机械性能比钢承力索低,随温度变化较大。铜承力索的常用型号有:TJ-95,TJ-120 等。TJ 表示铜绞线(也称铜承力索),后面的数字表示标称截面积,单位为mm2。
2.钢承力索
钢承力索的优点是机械强度高,随温度变化小,造价低。但导电性能差,抗腐蚀能力差。目前采用镀铝锌钢绞线(表示符号:LXGJ)其缺点得到了一定改善。钢承力索常用型号有:GJ-50,GJ-70 等。GJ 表示钢承力索(也称钢绞线),后面的数字为标称截面积,单位为mm2。
三、绝缘子
绝缘子的作用是保持接触悬挂对地的电气绝缘。由于绝缘子是串接在支持装臵或接触悬挂中,所以绝缘子应具备承受一定机械负荷的能力。绝缘子多数是瓷质的,由瓷土加入石英砂和长石烧制而成,表面涂有一层光滑的釉,以防止水份渗入瓷内。钢件与瓷件用不低于42.5MPa 的硅酸盐水泥胶合剂浇注在一起。接触网常用的绝缘子有:悬式、棒式、针式和柱式四种类型。其绝缘子的电气性能:
1.绝缘子干闪络电压:指绝缘子在干燥、清洁的状态时,施加电压使其表面达到闪络时的最低电压。
2.绝缘子的湿闪络电压:指雨水在降落方向与绝缘子表面呈45 度角淋在绝缘子表面时,使其闪络的最低电压。绝缘子发生闪络时,只是瓷体表面放电,而瓷体本身未受损害,闪络消失后绝缘性能即可恢复。发生闪络后,其绝缘性能有所下降,容易再次发生闪络。击穿电压。指绝缘子瓷体被击穿而失去绝缘作用的最低电压。绝缘子击穿后不能继续使用,必须更换。绝缘子的冲击闪络电压则表示了绝缘子满足一定防雷要求的电气性能指标。绝缘子的电气性能不是一成不变的,随着时间的增长,其绝缘强度会逐渐下降,这种现象称为老化。泄漏距离(又称爬电距离)是指沿绝缘子表面的曲线展开长度。轻污区泄漏距离规定为920mm,重污区规定为1200mm。
第二节 碗臂及其装配
一、碗臂的组成
腕臂装配是应用最为广泛的支持装臵。其装配结构形式较多,主要有中间柱、转换柱、中心柱、道岔柱、定位柱装配等类型。根据支柱所在的线路位臵(直线、曲线)、侧面限界的大小等分为不同的装配形式。腕臂根部通过棒式绝缘子,与安设在支柱上的腕臂底座相连接;其顶端通过套管铰环、调节板及杵环杆(或压管)、悬式绝缘子串(或棒式绝缘子)与旋转腕臂拉杆底座固定在支柱顶部。杵环杆和拉杆底座、腕臂与腕臂底座之间均为铰结。当腕臂装配受到顺线路力的作用时,将沿力的方向旋转。旋转腕臂底座、旋转腕臂拉杆底座是腕臂装配结构与支柱之间的联结零件,安装时应选择与支柱相适应的型号。通过调整调节板、套管铰环的位臵,可以使被悬挂的承力索位臵符合设计要求。下面主要介绍腕臂、杵环杆及压管。腕臂安装在支柱上,用以支持接触悬挂,并起传递负荷的作用。腕臂一般用圆钢管制成,个别地方也有用槽钢、角钢制成的。腕臂的长度与腕臂所跨越的线路数目、接触悬挂结构高度、支柱侧面限界、支柱所在位臵(即直线还是曲线)等因素有关。腕臂的类型按跨越股道的数目可分为单线路腕臂、双线路腕臂和三线路腕臂。按电气性能可分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。
二、碗臂的预配
(一)材料准备
根据腕臂预配表中所列零件的型号和数量,并查安装图,提出领料计划,把材料转运到预配场地,做好预配的准备工作。
(二)预配
根据安装图装配形式和预配表所列数据,按杆号顺序将零件组装在一起。如拉杆腕臂的组装方法为:
1.将棒式绝缘子、腕臂、定位环、套管铰环、钩头鞍子、管帽、调节板、杵环杆依次组装在一起。
2.组装悬式绝缘子串并装双耳连接器。
3.在腕臂上用漆标明区间和支柱号码,如果是双腕臂则需标明工作支和非工作以及安装在哪一侧。
(三)技术要求及注意事项
1.套管铰环和定位环上的缺口(扁口)须朝受力的反方向安装。
2.套管铰环的双耳和棒式绝缘子的耳环应在同一断面内。
3.所有联结件应紧牢固,螺母、垫片齐全。
4.开口销掰开角度不小于60°,开口处不得有裂纹、折断现象。
第二阶段现场实作。自己跟班出去上线作业,工区负责检修的接触网设备还是很多的,日常接触线及承力索的检修,电联接的检修,支撑装臵的检修,锚段关节的检修等等。
1、确保主导电回路畅通:主导电回路是保证受电弓从接触网正常取流的一个重要环节,接触网主导电回路由馈电线、隔开、隔开引线、承力索、接触线、电联接器、(BT供电还有吸流变压器及其引线)吸上线、回流线等组成。主导电回路必须良好,才能保证机车正常取流和电流的畅通。如果主导电回路不畅,会影响受电弓正常取流,严重时发生接触网局部载流过大、零部件分流严重,从而烧伤接触网设备。如供电线烧坏、线岔及其它横向电连接烧坏、吸上线、回流线不畅等将引起接触网停电、受电弓取流不足导致烧坏接触网、烧坏支柱及保护线等,而引起主导电回路不畅的原因有:电气联接部分因连接不良或长时间运行松动等原因引起的电、化学腐蚀,造成主导电回路的截面(或当量截面积)不足;电气连接阻抗加大,从而导流不畅。如:将承力索纳入了电联接器电气导流的一部分;电联接线夹大小槽装反;线夹内有杂物 ;还有就是主导电回路不闭合、主导电通道迂回,引起分流严重等。针对以上情况必须对主导电回路进行彻底检查,发现主导电回路存在问题及时处理。如对吸上线、回流线断散股进行更换,对载流不足的供电线采起双线并联连接;对每个电连接线夹打开打磨检查涂导电膏,并加贴测温片进行监测;对新立支柱的上部地线进行补装;对站场线索交叉的地方进行等电位线的装设,确保管内主导电回路良好、畅通。
2.解决接触网的各种偏移:定位、吊弦、腕臂、线岔限制管偏移。为解决这类问题,选择平均温度季节安排工班对线岔、腕臂、定位、电连接、吊弦偏移,一次到位调整至无偏移状态,从而提高了接触悬挂的弹性,使设备处于最佳状态。调整后温度变化时观察没有出现偏移过大情况。从而解决了各种偏移问题,减少劳动强度。
3.努力消除接触网硬点:通过对部、局检测车参数的认真分析总结,工区管内的硬点主要是分相、中心锚节、锚段关节、接触线坡度、跨间高差引起的。对于中锚按比两侧吊弦及定位高10—20标准检调。分相,锚段关节严格按设计技术标准参数调整。对于跨间高差较大的处所,通过对硬点处每一吊弦间的高差进行测量、作图分析并调整使两吊弦高差不超过10MM,对于跨越桥下的跨间高差我们通过由高差段向两端各延伸2-3个跨距来调整。这样很好地消除了检测车检测的硬点。
在工区见习期间,知道了工区所管具体范围,有几个区间,有几个站场。工区所管辖有三个区间,四个站场。各个区间的公里标是多少,站场有多少的股道。了解了工区所管范围设备的型号,以及年限。发现在工区的管理上是以工作票为核心展开的,工作票所衍生出来的各个工作环节,也是极其重要的。学习了通过看接触网竣工图,来开,发工作票。每次检修任务的杆号位臵,以及公里标都应有很好的体现。要做到工作票的分工明细,以及安全措施的到位。接地线位臵的选择,是工作票上的一大项。地线对于检修作业来说,可以说就是我们的保命符。接地线的操作标准是工作的要点,只有地线接的好,检修工作才能开展的好。
工区高效有序的运行开展工作,是铁路供电的至关重要一环。由于铁路供电的特殊性,工区的责任很是重大。作为见习生有深刻的体会。工区还有自己的材料库,工具库,个人感觉工具库也是工区管理的一大方面,工具必须要合格才能出库,每次作业所用的地线,绝缘手套等等,是外出作业是必须要用的,而且还是和高压线路有直接接触的工具。所以它的合格对与作业安全来说很是重要。假如用个不合格的地线出库作业的话,就容易出现严重的人身安全事故。铁路工作:安全是重中之重。也是工区应该严格把控的方面。
四、实习体会
在实习期间通过对接触网相关规章、技术标准的学习和工具的使用、零部件的认识以及对接触网的制作、安装与检调有了更清晰的认识,接触网的检修主要是检查接触网设备、结构是否符合技术要求和标准,不符合的应及时纠正调整。通过检修,对设备进行分析,不断改进、提高设备质量,以确保安全和不间断的供电。
当前的接触网人工检修方式主要有停电检修、间接带电检修和直接带电检修三种,在列车运行图中每日预留一定时间(单线铁路90min、双线铁路120min)不铺画列车运行线,用于停电检修接触网。间接带电检修就是利用列车运行间隙,借助绝缘工具(如绝缘杆)检测接触线高度;利用经过处理的水冲洗绝缘子等。直接带电检修一般利用绝缘梯车等电位带电作业,但在某些地段(隧道内、钢梁桥上)和某些检修项目(擦洗绝缘子)尚不能人工直接带电作业。
