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地铁接触轨技术发展.doc

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我国地铁接触轨技术发展综述与研发建议

接触轨,又称第三轨,或简称三轨。接触轨系统是地铁牵引供电系统的重要子系统,它直接影响到地铁供电系统甚至整个地铁系统的安全运以营。自1965年北京建造我国第一条地铁线以来,仟随着我国地铁建设事业的发展,接触轨技术也走过了近40年的发展历程。这期间接触轨枝术不断发展,其主要表现为:安装方式由以上部接触搔流方式为主导发展成上部接触交流方式与下部接触授流方式并存:导电轨由低磺钢材料发展成钢铝复合材科:防护罩(及支架)由木板材料发展成玻璃钢材料:绝缘子材料除电瓷外,还开发出环氧树脂材料及硅橡胶材料。相应地,一些施工安装方法也有所改进.目前,直流1 500V接触轨系统又在积极研发之中,同时钢铝复合接触轨的国产化工作也正在逐步展开,当然这其中面临的问题和遇到的困难也有许多。在这种情况下,对我国地铁接触轨技术的发展历史进行总结,将有助于目前接触轨新技术的研究与开发。

1 概述

1.1 接触轨系统的国内应用概况

目前,在我国有3个城市6条地铁线路采用了接触轨系统,分别是:北京地铁1号线上程。北京地铁2号线(环线)工程、天津地铁1号线中段、北京地铁复八线工程、北京地铁门号线工程(即北京城市铁路工程),北京地铁八通线工程、武汉轨道交通1号线一期工程.另外,由中国援建的1984年开通的朝鲜平壤地铁,以及由中国承建的2000年2

月21日开通一期工程的伊朗德黑兰地铁,用了接触轨系统。这些线路韵总长度超过200km,触孰电压等级均为直流750V。

1.2 接触轨系统的构成

在接触轨系统零部件中,除包括作为导电轨的接触轨以外,还包括绝缘支架(或绝缘子)。防护罩.隔离开关设备、电缆等。接触轨、绝缘支架(或绝缘子)、防护罩是接触轨系统中送电。支撑、防护的三大件。

1.3接触轨系统的三大技术特征

谈及接触孰系统,其技术特征有三个级,二是安装方式,二是导电轨材料。

1. 3.1 电压等级

目前世界上城市轨道交通中的直流牵引网电压等级繁多,接触轨系统的电压等级有600V、630V。700V、750V、825V,900V、1 000V、1 200V等,国外接触轨系统的标称电压一般在1 000V以下,西班牙巴塞罗那采用过直流1 500V及1 200V接触轨,美国旧金山BART系统为直流1000v接触轨。目前国内接触轨系统标称电压为直流750V,国际上接触轨电压等级的发展趋向是IEC标准中的直流600V、750V。

1.3.2 安装方式

接触轨系统根据授流位置的不同,司分为上部授流接触轨、下部授流接触轨和侧部授漉接触轨三种形式。

1 3.3导电蓑材料

接触轨可采用低碳钢材料或钢铝复合材料。

2 北京地铁早期建成线路的接触轨系统

北京地铁早期建成的线路包括;1969年通车的北京地铁1号线工程,1984

年通车的北京地铁环线工程,1999年9月通车的北京地铁复八线工程。

2.1 北京地铁1号线工程

北京地铁1号线工程,东起北京站,西至苹果园,全长24,17km。工程于1958年开始前期研究,1965年7月1日开工建设,1969年9月20日基事建成并试运营。该工程

接触轨系统是我国第一个地铁接触轨系统.本工程接触轨系统的电压等级开始为直流825V,以后随着牵引变电所设备的改造而成为直流750V,安装方式为上部授挽方式,导电轨材质为低碳钢,主要技术标准如下.

2.1.1接触轨的技术条件

(1)接触轨断面的总断面积为6 543mm2,

(2)接触轨的比重为7.8g/cm3:

(3)每米接触轨的理论重量为51.36kg,每根理论重量为642kg,每根12.5m,

(4)对中性轴接触轨的惯性矩Jx=1 026.8cm4,断面系数Wz=176.2cm3

(5)接触轨的型号为JU-52,钢号为05铝(05A1);

(6)在温度为15度的情况下,接触轨的单位电阻不超过O.125Ω·mm2/m:

(7)接触轨的断面应铣平,断面歪斜在任何方向测量均不得超过1.0mm;

(8)接触轨采用转炉冶炼的优质镇静钢轧制。

2.1.2接抽孰用绝缘子

接触轨用绝缘子由以下三个丰要部分组成:

(1)瓷件,材料为电磁,工作电压1000V,抗弯800kg,

(2)下座,材料为HT15-33灰铸铁:

(3)上帽,材料为11T15-33灰铸铁。

另外,瓷件与下座间还没有1-5层的油毡纸垫片.

2.1.3木防护板

木防护板的木科全部是在天然干性油中浸透的松木制成,井做烘干处理,木防护板翠表面涂阽火滦,木防护板外表面涂防腐油漆。

2.1.4端部弯头

端部弯头总长度2300mm.

2.2 北京地铁2号线工程

北京地铁2号线工程,线路长16.1Fan.1974年完成接触孰施工图设计,1976年建成并试运营,1984年完成改造.

根据北京地铁1号线工程的施工运营经验,针对存在的问题及接触轨要加强防护的指示,1974年2号线在工程接触轨系统设计时进行了一些修改与完善.1978年5月,根据市兵办工程组技术处于1978年3月27日召开的关于地铁三轨防护板设计问题的会议纪要精神,将2号线工程接触轨防护板靠近线路侧上下的两块和防护支架下边的一块予以取消,形成了日前的结构形式,如图1所示。

2.3 北京地铁复八线工程

北京炔铁复八线工程,西起复兴门,东至八王坟,线路长12.7KM。该工程接触轨系统施工图设计完成于1993年10月,工程于1999年9月通车。与北京地铁环线接触轨系统相比,主要进行了以下修改:

(1)接触轨端部弯头由原来的2300mm加长到2775mm,以使受流器与弯头接触时更平稳;同时减小了坡端的接触面到走行轨顶面的垂育距离。

(2)采用3000V支柱绝缘子代替原绝缘子。

(3)结合工程需要,本工程册剥开发了玻璃钢防护罩.并在车站、道岔、隧道联络线等局部地段进行了试验安装(单线总长度约6km).

3 德黑兰地铁1.2号线的接触轨系统

德黑兰地铁1、2号线,线路全长约53km.1992年初开始投标,1996年合同正式生效,2000年2月21日第一期工程建成通车.

根据招标文件要求,北京城建院联合高校与工厂,以产学研相结合的方式,研制开发出“下部校流接触轨系统”,填补丁国内空白,该技术成果于1994年6月8H从得了国家实用新型专利(zL93 2 24173.5).相应地,研制出玻璃钢材料的接触轨支架及防护罩,代替了传统的木板防护罩,这一创新成果带来了接触轨支架与防护罩材料的革命。本工程接触轨系统的电压等级为直流750V,导电轨材质为低碳钢.

3.1 下部授流接触轨的安装结构描述

下部授流接触轨主要由导电轨,绝缘支架、防护罩等构成,见图2.绝缘支架由顶郎支架,中部支架,下部支架三部分组成,并共同构成悬臂结构型式;导电轨通过顶部、中部支架,悬挂在下部支架上;下部支架刚根据线路情况固定在整体道床上或碎石道床的轨枕上:防护罩靠自身弹性及支撑垫块固定在导电轨上。

3.2 下部授流接触轨的安装结构特点

防护罩对带电接触轨的防护性能好,带电接触轨不容易被无章识地触碰到,能确保人身安全,另外,下部授流方式的遮挡雨雪条件也优于上部授流方式,能确保牵引网系统的安全可靠运行.

这里需要说明,北京城铁采用的是上部授流接触轨系统。据2003年11月7日《北京晚报》报道:“城铁今晨中断一个多小时。由于昨天深夜雪量较大且融化速度慢,遭遇今天凌晨急剧下降的气温后,造成城铁部分路段轨道表面结冰。首发车在运行过程中,接触轨与列车受流器之间逐渐形成‘地穿甲’似的冰层.造成列车受流器无法受电,车辆网压不稳,使得车辆无法正常行驶。’

3.3 接触轨所含化学元素对电阻宰影响分析

合同要求:导电轨在15度时电阻率p=0.125mm2Ω/m.为确保接触轨按照上述合同要求交货,对制造厂欲采用的接触轨材料进行了电阻串测试及化学元素分析,前后历时达伴年之久,分析结论简述如下。

如果采用与北京地铁接触轨相同的材料来加工制造导电轨,则20度时电阻率p(平均值)在0.134Ω·mm2/m左右,将大于合同要求的15度时电阻率为0.125Ω·mm2/m.仅从各元素对电阻串的影响看,P、Si的影响较大,而Mn的影响较小:但由于接触轨中Mn的绝对含量比P与Si要高,因而Mn实际上对电阻系数的影响也非常大.换言之.在分析各元素对电阻系数的影响趋势时,要同时考虑各元素含量大小对此的影响。另外,工艺条件对各种成分在含量上有影响,即工艺条件也会影响导电轨的电阻系数.