经过利用列车运行间隙直接或间接带电作业,虽然不影响正常的运输秩序。但是,列车对数多、运输繁忙的电气化铁路,尤其是高速客运专线或既有双线自动闭塞区段,同方向列车追踪运行间隔时间只有6~8min,根本无法采用绝缘梯车人工等电位直接带电作业。因此,仍需在列车运行图中预留接触网停电检修的“天窗”时间。认为目前各单位一般不进行直接带电检修作业。在实习期间通过向工区的管理人员学习及查悦相关资料,还了解到接触网的检修分为周期修程和状态修程制,周期修程制是按时间及项目内容,定期进行巡回检修,状态修程制是根据接触网的运行状态,检修定期检查、检测及巡视,针对检查出的和已存在的问题进行相应的检修与维护,最后根据使用年限进行一次性的更换,实行寿命管理。
接触网的定期检修分为小修和大修两种修程。小修系维持性的修理。对接触网进行检测、清扫、涂油;对磨损、锈蚀到限的线索进行整修、补强或局部更换;对损坏的零部件进行修换,以保持接触网的良好技术状态。大修系恢复性的彻底修理。主要是成批更换磨耗、损坏到限的导线、承力索及供电线、回流线;更新部件、支撑装臵、定位装臵及支柱;对接触网、供电线、回流线进行必要的改造,以改善接触网的技术状态,提高供电能力。
对接触网的检修工作,要进行合理安排,对测量和检查出的缺陷,除危及安全需及时整修外,尽量将各种调整、修换的工作有机地结合进行,减少停电时间和停电的范围,提高检修效率。
状态修是在设备处于标准运行状态时,不进行定时、定期的维护性修理,而采用“梯车巡检、定期检测、检测车检查、缺陷处理”程式,实施相应的管理。
状态修是一种有目标、有针对性的维护修理,根据设备的运行状态,其维修的内容、项目、规模是不相同的。状态修是在限界值管理的基础上,定期以科学的检测手段和方法对设备的技术数据、运行状态进行检测和综合分析。对超过限值的设备必须立即进行进行,使其达到标准值,以恢复良好的运行状态。目前,接触网状态修以得到各单位的大力推广,并取得了良好的成效。
建议改变接触网“周期修”为“状态修”,避免盲目修,提高针对性。目前,我国电气化铁路接触网是按照《接触网运行检修规程》规定的项目、内容和周期进行检查、测量和维修。不论接触网技术状态如何,到了检修周期规定的时间,技术状态良好的也要维修;不到检修周期规定时间的设备,技术状态不良的也得不到及时修理。使检修作业缺乏针对性,带有一定的盲目性。既浪费图定检修天窗时间,又难于提高接触网检修质量,影响供电设备的可靠性。
使用接触网检测机械化、自动化设备,不断测试接触网悬挂的动态性能和技术参数,不断检查接触网的隐患和超限量,并根据检查、测试结果(统称为接触网的技术状态),有针对性地对其中技术状态不良处所进行维修,即采用“状态修”的方法,就能充分利用图定的检修时间,提高检修质量,保证接触网不间断地供电。
以上便是我从事接触网工作的体会,其中存在许多不足的地方,还需要在今后的工作中继续努力钻研专业,提高自身素质,进行不断的改进。随着高速铁路的发展,新设备、新工艺广泛采用,我决心在以后的工作中努力学习新知识新工艺,更快适应设备的更新和科技发展,并以更高的热情投入到工作中去。
第三篇:电气化铁道接触网实习调研报告
对京包线电气化接触网四跨绝缘锚段关节zj1转
换柱更换的调研
1.调研的目的
我所调研的单位是北京供电段,具体调研的地点是京包线郭磊庄至沙城区段电气化铁路接触网。京包线电气化铁路始建于1983年,1985年正式开通运行,至今已有将近30年的历史,设备已完成了一次全面大修,一些新的材料,技术也随之被采用,如腕臂用的悬式绝缘子由单伞型改成了防污型,棒式绝缘子的爬电距离加长,增加了防风支撑,腕臂全部采用了2寸管,接触导线由钢铝接触线线换成了铜银合金接触线线,电联接引线也由铝绞线换成了多股铜绞线,但通过我的调研了解到也存在着一些局限性的问题,特别是对锚段关节转换柱腕臂的更换上,在大修后仍然存在着安全隐患,没能引起足够的重视。在大修完成数年后(也就是我调研的前半年)才开始进行锚段关节转换柱腕臂单腕臂改双腕臂的工标准作,而在我调研期间又出现了在更换四跨绝缘转换柱ZJ1转换柱的时候压管尺寸和技术标准相互制约,使更换工作暂停。我调研的目的就是要了解它们是如何相互制约的,并希望用我所学的知识解决这个问题。
2.调研方法
这次调研我全过程地参与了接触网工区的日常业务学习和各项作业,通过学习使我掌握了接触网安全作业的规章制度和检修技术标准及基本的作业现场防护知识,学会了识别和正确使用接触网常用零件和工具。从地面承力索回头的制作,吊弦的制作,电连接的制作和腕臂的组装等基础工作做起,到高空作业和师傅们一起进行接触网的各项安装及调试作业,使自己的接触网技能有了很大的提高。在这些作业项目中我对锚段关节转换柱进行单腕臂更换成双腕臂的施工作业更感兴趣,从现场实际数据的测量到腕臂长度的计算,从腕臂的地面组装到现场更换作业,对每个环节都做了深入细致的调查和研究,针对四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱双腕臂存在的压管尺寸和技术要求相互制约的问题有了进一步的认识和了解,并且运用自己所学的知识使对这个问题提出了自己的解决方法,并和理的应用到实际施工作业当中,解决了四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱更换过程出现的相互制约的问题。现将四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱单腕臂改双腕臂过程中存在的问题和解决办法提出来,由于水平有限因而难免存在不足,恳请老师指正。
3.调研的内容及过程
3·1为什么要对四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱进行改造
在四跨绝缘锚段关节处,转换柱腕臂要悬吊两支接触悬挂,其中一支为工作支,另一只为非工作支。两悬挂的空气间隙为500mm,电气上能互相分开。转换柱上设有一台隔离 开关,以实现两个锚段在电气上的连接或断开。转换柱的形式有两种,我们把工作支远离支柱侧,非工作支靠近支柱侧称为ZJ1转换柱,另一种工作支靠近支柱侧,而非工作支远离支柱侧称为ZJ3转换柱。我们在这里重点分析一下大修后四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱村在的问题,京包线电气化铁路采用的安装图是铁道部电气化铁路勘察设计处天津·1975。四跨绝缘锚段关节的安装图如(图1),在大修后的四跨绝缘锚段关节转换柱ZJ1转换柱仍然采用的是一根腕臂上同时悬挂两支线索(工作支和非工作支)如图(1)这样的装配形式。安装图是铁道部电气化工程局勘测设计处1975-天津。这种装配形式腕臂一班都是采用加强腕臂(2寸腕臂里面套一只1·5寸的腕臂)和加强行拉杆的组合形式,加强腕臂和加强行拉杆的重量加上两支悬挂的重力和水平力都要通过棒式绝缘子传给支柱,再加上转换柱处两支悬挂的位移大大增加了棒式绝缘子所承受的负荷,腕臂的旋转一旦出现卡滞就会造成棒式绝缘子折断,据调查在2005年6月8日张家口南站168#四跨转换柱ZJ1转换柱发生棒式绝缘子折断,影响行车90分钟,事后经事故分析就是以上原因所至。这支腕臂是在1999年设备大修时更换的,当时这个问题没能引起重视。所以ZJI转换柱腕臂更换后依然是一根腕臂上悬挂两支线索的装配形式在安全上留下了很大的隐患。
(图1)
3·2四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱改造中存在的疑难问题