在上述测试分析基础上,决定不采用与北京地铁接触轨相同的原材抖加工制造接触轨.而从国外进口原材料来加工制造接触轨.最后的测试表明:用国外原材料加工制造的接触轨,在15度时电阻率p在0.111mm2Ω/m左右。

3.4 支架及防护罩的制造工艺

3.4.1玻璃钢支架制造工艺

玻璃钢支架制造采用了RTM成型工艺.其优点为:降低了产品成型过程中苯乙烯的挥发量,有利于提高产品质量,减少环境污染,工艺成熟、参数齐全,产品质量稳定:可防止玻璃纤维的排布方向发生偏移,使铺层设计、性能设计有保障;可使产品表面附着均匀的胶衣树脂层,增加产品的抗老化能力.

3.4.2 玻璃钢防护罩制造工艺

玻璃钢防护罩制造采用了拉挤成型工艺.其优点为:可自动化连续生产,产品均匀,质量稳定;产品规格多样化.

4 北京地铁新建成线路的接触轨系统

4.1北京地铁13号线

北京地铁13号线,即北京城市铁路工程,线路全长40.85km。1999年8月12日,项目被批准立项:2000年9月26日,城市铁路西线全面开工:2002年9月28日,城市铁路西线开通试运行,2003年1月20门,城市铁路全线建成试运营。

结合该工程,北京城建设计研究总院联合北京城市铁路股份有限公司等单位,研制开发出“新型上部授流接触轨系统”,见图3.该工程接触轨系统的电压等级为直流750V,导电轨材质为低碳钢。

新型上部受流接触轨系统的特点:

(1)防护罩支架及防护罩采用玻璃钢材质的防火和耐候性功能.使用寿命长,

(2)结构形式造型比较美观,

(3)结构设计较为合理,承受力的情况较好,省材料:

(4)防护罩支架直接固定在接蚰轨上,所以能更好地保证防护罩支架及防护罩与接触轨的相对位置关系.

(5)防护罩支架可以在接触轨上移动安装,所以施工安装及运蕾管理维护比较方便,不受走行轨轨枕间距施工误差的影响,从而使防护罩的定货长度与设计长度一致.避免了材料及施工费的损失.

4.2 北京地铁八通线

北京地铁八通线,西起八王坟,东至通州土桥,线路全长18.964km;2003年12月7日完成热滑,2003年12月28日开通试运营.

北京地铁1号线.2号线及13号线,均使用的是瓷绝缘子.瓷件是脆性材料.在运输.安装、运营维护等过程中,容易受到了硬器撞击而破损.近年来,复合绝缘子发展迅猛,性价比,可靠性不断提高.北京地铁八通线工程在前述北京城铁“新型上部授流接触轨系统”的基础上,在正线接触孰系统中采用了环氧树脂绝缘子,在车场线接触孰上试用了硅橡胶绝缘子.

5 武汉轨道交通一期工程的接触轨系统

武权轨道交通1号线一期工程,自宗关站经硚口至黄浦路,线路全长10.234km,为全高架线路:2000年4月开始初步设计,2003年12月11日完成热滑,将于2004年上半年投入运营.

该工程在国内首次采用钢铝复合接触轨技术。接触轨采用钢铝复合材料制成(见图4),可有效地降低电阻率,并减少供电系统中牵引变电所的数量,降低运营时接触轨能量的的损耗;防腐蚀性能较好;钢铝复合接触轨重量小,便于运输和安装,在铝合金轨的接触面上包覆有一层不锈钢带,可人大提高耐磨性。

该工程接触轨系统的电压等级为直流750V,安装方式为下部授流方式.

5.2 不锈钢带技术数据(示例)

5.3 天津地铁1号线(延伸)工程的接姓轨系统

1984年12月,天津地铁1号线中段7.4km建成通车,其接触轨系统与北京地铁早期建成线路的接触轨系统一致,2001年7月因线路需向两端延伸改造而停运.天津地铁1号线(延伸)工程,线路全长26.2km,计划于2005年底建成通车.本工程采用直流750V上部授流接触轨系统,接触轨材料为钢铝复合接触轨,目前已完成钢铝复合接触孰的采购招标。

6 正在建设中的广州地铁4号线接触轨系统

广州市轨道交通4号线大学城专线段工程,线路全长14.11km.该工程于2003年10月通过初步设计审查,计划2005年12月建成通车.

广州地铁4号线几次穿越珠江水系,并且—部分线路位于已建城区.针对减少车站埋深及增加选线灵活度的需求.采用了爬坡能力大、转弯半径小的直线电机交通系统.另外,考虑到该线路平均站间距大及工程建造尽量减少对城市景观的影响,因此该工程拟采用直流1500V接触轨系统,接触轨材料为钢铝复合接触孰.