锚段关节转换柱腕臂单改双这个问题一至到2008年才被重新引起重视,实施对京包线所有锚段关节转换柱采用单腕臂形式的转换柱进行设备改造,这次改造四跨转换柱zj1转换柱采用的安装图号是中铁咨询电化1001—22(A1),在对既有四跨绝缘猫段关节转换柱单腕臂改双腕臂的施工过程中,在对四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱双腕臂进行计算时,又有新的问题出现。根据安装图中铁咨询电化1001-22(A1)的安装形式,转换柱双腕臂采用的是工作支是拉杆和斜腕臂,非工作支是压管和斜腕臂这种双腕臂形式,在对ZJ1型转换柱非支腕臂压管长度进行计算时发现由于现今使用的是外包式双拉杆底座比既有拉杆底座的长度多出200mm,而且新采用的棒式绝缘子的长度为760mm,而压管中最短的压管YD型压管长度为1080mm,三者相加的总长度为2040mm,如果照这个长度安装后,非工作支承力索与工作支承力索的水平绝缘距离只有327mm不符合该四跨绝缘锚段关节转换柱处两悬挂的垂直、水平距离绝缘距离设计值500mm的技术要求。《接触网检修规程》第 六五条规定:绝缘锚段关节转换柱处两悬挂的垂直距离水平距离标准值为设计值(该处设计值为500mm),安全值为设计值+50mm,限界值等同于安全值。更换后的四跨绝缘猫段关节根本起不到绝缘猫段关节的作用,在运输生产过程中一但启用四跨绝缘锚段关节进行电分段,将产生严重的安全隐患,危及人身安全。3·3实际例子计算
实例:张家口南至沙岭子区间上行136#类型为ZJ1转换柱,现场实际测量侧面限界CX=2530mm;斜率f=25mm;双腕臂底座安装高度=5240mm;双腕臂底座与双拉杆底座距离=2400mm;接触线工作支设计拉出值=300mm;接触线非工作支设计拉出值=800mm;两接触线绝缘距离设计值=500mm,导线高度=6000mm;安装图号为:中铁咨询电化1001-22(A1)如图2。采用直链形悬挂。计算如下:
(图2)解:
已知条件:侧面限界CX=2530mm;斜率f=25mm;双腕臂底座安装高度=5240mm;双腕臂底座与双拉杆底座距离=2400mm;接触线工作支设计拉出值=300mm;接触线非工作支设计拉出值=800mm;两接触线绝缘距离设计值=500mm,导线高度=6000mm,棒式绝缘子长度为=760mm,YD型压管长度为=1080mm,双拉杆底座的宽度=200mm。
工作支腕臂长度:
L = CX +h1×f-80 – m
=2530+5.24×25-80-300
=2281(mm)
Y = L2h22200
= 3300(mm)注:CX=侧面限界,L=支柱内沿距套管绞环的长度
Y=棒式绝缘子底孔距离套管绞环的长度 200=支柱内沿距棒式绝缘子底孔的距离 h1=钢轨轨面至双腕臂底座的距离 h2=双腕臂底座至双拉杆底座的距离 f=支柱斜率
c =l25002-c1-40
= 1081(mm)注:
C1=压管底座与棒式绝缘子的长度960mm 40=为压管头部耳环孔到腕臂的距离。
通过计算我们知道非支压管的实际计算长度为1081mm,与实际压管的最短长度1080mm相符合,这样我们就可以按照计算结果进行腕臂的预配组装,在实际更换后我们现场进行了测量,各种数据与我们计算的结果相同。从而保证了四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱处的绝缘距离符合《接触网检修规程》中对绝缘锚段关节转换柱处两悬挂绝缘距离的相关规定,承力索的位置也在《接触网检修规程》规定的安全值和限界值范围内,从而保证了四跨绝缘锚段关节在进行电分段时的安全可靠。使这个由于受压管长度局限性限制 造成四跨绝缘锚段ZJI关节转换柱处绝缘距离不能满足技术要求的问题得到了解决。,我们虽然将问题解决,但是不难看出承力索和接触线的相对位置已经超出安全值临近限界值,所以在今后的安装设计和施工中在材料、零部件的选用过程中要充分考虑到在采用一些新的材料、零件的同时,和它应的一些老的材料零件的尺寸也要做相对应的调整。以避免出现相互制约顾此失彼的问题
近年来,随着接触网技术进步和铁路提速,支柱装配趋向使用平腕臂结构。平腕臂结构和水平拉杆(压管)腕臂结构相比,抗风性能好、结构稳定、受力合理、强度大且可以提高接触网的稳定性,降低接触网的故障率,并有利于改善弓网受流质量。平腕臂结构中使用平腕臂和单耳腕臂构成了结构稳定的三角形,定位管用定位管支撑代替了原来的双股4mm铁线,具有良好的结构稳定性,减少了高速行车或大风时腕臂、定位管的震动。同时单承力索座沿平腕臂移动,比多孔调节板更加精确地满足不同侧面限界时承力索定位的要求,安装调整方便。平腕臂既能承受压力,又可以承受拉力,统一了曲内、曲外腕臂的装配形式,简化了设计和施工,我们看一下平腕臂四跨绝缘锚段关节ZJ1转换柱的装配。
(图3)
从(图3)我们可以看出承力索座可以沿平腕臂移动,比多孔调节板更加精确地满足不同侧面限界时承力索定位的要求,比压管更适应不同长度的要求,比压管靠顶丝和压板固定长度更安全。我们不能否认在建设电气化铁路当初我们的经济基础薄弱,首先考虑的是安全经济实惠。随着我们国民经济的不断发展壮大,国力的不断强大,电气化铁路建设也得到了迅猛发展,在旧线的大修改造中新的设备新的技术应该一步到位,减少设备不必要的重复更换,即节省财力又节省人力,相应的电气化铁路设备安装图也应设计的更领先一些,接触网零部件的品种、类型繁多,即使功能相同的同一种零件,存在着不同类型,不同规格的差别,将这些零部件加以标准化,并按尺寸型号加以系列化,使之在生产中可直接从有关手册的标准中选用,对同一产品,为了符合不同的使用条件在同一基础结构或基本尺寸条件下,规定出若干个辅助尺寸不同的产品,满足不同条件下的应用。达到标准化、系列化、通用化。以便于检修更换和互换,更好的促进电气化铁道的建设,真正实现铁路跨越式发展。
5参考文献
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第四篇:电气化铁道供电
远动系统的设计
1绪论
1.1概述
电能是现代工业的动力心脏,供电的可靠性和电能质量的好坏直接关系到企业的切身利益。为了提高供电可靠性和电能质量,现在电力系统中普遍采用了远动装置,用于集中监视和控制系统的运行状况。运动装置的发展经历了以下几个不同阶段。
在早期,调度中心没有办法及时地了解和监视各厂站设备的运行情况,更谈不上对各厂站的设备进行直接控制。各站供电系统的设备运行情况,各条线路的电流、电压、功率等情况调度中心都不能及时掌握,调度员和各个变电站的联系主要是电话,每天由各变电站值班人员定时用电话向调度员报告本站的电流、电压、功率等数据,调度员需要根据情况汇总、分析,花费很长时间才能掌握全厂供电系统运行状态的有限信息。由于电力系统是实时变化的,就这些信息来说已经属于“历史”的了。调度员只能根据事前通过大量人工计算得到的各种系统运行方式,结合这些有限的“历史”性信息,加上个人的经验,选择某种运行方式,再用电话通知各个变电站值班人员进行调整控制。一旦发生事故,也不能及时了解事故现场情况,及时进行事故处理,需要较长的时间,才能恢复正常运行。显然,这种落后的“远动”方式直接影响供电企业的安全经济运行。
第二个发展阶段是远动技术的采用。安装于各个变电站的远动装置,采集各车间的负荷情况,各线路电流,电压,功率等实时数据,以及各开关的实时状态,然后通过控制电缆传给调度中心并直接显示在调度台的仪表和模拟屏上。调度员可以随时看到这些运行参数和全系统运行方式,还可以立刻“看到”开关等设备的事故跳闸(模拟屏上相应的图形闪光)。调度中心可以有效地对全厂供电系统的运行状态进行实时的监控。调度员还可以在调度中心直接对某些开关进行投入和切除的操作。这种布线逻辑式的远动装置的采用,使电力系统可以实现最基本的遥测、遥信、遥控的功能。
第三个发展阶段是电子计算机在工业控制系统中的应用。现代企业生产规模越来越大,对电能质量及供电可靠性的要求越来越高,人们对系统运行的经济性也越来越重视。全面解决这些问题,就需要对大量数据进行复杂的分析和计算。监控系统需要装备类似人的“大脑”的设备,这就是电子计算机。远动系统基本原理
2.1 远动系统的功能
远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统,他包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能.构成远动系统的设备包括厂站端远动装置,调度端远动装置和远动信道.远动系统的核心是数据采集与监视控制系统。