在100多年世界城市轨道交通史上.建成于1927年的巴塞罗那地铁1号线曾

采用过直流1 500V接触轨系统,其3号线及4号线也采用过直流1 200V接触轨,但现在已经拆除,而改用刚性架空接触网.在目前运营的地铁线路中,接触轨电压等级最高的是美国旧金山的“湾区快速交通”(Bay Area Rapid Transit)系统,简称BART系统,其接触轨电压等级为直流1000V.其接触轨为工宇钢两侧通过螺栓傍附铝型材而形成的钢铝“复合轨”。当然,工字钢与铝型材间要应用抗氧化油脂.该地铁系统于1972年开通了第一条线路.前面已经介绍过,我国已经运营的地铁线路(甚至包括正在施工中的北京地铁5号线,10号线等),均采用的是直流750V接触轨系统.在这种情况下,广州地铁4号线拟采用的直流1 500V接触轨系统,是我国地铁接触轨技术领域的一个新课题,有许多问题需要认真研究。

7 关于研发直流1500V接触轨系统的一些建议

对于直流1 500V接触轨系统的研发.建议从“软件”及“硬件”两个层面考虑.所谓“软件”,是指直流1500V

接触孰的“系统性研究”,所谓“硬件”,是指以钢铝复合接触孰国产化为主导的接触轨“零部件研制”。

7.1 直流1 500V接触轨的系统性研究

7.1.1 系统性研究的主要内窖

系统性研究可以概括为以下“四大环节”的研究:

(1)设计环节--系统设计标准的研究:

(2)制造环节--产品制造标准的研究;

(3)安装环节--施工安装标准的研究:

(4)运营环节--运营维护标准的研究.

武汉轨道交通1号线一期工程已经成功地应用了“直流750V钢铝复合接触轨系统”,到2005年底广州地铁4号线大学城段建成开通时.我国将积累起近两年的钢铝复合接触轨运营经验,这些经验将对广州地铁4号线大学城段起到重要的借鉴作用.田而,在上述系统性研究中,建议对系统设计标准及产品制造标准进行重点研究,尤其是系统设计标准的研究.这是因为,在世界范围内从事钢铝复合接触轨产品的制造商有多家,但直流1 500V 接触轨系统的设计、运行经验却相当匮乏。另外,建议处理好“四大环节”研究的相互关系。

7.1.2 系统设计标准研究的主要内容

系统设计标准研究可以概括为以下“四大关系”的研究:

1)带电体与接地体关系研究

对于直流1500v系统,接触轨带电部分和结构体,车体之间的最小净距,国家标准《地铁设计规范》及IEC标准对比都做出了规定。研究内容应根据工程需要,确立带电体与接地体的相互关系,相对位置、定位尺寸等。在带电体与接地体关系的处理上,上部受流方式比下部授流方式更简洁。鉴于此,建议优先考虑上部授流方式。

2)接触轨与人的关系研究

直流1 500v接触轨系统的研发难度,不在干电气本身,即不和于电气设备的技术指标,而是在于1 500V电气设备的人身安全防护与750V电气设备相比要困难得多。因而,建议对1 500V接触轨与人的关系给予重点研究,即应阱究采取何种措施(包括硬件措施,软件措施、管理措施等),最大限度地保护运营维护人员及乘客公众的人身安全。特别应该注意的是:对于以走行轨为回流网的只有1 500v接触轨系统,应认真地研究分析正极接触网与负极回流网的阻抗分配,并合理地设置牵引变电所.避免在正常运行情况下走行轨对地电位超标,影响人身安全防护。1 500V钢铝复合接触轨系统的走行轨电位是一个不可小视的问题。

3)接触轨与车的关系研究

这既包括接触轨与车辆的限界关系研究,也包括车辆受流器与接触轨的“弓网”(器轨)配合关系研究.

4)接触轨与道的关系研究

这里的“道”,狭义上指道床,广义上也涉及轨道、隧道,行车道,并包括地下、地面、高架等各种线路形式,即上建的概念。所谓接触轨与道的关系研究,就是接触轨与土建关系研究.即如何将1 500V接触轨合理地布置、安装、固定在各种道床上,这是应该认真研究的。

7.2 直流1 500V接触轨的零部件研制

7.2.1钢铝复合接触轨的国产化

早在2000年7月,武汉轨道交通一期工程准备采用钢铝复合接触轨时.国内一些企业对钢铝复合接触轨的国产化问题就开始关注了。但山于这些厂家对市场前景分析不透,因而未能正式启动.现在,武汉轨道交通一期工程的全线钢铝复合接触轨安装已经结束,并己完成热滑,该工程采用的是国外进口的钢铝复合接触轨。天津地铁1号线,钢铝复合接触轨供货招标已经结束,也采用的是国外产品。

目前,除广州地铁4号线以外,北京地铁5号线,10号线(含奥运支线)、4号线等,也准备采用钢铝复合接触轨.如果1 500V钢铝复合接触轨研发应用成功,广州地铁5号、6号、7号线及某些城市地铁,也将采用1 500V钢铝复合接触轨.这样,在未来的5年内,国内钢铝复合接触轨的需求量将达到单线300km以上,产值估计在2-3亿人民币.因而,建议有识企业抓住机遇,联合业主,设计单位,研究单位、高等院校等.加速钢铝复合接触轨的国产化进程.