在电力系统中,远动系统应用最为广泛,技术发展也最为成熟。作为电力行业的专用自动化系统,远动系统有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势,现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益,减轻调度员的负担,实现电力调度自动化与现代化,提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。
远动系统在铁道电气化远动系统上的应用较早,在保证电气化铁路的安全可靠供电,提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化系统的发展过程中,随着计算机的发展,不同时期有不同的远动系统产品,同时我国也从国外引进了大量的远动系统产品与设备,这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。
在远动系统中,主要的执行装置是RTU(Remote Terminal Unit),RTU是一种远端测控单元装置,负责对现场信号进行监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,但是在运算和编程能力上比较差。由于RTU对环境的适应能力,使得RTU产品在远动系统中得到了大量的应用。
随着微机综合保护装置的越来越广泛的应用,越来越多的微机综合保护装置应用到了远动系统中,微机综合保护装置是用于测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护;针对配网终端高压配电室量身定做,以三段式无方向电流保护为核心,配备电网参数的监视及采集功能,可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等,并可通过通讯口将测量数据及保护信息远传远动系统主机,方便的实现电网自动化。远动系统配置基本模式 1.点对点配置
主站与子站之间通过专用的传输链路相连接的一种配置 2.多路点对点配置
控制中心或主站,通过各自的传输链路相连接的一种配置.3.多点星型配置
控制中心或主站与多个子站之间相连接的一种配置 4.多点共线配置
控制中心或主站通过一公共链路与多个子站相连接的一种配置 5.多点环形配置
所有站之间的通信链路形成环路,控制中心或主站可以通过两条不同的路径于每一子站通信.分层分布式综合自动化系统“四遥”一般集保护、测量、控制于一体,有完善的SCADA功能,其结构如图1所示:
图1 分布式系统结构示意图
本系统中由测控装置、线路保护装置、变压器保护装置采集站内信息, 通过LON网送往前置机, 前置机分别通过高速局域网和RS-232送往操作员站和调度中心,同时前置机又可接收操作员站和调度中心下发的控制命令和对时命令。
由此可见,该系统是通过前置机与调度中心进行直接联系的,该前置机采用AMX实时多任务操作系统(Real Time Operating System),它可以调度一切可利用的资源完成实时监视和控制任务,提高计算机系统的使用效率,满足对时间的限制和要求。其远动上行和远动下行任务软件流程图如图2、3所示。
图2 运行上行任务软件流程图
图3 远动下行任务流程图
随着电力系统运行水平和管理水平的提高,越来越多的新建变电站和老站需要上微机综合自动化系统以达到无人值守的目的,远动在系统中的重要性越来越突出。随着现代通信技术的发展和在电力系统中的应用,远动技术将向着高速率、大容量的方向发展,工业电视监视技术和远动技术的结合,将使传统的“四遥”变为包括“遥视”在内的“五遥”更好地为电力生产和管理服务。为了保证整个安全监控系统的可靠性,在远方站和主站端分别采用不停电电源,以及主站端采用双机备用切换系统。为保证信息传输的可靠性,需采用双通道备用。为适应电力系统调度管理中采用分层控制的方式,远动信息网也采用分层式结构,以保证有效地传输信息,减少设备和通道投资。
2.2 远动系统的结构和组成
微机远动系统由三大部分组成:调度所的远动设备,为调度端设备,或称主站设备;变电所端的远动设备RTU(即远方终端设备),为执行端设备,或称子站信道,主要是调制解调器等传输系统。
图1.1 远动系统原理框图
图 4 给出了远动系统原理框图。
1、调度端
调度端能实现计算机远动系统最主要的人-机界面部分的主要调度操作,调度端接收RTU送来的实时远动信息,经过译码后还原处被测量的实际大小值和被监控对象的实际状态,显示在调度室的CRT上和调度模拟屏上,也可以按要求进行打印输出。另外调度员通过键盘或鼠标操作,可以输入遥控和遥调命令,调度端按规约组装出遥控信息字和遥调信息字向RTU传送。根据调度端的设备配置,可分为单机调度端、多机调度端、双机备用调度端和网络调度端。
2、执行端
执行端是位于远距离调度端对现场实现监测和控制的装置。它接收和处理现场信息经转换后送来的模拟量、脉冲量和开关量,并将上述信息经过转换后的各种数字信息按规约编码成遥测信息字和遥信信息字,向调度端传送。RTU还可以接受调度端送来的遥控信息字合遥调信息字,经译码后还原处遥控对象为每一空置执行机构回路提供继电器的1-2对常开或常闭节点;为每一调节执行机构回路提供继电器的1-2对常闭节点;为每一调节执行机构回路输出控制信号,输出信号为可调直流电压、可调脉冲或可调脉冲宽度有三种形式中的任一种。随着微型计算机技术的发展,在RTU中采用多CPU的分布式处理技术,使各功能模块化,有利于提高RTU的各项性能指标。
3、通信信道 在计算机远动系统中用于传送远动数据的通信信道称之远动信道。远动信道的质量是确保计算机远动系统可靠 运行的重要前提,计算机远动系统的调度端与各远动终端RTU通常构成1:N的集散监控与调度,通信信道则担负调度端与各远动终端RTU间数据传送的重任。在一个计算机远动系统中,调度端和各远动终端的质量再好,如果信道不过关,这样的远动系统则毫无用处。
在调度所的控制端要将遥控、遥调命令送到被控端去执行,遥控或遥调命令经编码编成数字信号。在远动系统中传送的信号,在传输过程中会受到各种干扰,可能使信号发生差错。为提高传输的可靠性,对遥控、遥调的数字信息要进行抗干扰编码,以减小由于干扰而引起的差错。由于数字脉冲信号一般不适宜直接传输,例如利用电话线路作为信号传输的通道时,线路的电感、电容会使脉冲信号产生很大的衰减和变形,所以要用通信设备部分的调制器把数字脉冲信号变成适合于传输的信号,如变成正弦信号传输。这样,控制端就把经过调制后的遥控、遥调信号发送出去,送到被控端接收。接收端首先用通信设备中的解调器正弦信号还原成原来的数字信号,再经抗干扰译码进行检错,检查信号在传输过程中是否因干扰的影响而发生错码。检查出错误的码组就拒绝执行,正确时则遥控、遥调译码后分别执行。
四遥功能即遥信(YX), 遥测(YC), 遥控(YK)和遥调(YT)的概念 四遥功能:
四遥功能即遥信(YX), 遥测(YC), 遥控(YK)和遥调(YT).遥信:要求采用无源接点方式,即某一路遥信量的输入应是一对继电器的触点,或者是闭合,或者是断开。通过遥信端子板将继电器触点的闭合或断开转换成为低电平或高电平信号送入RTU 的YX 模块。遥信功能通常用于测量下列信号,开关的位置信号、变压器内部故障综合信号、保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号。自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号;事故总信号及装置主电源停电信号等。
遥测是指用远程通信技术传送被测量的测量值,又称远程测量。遥信是指对状态量(如开关的位置,装置的投入或退出)进行远程监视,又称远程信号。遥控是指对于只有两个确定状态的运行设备进行操作的远程命令,又称远程控制,遥调是指对于具有两个以上状态的运行设备发出的远程命令,又称远程调节。“四遥”是远动装置的四项基本功能,但作为具体的远动装置,并非都具有四遥功能,有的只有遥测和遥信;有的则兼有遥控、遥调功能,应视需要而定。
遥控:采用无源接点方式,要求其正确动作率不小于99.99 %.所谓遥控的正确动作率是指其不误动的概率,一般拒动不认为是不正确,遥控功能常用于断路器的合、分和电容器以及其它可以采用继电器控制的场合。