据悉,国内铁路企业已启动了钢铝复合接触轨的国产化工作.并于近期研制出钢铝复合接触轨样品,这对于中国城市轨道交通业无疑是一喜讯。

根据北京城建设计研究总院在武汉轨道交通工程中对钢铝复合接触轨的研究设汁应用,建议在钢铝复合接触轨的国产化工作中,注童解决好以下两个重点问题:

(1)不锈钢带与铝型材的结合问题,

(2)不锈钢带的材质及外型表面平顾问颧。72.2直谴1 500V系统用绝缘子等零部件的研稍

直流1 500V系统用绝缘子.玻璃钢支架、玻璃钢防护罩,钢铝复合接触轨附件等,利用国内既有技术与生产能力完全可以加工制造。

7.3 关于接触轨系统允许的量高速度

目前,广州地铁4号线的列车最高运行速度为90km/h.但是,考率到直流1500V 接触轨系统应有广泛的适用性,因而建议列车最高运行速度按130km/h考虑.这样,1 500v 接触轨系统一旦研发成功,可在国内其他城市迅速推广。有资料表明,美国旧金山BART的1 000V接触轨系统,其列车最高运行速度为80英里/h(126km/h).笔者在参观该地铁系统时,曾拍摄到列车运行速度为72英里/h(112km/h)的画面.

8 结语

在我国近40年的地铁发展史上,其接触轨技术从零开始一步步向前发展,现在已经瞄准了接触轨技术的国际前沿。在直流1 500V接触轨技术的研究应用过程中.将有许多课题需要认真研究。在直流1 500V接触轨系统的“四大环节”研究中,建议重点对系统设计标准及产品制造标准进行研究,在系统设计标准的“四大关系”研究中,建议重点对1 500V接触轨与人身安全防护关系进行研究.在钢铝复合接触轨的国产化工作中,建议解决好不锈钢带与铝型材的结合问题及不锈钢带的材质及外型表面平顺问题。直流1 500V接触轨系统一旦研发成功,将使得我国地铁接触轨技术发生质的飞跃,井将具有划时代的意义.

本文在撰写过程中,得到了周菁。赵颖红等工程师的热情帮助,在此特表示感谢!

参考文献

[1]宋文义.上部接触轨防护结构型式的研制及总结2002.

[2]北京城建设计院.北京地铁10号线牵引供电系统投标文件.2003.

[3]北京城建设计院.北京地铁环线工程接触轨施工设计图纸.1978

(完整版)城市轨道概论答案解析

绪论 1.城市轨道交通发展的必要性有那些? 答:城市化进程加速,机动车数量增加迅猛。带来了如何缓解城市交通拥堵、减少环境污染、解决能源危机等一系列问题。城市轨道交通因其快速、安全、舒适、节能等特点,已经成为大城市解决交通拥堵的首选方。 2.城市轨道交通所涉及的专业有那些? 答:城市轨道交通是一个多专业多工种配合工作、围绕安全行车这一中心而组成的有序联动、时效性极强的系统。各有关专业如隧道、线路、供电、车辆、通信、信号、车站机电设备及消防等。 单元一 一、判断题 1. 老式有轨电车由于其性能差,已经在全世界范围内被彻底淘汰。(×) 2. 世界上第一条地下铁道于1836 年诞生在英国伦敦。(×) 3. 地铁首次采用电力牵引是从1890 年开始。(√) 4. 有轨电车是介于轻轨交通与地铁交通之间的轨道交通系统。(×) 5. 人们常说的地铁是由传统的有轨电车发展而来的。(×) 6. 轻轨交通与地铁交通的主要区别在于地铁运行于地下专用隧道内,轻轨运行在高架上。(×) 7. 单轨交通与我们常见的汽车类似,由司机控制前进方向。(×) 8. 世界上通车里程最多的城市是纽约。(√) 9. 世界上最繁忙的地铁是上海地铁、经济效益最好的地铁是香港地铁。 (×) 10.我国通车里程最多的城市是上海。(√) 二、填空题 1. 世界上第一条地铁在1863年建于英国伦敦。世界上第一辆有轨电车1881年在德国柏林工业博览会期间展示。世界上第一个投入商业运行的有轨电车系统是1888年美国弗吉尼亚州的里磁门德市。 2. 我国北京第一条地铁建于1969年。上海地铁1 号线于1995年建成通车向社会开放。 3. 单轨通常区分为跨坐式和悬挂式两种。 4. 狭义上的城市轨道交通特指地铁、轻轨和单轨(独轨)。 5. 磁浮列车是依靠磁悬浮技术将列车悬浮起来并利用直线电机驱动列车行驶的交通工具,它分为常速、中速、高速和超高速等几种形式。 三、问答题 1、城市轨道交通系统的定义 答:指采用轨道进行承重和导向的车辆运输系统,设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路,具有车辆、线路、信号、车站、供电、控制中心和服务等设施,车辆以列车或单车形式,运送相当规模客流量的城市公共交通方式。 2、城市轨道交通按技术经济特征来分有那些基本形式? 答:主要有有轨电车、地铁、轻轨、单轨(独轨)、磁浮、自动导向交通系统和市域快速轨道系统等,尤其是以地铁和轻轨为主。 3、地铁的优缺点有那些? 答:优点:具有运量大、速度快、安全、准时、舒适、节约城市土地资源等;