遥调:采用无源接点方式,要求其正确率大于99.99 %.遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制具有分级升降功能的场合。
4、远动规约
由于电力生产的特点,发电厂、变电所和调度所之间的信息交换只能经过通道实现。信息传送一般是串行方式和网络方式。因此,要使发送出去的信息到对方后,能够识别、接收和处理,就要对传送的信息的格式作严格的规定,这就是远动规约的一个内容。这些规定包括传送的方式是同步传送还是异步传送,帧同步字,抗干扰的措施,位同步方式,帧结构,信息传输过程。
远动规约的另一方面内容,是规定实现数据收集、监视、控制的信息传输的具体步骤。例如,将信息按其重要性程度和更新周期,分成不同类别或不同循环周期传送;确定实现遥信变位传送、实现遥控返送校核以提高遥控的可靠性的方式,实现发(耗)电量的冻结、传送,实现系统对时、实现全部数据或某个数据的收集,以及远方站远动设备本身的状态监视的方式等。
远动规约的制定,有助于各个制造厂制造的远方终端设备可以接入同一个安全监控系统。尤其在调度端(主站端)采用微型机或小型机作为安全监控系统的前置机的情况下,更需要统一规约,使不同型号的设备能接入同一个安全监控系统。它还有助于制造设备的工厂提高工艺质量,提高设备的可靠性,因而提高整个安全监控系统的可靠性。
远动规约分为循环式远动规约和问答式远动规约。在中国这两种规约并存。
1、循环式规约。规约中的帧结构具有帧同步字、控制字、帧类别和信息字。其中帧同步字是用作一帧的开头,要求帧同步字具有较好的自相关特性,以便对方比较容易捕捉,检出帧同步。还要求帧同步具有较小的假同步概率,防止假同步发生。控制字是指明帧的类别,共有多少字节,以及发送信息的源地址、目的地址等。循环式规约要求循环往复不停顿地传送信息。传送信息的内容在受到干扰而拒受以后,在下一帧还可以传送,丢失的信息还可以得到补救,保护性措施可以降低要求,也可以适用于单工或双工通道,但不能用于半双工通道。可以采用位同步和波形的积分检出等提高通道传输质量的措施。此种通信规约传输信息的有效率较低。
2、问答式规约。其主要特点是以主站端为主,主站端向远方站询问召唤某一类别信息,远方站即将此种类别信息作回答。主站端正确接受此类别信息后,才开始下一轮新的询问,否则还继续向远方站询问召唤此类信息。
问答式规约为了减少传输的信息量,采用变位传送遥信、死区变化传送遥测量等压缩传送信息的方法。
问答式远动规约的另一个特点是通道结构可以简化,在一个通信链路上,可以连接好几个远方站,这样可以使通道投资减少,提高通道的备用性。问答式远动可以适用双工、半双工通道。
对远动规约要求传输的信息有相应抗干扰措施,一般对于遥信、遥测的抗干扰编码的信号距离为4,残余差错率≤10-14。2.3 远动系统的在电力系统中的应用
随着计算机技术的发展,远动装置由传统的布线逻辑式远动装置向微计算机型远动系统过渡。在厂、站端的设备大都采用了8位微型机作为远动装置,在调度端则采用16位或32位小型机作为前置机,收集多个厂、站的远动信息,进行预处理后再送给主计算机。其中一种比较流行的方案是,在调度端以16位微型计算机或小型机构成多机系统,既作远动功能用,又作调度自动化的主机用。在厂、站端采用的远动装置逐步微型机化,多功能及智能化。在功能方面已从传统的遥测、遥信、遥控及遥调功能扩展到更多的数据采集和处理功能,例如故障时的事件分析记录等。智能化远动装置具有某种判断的功能,判断遥信变位,并优先传送;遥测的越死区传送,即遥测发生变化时,变化量超过一定范围时的传送;以及根据厂、站端的实际运行情况,对调度端发送的命令进行校验等。
调度自动化系统从设备内容上分为厂站端部分和主站端部分。厂站端部分的设备早期主要是由RTU和变送器等常规设备组成,完成的功能是采集变电站的主要遥测、遥信信息和执行遥控命令,专业上主要是由远动专业来完成的。随着数字式保护设备的发展,保护设备中的数据采集单元和控制单元从功能上逐步具备了常规远动设备的功能,于是各保护装置采用数据总线连接起来的变电站自动化系统开始登上舞台,称之为“综合自动化系统”。
对于调度自动化系统来讲,它可分为远动系统和计算机系统,从它们实现的基本功能上定义,称为SCADA系统,主要完成“四遥”功能(遥测、遥信、遥控、遥调),再加上高级应用功能如安全分析、状态估计、潮流计算分析、最优无功电压控制、自动发电控制、经济调度等功能,构成了一个完整的能量管理系统(Energy Management System)。由于调度自动化系统是为调度控制中心提供实时数据,实现对远方运行设备的监视和控制,因此它是电力系统中重要的组成部分。.电力远动系统中执行端的设计
3.1 执行端的功能
RTU是被控制端得远动设备,它实际上也是一个微机,用来完成遥控接收、输出执行、遥测、遥信量的数据采集及发送的功能。下面位RTU的主要功能。(1)采集状态量并向远方发送,带有光电隔离,遥信变位优先传送;(2)采集数据量并向远方发送,带有光电隔离;
(3)直接采集系统工频电量,实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送,可计算正反向电度;
(4)采集脉冲电度量并向远方发送,带有光电隔离;(6)接收并执行遥控及返校;(7)程序自恢复;
(8)设备自诊断(故障诊断到插件级);(9)设备自调;(10)通道监视;(11)接收并执行遥调;
(12)接收并执行校时命令(包括GPS对时功能 选配);(13)与两个及两个以上的主站通讯;(14)采集事件顺序记录并向远方发送;(15)提供多个数字接口及多个模拟接口;(16)可对每个接口特性进行远方/当地设置;(17)提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据;
(18)接受远方命令,选择发送各类信息;(19)可转发多个子站远动信息;
(20)当地显示功能,当地接口有隔离器;
(21)支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯;
(22)选配及多规约同时运行,如DL451-91 CDT规约,同进应支持POLLING规约和其他国际标准规约(如DNP3.0、SC1801、101规约);(23)可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。
3.2电力远动系统中执行端硬件结构的设计
自远动终端微机化以来,其结构发生明显变化。早期的微机远动终端多为单CPU,即所有的数据处理由一个CPU完成,各种功能的扩展(如遥信采集、遥测采集)通过输入/输出口实现。随着现代化生产管理进程的不断加快,要求实现远动终端自动化,远动终端需要监控的信息量不断增大,实时性要求不断提高,因此单CPU的远动终端受到了扩展能力、数据处理能力、实时性、设置的灵活性等诸多因素的限制。随着计算机技术的不断发展,为远动终端的多CPU工作方式提供了必要的物质基础。
无论是单CPU还是多CPU的远动终端,其所要完成的基本功能都是一致的。远动终端除要完成“四遥“(遥信、遥测、遥控、遥调)功能以外,还应完成电能(脉冲量)采集、远程通信以及当地功能等。远动终端的硬件结构通常是按RTU所需完成的功能进行设计,框图如下:
图3.1 RTU 结构原框图(电力P178)
上图中,各功能部分均可带有CPU,组成特定功能的智能模块。每一种功能模块所处理的信息量是一定的,当信息量较大时可用多块功能模板。各模板之间的数据交换通过数据总线完成,外部总线可以是并行总线,也可以是串行总线。
上图中,各功能部分均可带有CPU,组成特定功能的智能模块。每一种功能模块所处理的信息量是一定的,当信息量较大时可用多块功能模板。各模板之间的数据交换通过数据总线完成,外部总线可以是并行总线,也可以是串行总线。
3.3电力远动系统中执行端软件结构的设计
图3.2 RTU软件结构框图
有两种基本类型的RTU——“单板RTU” 和“模块RTU”。“单板RTU”在一个版子中集中了所有的I/O接口“模块RTU” 有一个单独的CPU模块,同时也可以有其他的附加模块,通常这些附加模块是通过加入一个通用的“backplane”来实现的(象在PC机的主板上插入附加板卡一样)。RTU的软件功能
下面的功能是所有RTU都需要的。在一些RTU中有些功能可能混合,并没有把它们区分开的必要。
1.实时操作系统。它可能是一个特殊的RTOS,或是一段在对输入的循环扫描和对通讯端口循环监控开始时有效的代码。2.连接到SCADA监控中心的通讯系统的驱动。3.连接现场设备的I/O系统设备的驱动。
4.SCADA的应用软件。如对输入、现场过程和储存数据的扫描;对从通讯网络传过来的SCADA监控中心命令的响应。
5.用户在RTU上对应用设定的一些方法。可能是一些简单的参数设置,启用或禁用特别的I/O口,或者提供一套完整的用户编程环境。6.诊断系统
7.一些RTU有文件系统支持文件下载。所支持的下载文件包括用户程序和设定文件。电力系统中遥测量的采集和处理
4.1 遥测量的采集
遥测量包括电压、电流和功率等物理量,采集遥测量时,它是用电量变送器转换成直流模拟电压,再接入远动装置。这些模拟量为第一类,另外有些物理量,如水电厂中水库的水位,主变分头位置,它是数字量,可直接用数字方式提供给远动装置,这是第二类。第三类是脉冲量,主要是脉冲电度表测得的。转盘式脉冲电度表发出的脉冲数与转的圈数成正比,远动装置把脉冲数累计下来就可折算成电度。这三种量都是遥测量,但各有特点。
模数转换器芯片大多用于单极性输入电压,也可以将芯片做成适用于双极性输入电压。例如可以先对输入电压的极性进行判别,确定符号位,然后对数值部分进行转换。转换结果最高位是符号位,通常以“0”表示正极性,以“1”表示负极性;其余是数值部分。这种转换的结果实际上是以原码方式来表示带符号的数。
遥测采集过程一般由以下几个单元组成:
一、12位A/D转换器AD574A AD574A是美国模拟器件公司(Analog Devices)生产的12位逐次逼近型快速A/D转换器。它由模拟芯片和数字芯片混合集成,其中模拟芯片就是该公司生产的A/D 565A型快速12位单片集成D/A转换器芯片。数字芯片则包括高性能比较器、逐次比较逻辑寄存器、时钟电路、逻辑控制电路以及三态输出数据锁存器等。
二、采样保持电路
采样保持电路的工作原理:把采样时刻得到的模拟量的瞬时幅度完整地记录下来,并按需要准确地保持一段时间称为采样保持。通过采样保持可将连续时间信号变换成离散时间信号序列,从而完成对信号在时间上离散化的任务。采样保持电路每隔TS时间就测量一次输入模拟信号在该时刻的瞬时值,然后将该瞬时值存放在保持电路里面以待A/D转换器使用。在A/D转换器进行转换期间,采样保持电路的输出应保持不变。
三、模拟量多路开关
厂站端远动装置要采集的模拟量远不止一个。为了公用一套模数转换器件,通常都采用模拟量多路开关。多路模拟开关用来轮流接入一路模拟量,以进行A/D转换。由电量变送器送来的各个模拟量在多路开关的控制下分时地逐一经模数转换器转换成数字量再进入CPU。逐次逼近式的模数转换器转换速度是比较快的,例如低速的ADCl210完成一次转换约需要100µs,中速的AD574A仅需25μs。由电量变送器送来的模拟量其变化速度一般是比较缓慢的,在进行一次模数转换期间,模拟量几乎没有什么变化。
四、标度变换
远动中的遥测量有电压、电流、功率等等,情况各不相同,但对调度工作人员而言,需要知道的是实际物理量的大小。在遥测值达到额定值时,测量值在经过电压、电流互感器,电量变送器和模数转换后最终得到的满量程值都是全1码,就像用指针式表计测量电压时,110KV或220KV电压经电压互感器引到电压表,满量程的电压在电压表上的反映都是满量程的偏转角,对110KV、220KV来说都一样。为了使指针式电压表能指示相应的电压,需要在测量110KV或220KV的电压表满量程处,分别标上与110KV或220KV相对应的标尺。同样是电压表满量程的偏转角,可以用不同的标尺,指示出不同的电压值,这即称为标度变换。标度变换的过程也就是乘系数的过程。
在采用常规变送器时,由于变送器输出电压最大值为直流5V,变送器输出整定的意义更大。当有功、无功输入最大额定值时,变送器输出应该为直流5V,在负荷较轻时,变送器输出则很小,为保证变送器输出处于精度较高的线性范围,我们可以把被测值的满刻度量程值缩小。而对于电压这样的被测值,一般将满刻度量程值放大。
在实际应用中,有时我们也会遇见实际数值超过额定值的情况。如[例1]中,CT变比为600/5,当线路实际电流超过600时,远动系统传输的数据就会“溢出”,主站接收的数据会从„599,600突变为0或最大值,当实际电流继续增大时,数据出现为0,1,2„,或错误数据,即发生高位数据“溢出”。这种现象的发生,一方面会造成一二次设备的损坏,另一方面会造成遥测数据的不准确,另外由于输入电压超出了远动设备中A/D转换等部件的设计范围,会造成装置损坏故障。
五、越限处理
遥测功能是将变电站的某些运行参数采集并传送到调度所,如变电站进出线路的有功功率和无功功率,主变压器中通过的电流,母线的电压等等,这些连续变化的电气参数称为模拟量。一般都采用将模拟信号转换为数字信号后再传送的方式。虽然大量的被测量在不断变化,但电网处于稳定运行状态时,大部分被测值基本不变或变化缓慢。
电力系统中有的被测量运行参数受约束条件的限制,不能超过一定的限值,例如规定某线路的传输功率不能大于某一限值,母线电压不允许太高或太低,这就需要规定上限值和下限值。系统应将设置的上下限值存放在内存中的遥测量常数区,并及时检查遥测数据是否越限,如超越限值,就应告警。根据比较的结果,可设置是否越限的标志。在遥测设置越限“死区”报警的同时,有的系统还对遥测越限时间应加以处理。如母线电压越限报警,即当电压偏差超出允许范围且越限连续累计时间达30s(或该时间按电压监视点要求)后报警;线路负荷电流越限报警,即按设备容量及相应允许越限时间来报警;主变压器过负荷报警,按规程要求分正常过负荷、事故过负荷及相应过负荷时间报警;系统频率偏差报警,即在系统解列有可能形成小系统时,当其频率监视点超出允许值的报警;消弧线圈接地系统中性点位移电压越限及累计时间超出允许值时报警;母线上的进出功率及电度量不平衡越限报警;直流电压越限报警。越限报警的各个参数量,有一个允许运行时间限额,为此除越限报警外还应向上级调度(控制)人员提供当前极限运行时间,即允许运行时间减去越限运行的累计时间。
4.2 遥测量的处理
(一)数字滤波
数字滤波具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。数字滤波有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、时不变数字滤波器.数字滤波(digitalfilter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种计算方法。其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理,以达到改变信号频谱的目的。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展,数字滤波已可用计算机软件实现,也可用大规模集成数字硬件实时实现。数字滤波是一个离散时间系统(按预定的算法,将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置)。应用数字滤波处理模拟信号时,首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍,其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性,且以折叠频率即1/2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号,数字滤波处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。