城市地铁接触轨安装施工的难点及控制

城市地铁接触轨安装施工的难点及控制 发表时间:2018-09-07T13:30:28.410Z 来源:《河南电力》2018年5期作者:欧阳赐波 [导读] 接触轨是将电能传输到地铁和城市轨道交通系统电力牵引车辆上的装置。接触轨系统主要由钢铝复合轨 欧阳赐波 (深圳市地铁集团有限公司运营总部广东省深圳市 518000) 摘要:接触轨是将电能传输到地铁和城市轨道交通系统电力牵引车辆上的装置。接触轨系统主要由钢铝复合轨(包括铝轨本体和不锈钢带)、膨胀接头、端部弯头等相关部件及绝缘支撑装置组成,为地铁轨道交通机车组提供电能。防护罩作为接触轨的保护部件,通过防护罩支架连续地安装在接触轨上方。混凝土底座在接触轨安装中被广泛运用,它们的合理使用直接影响到接触轨的安装质量,以及后期的维修和养护。 关键词:城市地铁;触轨安装施工;难点及控制 引言: 接触轨,又称第三轨,或简称三轨。接触轨系统是地铁牵引供电系统的重要子系统,它直接影响到地铁供电系统甚至整个地铁系统的安全运营。现针对每个流程中的问题讨论可行的解决办法。接触轨安装施工属于后续工程,前期施工质量对其影响非常大。混凝土加长轨枕、混凝土底座预埋施工的正确与否,直接影响到接触轨安装的施工质量,因此加强前期施工的质量力度,为后续工程的顺利施工打下良好的基础是最为必要的。 1.地铁轨道系统接触轨施工技术 1.1接触轨运输 利用吊车、运输车辆将接触轨转装到接触轨运输作业车组上,吊装时不准将接触轨成捆绑扎吊装,如包装符合吊装要求,可整箱吊装,吊装时不得使用钢丝绳而应用专用尼龙或布制吊装带。运输作业车组将接触轨运输至施工现场,用平板车上专用吊臂沿线布放接触轨,放至轨道旁边,摆放端正、稳妥,不侵入行车限界。人工利用接触轨搬运工具,合力按安装编号将接触轨逐一连续布放至绝缘支架旁边。 1.2接触轨安装 1.2.1接触轨端部弯头安装。确定端部弯头的安装位置,将端部弯头安装于绝缘支架上,安装紧固接触轨扣件,用临时锚固夹具在绝缘支架处两端将接触轨端部弯头卡住,防止在接触轨安装过程中顺线路移动。 1.2.2接触轨对接安装 将接触轨(含钢铝复合轨、端部弯头、膨胀接头)和中间接头间的所有接触面,用清洁布、钢丝刷擦拭干净,并均匀涂导电油脂。将布放好的接触轨抬起,轻轻将其推送到位后放于接触轨托架上,使用千斤顶将接触轨擎起或接触轨安装对接工具,调节使接触轨处于同一直线面。 在接触轨对接端正紧贴后,将鱼尾板装上,螺栓由外朝向轨道内侧穿入,垫圈、螺母安装齐全。检查对接端正贴合、受流面过渡平顺后,用扭矩扳手逐个将螺栓紧固,再次检查接触面是否平整。 1.2.3膨胀接头安装 用数字温度计读出安装接触轨处的环境温度读数,根据膨胀接头安装曲线查出膨胀接头预留间隙值,调整膨胀接头间隙使其满足温度曲线。 调整好膨胀接头,使用木块和临时夹具固定,不使间隙值在安装外力的情况下发生变化。 彻底清洁接触面,涂导电脂,使用千斤顶将膨胀接头调至与相邻接触轨平齐,调整膨胀接头与相邻接触轨平齐,对接面密贴、平顺后,按接触轨对接安装程序,安装中间接头。 膨胀接头安装在绝缘支架上后用临时固定夹具对膨胀接头进行固定,防止膨胀接头在安装接触轨过程中顺线路移动和补偿间隙值发生变化。一个锚段安装完后立即将中锚安装固定,保证膨胀接头的正常伸缩。 1.3接触轨的调整 接触轨安装完成后要对接触轨进行调整和定位、弯折,接触轨和鱼尾板螺栓连接后,必须按照设计给出的相关图纸对其位置进行精确调整,保证安装误差不超出允许值。在安装过程中,必须对接触轨与走行轨之间的相对位置进行测量。 1.4检查验收 质量的安检是核实接触轨安装质量的尺度,质量安检的密度是关键所在。在检查验收过程中,特殊设计的钢弹簧浮置板安装地段出现了些特殊问题,现列举如下。问题原因:由于前期施工当中考虑不周、或者现场施工不可避免的实际问题引发钢弹簧浮置板道床面过高。现根据问题详细追究其原因。 ①问题:螺纹道钉无法吃住尼龙套管。原因:尼龙套管在预埋时个别出现歪斜。处理办法:本次安装的工期急切现场采用了较为极端的办法,用电钻钻眼,敲砸罗纹道钉的方式解决。合理的解决方式,应用水钻将歪斜的尼龙套管打掉,然后重新预埋,浇筑。②问题:绝缘支座与道床面相冲突。原因:由于钢弹簧浮置板地段道床特殊,安装绝缘支座处为“凹”字样形式,而且钢弹簧浮置板处于曲线地段,钢弹簧浮置板道床在浇筑支模的时候没有考虑到模板的缩短量,造成绝缘支座“凹”字型处,内宽外窄。这是造成绝缘支座和道床相冲突的主要原因。处理办法:浇注钢弹簧浮置板道床的时候精确埋设尼龙套管,支模时考虑曲线处缩短量。③问题:绝缘支座安装得不平顺。原因:浇筑钢弹簧浮置板时没有很好的保护绝缘支座安装处,一些零星的混凝土砂浆溅在上面是主要原因。处理方法:用打磨机进行打磨,不予敲打 2.防护罩的施工 2.1防护罩与接触轨轨温变化的联系 防护罩通过防护罩支架固定在接触轨上,接触轨随着自身温度的变化会在其内部产生极大的温度应力。为了消除温度应力给接触轨供电系统带来的危害,某地铁 10号线接触轨安装时特设置了膨胀接头来释放温度应力。当接触轨发生伸缩效应的时候,防护罩支架也会随