数字滤波:用电子计算机整理地震勘探资料时,通过褶积的数学处理过程,在时间域内实现对地震信号的滤波作用,称为数字滤波。数字滤波器的作用就是使地震记录与滤波算子相褶积,滤波算子就是脉冲响应,而脉冲响应是单位脉冲通过滤波器的结果。因此,地震信号通过数字滤波器,其输出信号就是在某特定时间内所有不同延迟时间上脉冲响应信号之和。所以,数字滤波也是延迟滤波的数字化。数字滤波器具有比较理想的频率特性和相位特性,失真度低,分辨能力好。适当改变参数就可灵活地设计出所需要的频率特性。
数字滤波分为有限数字滤波FIR、无限数字滤波IIR和自适应滤波。
(二)死区计算
远动装置中遥测量的采集工作是不间断地循环进行着,并需要将遥测数据上送至调度中心。这些遥测量并不是随时随刻都在大幅度变化,而大多数遥测量在某一时间内变化是缓慢的。如果要将这微小的变化不停地送往调度中心,会增加各个环节的负担,同时对调度支行人员观测支行状态也无益。
如果在遥测量处理中加入死区计算,则可有效地解决上述问题。死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。当模拟量在这个规定的范围内变化时,认为该模拟量没有变化,迷个期间模拟量的值用原值表示,这个规定的范围称为死区。当模拟量连续变化超出死区时,则以此刻的模拟量值代替旧值,并以此值为中心再高死区。因此死区计算实际上是降低模拟量变化灵敏度的一种方法。
(三)标度变换和二—十转换
1、标度变换
标度变换又称为乘系数,是将A/D转换结果的无量纲数字量还原成有量纲的实际值的换算方法。
2、二—十转换
标度变换后的数据已经代表了遥测量的实际值,但此数据是以二进制数表示的。在某些场合,还希望再转换为十进制数,这就需要进行二—十转换。
四、越限处理
遥测功能是将远方站的各种测量值传送到主站端,遥测的主要技术指标是模拟转换器的准确度、分辨率、温度稳定性。数字量的字长则根据被测对象的要求而定。遥测量一般有模拟量、数字量、脉冲计数量和其他测量值。电力系统中有的被测量运行参数受约束条件的限制,不能超过一定的限值,例如规定某线路的传输功率不能大于某一限值,母线电压不允许太高或太低,这就需要规定上限值和下限值。系统应将设置的上下限值存放在内存中的遥测量常数区,并及时检查遥测数据是否越限,如超越限值,就应告警。根据比较的结果,可设置是否越限的标志。
在发现遥测越限时,系统就发告警并记录越限的时间和数值。设置越限“死区”可缓解某些运行参数在限值附近波动时频繁告警的干扰,但越限判别的工作量稍有增加,“死区”限值的大小要根据实际情况确定。
五、事故追忆
系统在运行过程中随时可能发生事故,因此在对系统运行监测时,希望把事故发生前后的一段时间内遥测数据的变化情况保存下来,为今后的事故分析提供原始依据,这就是事故追忆功能。电力系统远动系统中的抗干扰措施
一、硬件抗干扰措施
1、供电系统的抗干扰措施
a)实行电源分组供电,例如,将执行电机的驱动电源与控制电源的分开,以防止设备间的干扰。
b)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其他设备的干扰。c)采用隔离变压器考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初次线圈的互感耦合,而是靠初次寄生电容耦合的,因此隔离变压器的初次级之间均用屏蔽层隔离,减少其分布电容,以高抗共模干扰能力。
d)采用交流稳压器防止电源系统的过压与欠压,保证供电稳定性,提高整个系统的可靠性;
e)采用隔离变压器,即在变压器的初、次级之间加屏蔽层隔离,以消除分布电容的有害影响,提高抗共模干扰的能力;
f)由谐波频谱分析可知,电源系统的干扰大部分是高次谐波,采用低通滤波滤去高次谐波,以改善电源的稳定性;
g)采用分散独立稳压模块供电,提高供电的可靠性,此举也有利于电源散热,降低热噪声的干扰;
h)采用高抗干扰稳压电源及干扰抑制器,提高整机系统的抗干扰能力。
2、过程通道干扰及抗干扰措施
过程通道是指前向接口、后向接口与主机,或者是主机相互之间进行信息传输的途径。在过程通道中长线传输的干扰是主要的,随着系统主振频率越来越高,系统过程通道的长线传输越来越不可避免。按照经验公式计算,当计算机主振频率为1MHz、传输线长于0.5m时;或者主振频率为4MHz、传输线长于0.3m时,即作为长线传输处理。
微型机应用系统中,传输线上的信息多为脉冲数字信号,它在传输线上传输时会出现延时、畸变、衰减以及通道干扰等,为了保证信息在长线传输时的可靠性,使机器正常运行,主要采取光电耦合隔离,双绞线传输,阻抗匹配等防护措施。
3、印刷电路板及电路的抗干扰设计
(1)关于地线的处理:(2)电源线的处理:(3)去耦电容的配置:
二、软件抗干扰措施
在微机远动系统中,大量的干扰源虽不能造成硬件系统地损害,但常常使系统不能正常工作,控制失灵,甚至造成重大事故。因此,除硬件上采取必要的抗干扰措施外,软件抗干扰问题的研究越来越引起人们的重视。
1、干扰对测控系统的影响
(1)干扰使数据采集的误差加大;干扰侵入微机控制系统的前向通道,叠加在信号上,使数据采集的误差加大。当通道的传感器接口是小电压信号输入时,更为严重,尤其工频干扰常伴随信号输入。采用硬件手段虽可以滤除,但电路结构复杂。采用软件抑制工频干扰是当前串模工频干扰抑制技术的一项新技术。
(2)干扰使输出控制误差加大。在微机控制系统中,控制状态的输出常常是依据某些条件状态的输入和条件状态的逻辑处理结果。在这些环节中,由于干扰的侵入,会造成条件状态的偏差、失误,致使输出控制误差加大,甚至控制失常。
(3)数据受干扰发生变化。通常控制程序、表格以及常数都存于ROM中,但可读写得RAM及状态寄存器在某些干扰的影响下会发生变化。根据干扰窜入的渠道和受干扰的数据性质不同,系统会损坏的状况不同,可能会造成树值误差、控制失灵、部件的工作状态改变或程序改变,从而导致系统工作不正常。
(4)干扰使程序运行失常。如果强干扰造成程序计数器PC值发生变化,就破坏了程序的正常运行,再PC值的错误指引下,程序将发出一系列毫无意义的错误指令,最后进入“死循环”使输出严重混乱或系统失去控制。
2、提高采样信号信噪比的措施
由于加入前向通道上的干扰性质及产生后果不同,采用的抗干扰方法也不同,没有固定模式。一般说来,为了消除传感器通道中的干扰信号,除在硬件上采用有源或无源RLC网络进行滤波外,常常运用CPU的运算、控制功能、进行简单的数值逻辑运算,达到滤波的效果,这就是数字滤波。
3、软件冗余措施
对于条件控制系统,把对控制条件的一次采样、处理、控制输出改为循环地采样、处理、控制输出。这种方法对于惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然性因素干扰的作用。
4、设置自诊断程序
设置自诊断程序以保证系统种信息存储、传输、运算的高可靠性。
第五篇:既有线改造200公里电气化接触网施工技术
既有线改造200公里/小时电气化接触网施工技术
(一)、工程概况
陇海铁路是我国东西向的主要通道,是国民经济发展的钢铁大动脉,是我国铁路主要繁忙干线之一。为实现中国铁路跨越式发展,赶超国际先进水平,陇海铁路郑徐段电气化改造工程设计为200km/h,站前、站后改造及电气化建设同步进行,属客货共线型,并开行双层 集装箱货物列车,承导线及网上配件全部进口,经科技咨询查新在国内尚属首次。
陇海铁路郑州至徐州段200km/h既有线电气化改造是我国高速铁路建设新的里程碑,也是中铁十一局集团公司首次参与的既有线高速电气化改造施工。我单位承担的陇海铁路郑徐段(济南局管段)砀山(K308+217)至局界(K354+000)电气化工程地 处苏、豫、皖三省交界处,正线全长45.78公里,全部为时速200公里区段,接触网130.96公里、回流线92.3条公里、夏邑设牵引变电所1座、局界设分区所1所、V停开关站2处。该段接触网施工技术列入2004年中国铁道建筑总公司科研项目(合同编号: 03-01A)。
(二)、成果与国内外已有同类先进技术对比情况
1、据查新,国内未见硬横梁V停一次性架设施工方面的研究资料,尤其是长大硬横梁的V停一次性架设施工研究尚属空白。
2、据查新,时速200公里电气化腕臂和整体吊弦计算软件,国内未见文献报道。
3、据查新,接触网导高为6450mm的定位安装调整在我国尚属首次。
4、据查新,关于既有线改造200公里/小时电气化接触网施工技术的研究,未见国内文献报道。
(三)、成果主要用途
陇海铁路郑徐段电气化提速改造工程是国内第一条既有线改造成客货共线、开行双层集装箱的200公里时速电气化铁路,接触网采用了大量的新材料和新工艺,在我国电气化施工领域内,导高为6450mm的200km/h接触网施工技术尚属空白。在既无规范、标准的指导,又无成熟的施工经验可借鉴的情况下,“既有线改造200公里/小时电气化接触网施工技术”在高速接触网测量、繁忙干线硬横梁施工、高速电气化腕臂及吊弦软件计算、恒张力放线、6450mm导高的定位安装调整以及自动过分相安装调整等方面实现了全新突破。研发出成套的施工技术和工艺标准,既满足了200km/h高速电气化铁路对施工高精度的要求,又确保陇海铁路郑徐段电气化提速改造工程安全、优质、快速的开通运营。为既有线200公里时速电气化改造和客专时速200公里电气化接触网的施工积累了丰富的经验,开拓了我集团公司在高速电气化铁路施工的新领域。
(四)、成果技术原理
“既有线改造200公里/小时电气化接触网施工技术”是一门集施工组织、技术管理以及安全质量控制等综合性专业施工技术,成果是基于陇海铁路郑徐段电气化提速改造工程中“行车密度大、线下线上同步施工干扰大、200km/h高速接触网以及开行双层集装箱要求导高6450mm”等实际特点进行研究的。线路和接触网同时施工的高速接触网测量技术重点对硬横梁基础、拉线基础、腕臂及整体吊弦的计算参数进行研究和探索,解决了“线路和接触网同时施工,大型车站岔区改造”接触网的测量难题,全面有效保证了电气化接触网的施工精度。长大硬横梁V停一次性架设施工工艺在分析传统的全站封锁、垂停架设的施工方案的基础上,根据运输调度理论,通过控制硬横梁基础、钢柱的施工精度和优化现场的施工组织,来实现长大硬横梁V停一次性架设成功。高速电气化腕臂计算软件是在腕臂的结构安装尺寸的基础上,充分考虑其受力等外界各种影响因素并加以修正而建立数学模型,利用微机进行计算处理;高速电气化整体吊弦计算软件是针对接触网的悬挂形式进行负载计算而建立的数学模型,建模时充分考虑张力差、线索初伸长、预驰度等因素。恒张力放线施工技术主要是利用国外进口的恒张力放线车的先进性能,架设前预先设定一个控制张力,通过控制张力来保证线索的平直度,避免展放时出现硬弯和扭转。6450mm定位安装调整工艺主要是立足200km/h的弓网关系研究,针对进口的限位定位器的特性,通过研制新的施工设备工具、提高施工工艺和减少施工偏差来实现接触悬挂一次安装到位。
(五)、关键技术及创新点
(1)线路和接触网同时施工的高速接触网测量技术。
测量技术重点对特殊地段硬横梁基础、拉线基础、腕臂及整体吊弦的计算参数进行研究和探索,解决了“营业线线路和接触网同步施工,大型车站岔区改造及线路抬落道、拨移”接触网的测量难题;迁改或地下埋设物影响,相邻跨距比满足高速运行的解决办法;雨棚合架和吊柱安装的施工测量也得到有效解决,保证了电气化接触网的施工精度。
(2)繁忙干线硬横梁施工技术。
开发的硬横梁同步施工技术,有效解决了既有线线上线下同步施工,接触网施工进度受制约、质量精度受影响的难题;开发的硬横梁施工新工艺,解决了硬横梁在繁忙干线上采用V停一次性架设长大硬横梁的施工难题,并保证了钢柱硬横梁基础中心连线允许误差<0.25°。
(3)高速电气化腕臂计算软件的研发。
编制的腕臂计算软件操作简单、通用性强、计算准确率高。陇海线腕臂安装4376组,计算结果表明准确率达98%。
(4)恒张力放线施工技术。
在全面掌握国内进口恒张力放线车使用情况的基础上,结合我国电气化的施工组织实际,制定了合理的配置方案。从国外进口恒张力放线系统,在国内组装,既节约了投入,又提高了使用的合理性。同时开发了一套放线工艺,在保证放线质量的同时,提高了效率,节约了线材。
(5)整体吊弦计算软件的研发。
编制的整体吊弦计算软件针对性强,计算正确率高。陇海线共27569套整体吊弦,计算结果表明准确率逾99%,有效保证了设计跨中预留驰度0.5‰;开发的预制安装工艺保证了吊弦的质量和接触线坡度值控制在设计的0.5‰以下。(6)定位安装调整技术。
安装调整技术是针对国内开行双层集装箱接触网导高6450mm特点, 成果以通过绘制电力机车受电弓的动态包络线来确定定位的安装结构和尺寸,确保定位一次安装到位。成果中针对国外进口的限位定位器研究开发了限位定位器的一次安装到位施工工艺。
(7)自动过分相安装调整技术。
该线采用的是七跨自动过分相,通过对分相锚段关节安装调整技术的研究,安装调整标准满足了进口动车组的运行要求,总结出了一套行之有效的施工流程和规范要求。
(8)繁忙干线安全优质快速施工组织与管理。
通过建立一系列的安全管理制度、安全防范措施、安全预案及安全奖罚的长效机制,既保证了繁忙干线电气化施工安全,又保证了施工质量和进度。
在上述成果的基础上,我们编制了八项既有线时速200公里的电气化施工工艺:《既有线电气化改造高速接触网测量要点》T11DW-GSJCW-01、《硬横梁基础施工工艺》T11DW-GSJCW-02、《硬横梁安装施工工艺》T11DW-GSJCW-03、《高速接触网腕臂安装施工工艺》T11DW-GSJCW-04、《高速接触网恒张力放线施工工艺》T11DW-GSJCW-05、《高速接触网整体吊弦安装施工工艺》T11DW-GSJCW-06、《高速接触网定位安装调整施工工艺》11DW-GSJCW-07、《高速接触网自动过分相安装调整施工工艺》T11DW-GSJCW-08
(六)、应用推广情况
自2003年10月陇海铁路郑徐段电气化提速工程开工以来,通过应用客货共线200公里时速电气化改造接触网施工技术,工程质量、施工安全以及环保等各方面得到了建设单位、设计、监理等单位的一致好评。2005年9月,该成果被推广运用到京沪线无锡至镇江段接触网工程中,正是由于该成果的成功运用,使京沪线得以在短短一年的时间里安全优质快速地完成。
2006年7月京沪、郑徐相继正式开通运营,标志我国第一条进行200km/h电气化改造的既有繁忙干线成功建成。同时两条线的成功建设,为既有线200公里时速电气化改造和客专时速200公里电气化接触网的施工积累了丰富的经验,开拓了我集团公司在高速电气化铁路施工的新领域。
2006年12月10日该成果由湖北省科技厅组织鉴定,综合技术已达到国内领先水平。
(七)、社会经济效益(1)经济效益
陇海线郑徐段高速电气化接触网施工新技术的研发,既保证了工程质量和施工安全,同时节约了大量的人力、物力、缩短了工期,直接降低成本160.7万元。计算软件的开发使用在大大提高工作效率的同时,有效避免了材料的浪费;恒张力放线技术研发的圆满成功,大大提高了受电弓的使用寿命,同时保证了正常的运营,直接降低了运营维修费;定位安装及自动过分相施工技术既提高了工效,减少了材料损失,又降低了维修成本。
(2)社会效益
陇海铁路是我国东西向的主要通道,我国铁路主要繁忙干线之一。郑州至徐州段是国内首次设计时速达到200时速既有线电气化改造工程,具有专业性强、专业关系复杂、技术含量高、建设标准高、工程投资紧、施工组织难度大等特征。承导线及网上配件基本进口,这在国内属首次。施工中运用了大量的新技术、新材料、新设备和新工艺,这些综合技术的成功运用为我国既有线电气化改造提供了不可多得的宝贵经验,对今后既有线高速电气化的研究、设计和施工具有普遍的指导意义和社会经济意义。
该工程于2003年3月进场,因设计变更,于当年11月开工,直至2006年7月29日运营。施工期间,我们未发生任何安全事故,安全局面持续稳定,在建设单位组织的综合评比中名列前茅,工程质量验收一次合格率100%。得到了建设单位、设计和监理等单位的一致好评。
陇海线郑徐段的建成通车,为豫、皖、苏地区注入了巨大活力。它的成功建设,谱写了既有繁忙复线电气化建设史的新篇章。经过陇海线的施工,我们锻炼了队伍,提高了我们的综合管理水平和专业技术素质,工程质量得到了建设、设计、监理和质量监督部门高度评价。工程施工中和竣工运营后,得到了铁路、地方有关领导、多家新闻媒体和广大市民的广泛关注和报道,取得了显著的社会效益和经济效益。