广州地铁接触轨系统膨胀接头介绍

广州地铁接触轨系统膨胀接头介绍 【摘要】本文着重介绍广州地铁现有运营线路接触轨系统使用膨胀接头的情况。通过各种类型的膨胀接头使用现状以及试验参数,分析接触轨系统新型膨胀接头的各项创新技术,阐述新型膨胀接头电气性能及机械性能的优势。 【关键词】接触轨;钢铝复合轨;膨胀接头 1 接触轨系统组成 接触轨系统包括整体绝缘支架、支架底座、钢铝复合轨、普通电连接板(鱼尾板)、电缆连接板、端部弯头、中心锚结、膨胀接头等主要部件。其中作为锚段间电气及机械连接的膨胀接头是接触轨系统中尤为重要的部件,也是接触轨系统中结构较为复杂的部件。 2 膨胀接头作用 在接触轨系统中,钢铝复合轨是最主体设备,而钢铝复合轨是由合金铝和不锈钢带组成的复合导体。我们知道,任何金属都有着热胀冷缩的特性,同样,钢铝复合轨也遵循该项特性。钢铝复合轨会由于温度变化而引起的伸缩。其原因主要有以下两点:1、外界环境温度的变化,譬如四季变更;2、电流流经钢铝复合轨所产生的热量,致温度升高。为补偿钢铝复合轨伸缩,接触轨安装时会在两个锚间设置膨胀接头。否则会导致钢铝复合轨因温度变化而无法正常伸缩,情况严重时将造成接触轨的损坏,进而影响列车正常运行。 3 膨胀接头的构成 现阶段,广州地铁约260公里的线网中,使用接触轨的线路有四、五、六号线。其中四五号线使用的膨胀接头是同一种型号(以下简称为I型),六号线使用的与四五号线不一样(以下简称II型)。以下将逐一分析以上两种类型膨胀接头的相关参数与结构。 3.1 I型膨胀接头 (1)本体部分:膨胀接头由两根长轨(左右滑轨)和一根短轨(中间轨)组成。左右滑轨和中间轨都要对角切掉15°(长短轨的接缝为斜角),这样可使表面连续,间隙可以调整并且可以重合,以便使集电靴可以平滑的从一端过渡到另一端。左右滑轨和中间轨的连接靠锚固夹板通过三个螺栓安装在左右滑轨及中间轨的两侧,锚固夹板与中间轨为固定连接,而两根长轨在连接锚固夹板的位置开有长孔,这种锚固夹板是一种特殊的夹板,与左右滑轨接触的面比中间稍低,而且三个螺栓的紧固力矩也不相同,中间螺栓的紧固力矩为59N·m,两边为20N·m。锚固夹板两边在螺栓紧固力矩的作用下,发生弹性变形,使其与左右滑轨密切相接,加上锚固夹板与左右滑轨及中间轨的接触面涂有导电脂,因此,具

广州地铁接触轨区域安全管理规定

广州地铁接触轨区域安全管理规定 GDY/QW-AZ-AQ-14 1 前言 本标准起草单位:广州市地下铁道总公司运营事业总部安全稽查部。 本标准版本号为第3版、第0次修订。 本标准2007年10月16日发布。 本标准从2007年10月20日起实施。原第2版、第0次修订版本同时作废。 本标准由广州市地下铁道总公司运营事业总部安全稽查部负责解释。 本标准由广州市地下铁道总公司运营事业总部标准化委员会提出。 本标准由广州市地下铁道总公司运营事业总部标准化工作组归口。 2 范围 本标准适用于广州地铁DC1500V接触轨区域的安全管理。 本标准规定了广州地铁DC1500V接触轨区域的安全管理、安全教育、安全防护等规定。 3 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 3.1 GDY/QW-JG-GD-0 4.01 广州地铁接触网安全工作规程 3.2 GDY/QW-JG-XC-01.04 行车组织规则(四号线金洲至万胜围段) 3.3 GDY/QW-AZ-YJ-02 特殊气象及自然灾害应急预案 3.4 GDY/QW-AZ-YJ-19 接触网(轨)附近有异物的应急处理程序(试行) 3.5 GDY/QW-AZ-YJ-0 4.03 控制中心应急处理程序(四号线金洲至万胜围段) 3.6 GDY/QW-AZ-YJ-17.02 车务安全应急处理程序(三、四号线) 3.7 GDY/QW-AZ-SC-03.02 行车设备维修施工管理规定(三、四号线) 3.8 GDY/QW-AZ-AQ-05 员工个人劳动防护用品管理办法 3.9 GDY/QW-AZ-AQ-07 绝缘安全工器具管理规则 4定义 4.1 接触轨区域:安装有接触轨的轨行区,包括正线、辅助线和试车线。 4.2 外部人员:运营总部以外的人员。 4.3 巡视:一般情况下指目视检查,在发现异常且能保证安全的情况可做一些简单的处理。 5 总则 5.1 为了加强接触轨区域人员的安全管理,预防和减少安全事故,确保人身、设备和行车

接触轨施工质量验收标准

接触轨工程 一般规定 一、接触轨系统应在轨道铺设符合设计标准后进行施工 二、接触轨支持间距满足设计要求,并应符合下列规定: 1、纵向测量应从设计规定的起测点开始,跨距不得大于5m。 2、横向测量,应以轨道中心线为基础。 3、接触轨施工时严禁硬物击打,确保接触轨平直,无变形。 4、接触轨应采用专用工具起吊或装卸。 5、预配件、零部件中所有螺栓应采用力矩扳手进行紧固,严禁使用活口扳手。 6、绝缘支架与接触轨安装应无卡滞,保证接触轨伸缩顺畅。 7、钢铝复合轨弯曲半径:当线路的曲线半径大于100时,可以在施工现场直接安装: 当线路的曲线半径<100m时,则在工厂加工预弯。 8 9 行热滑试验。 支架底座及螺栓安装 主控项目 一、螺栓钻孔位置测定应符合设计要求: 1.钻孔方向与走行轨的轨顶面连线垂直。 2.螺栓孔位中心与轨道中心线的距离满足设计要求。 二、支架底座和胀锚螺栓的规格型号应符合设计要求 三、支架底座应平正,位置正确,安装牢固 四、螺栓螺纹完好,无损伤、无锈蚀、安装端正:连接螺栓紧固力矩符合安装使用 说明书的规定。 一般项目 一、安装螺栓时应严格遵守产品安装说明书规定的程序和要求,螺栓安装允许偏差 应符合产品说明书的要求。 二、支架底座混凝土用混凝土C20填充密实,无脱落现象。抹面平整、美观。 绝缘支架安装 1、绝缘支架安装前按规定进行绝缘电阻的测试。 2、绝缘支架底座安装位置应符合设计规定,支架底座应平正,位置正确,固定牢 固。 3、整体绝缘支架安装应符合以下要求: a、绝缘支架安装位置应根据施工设计图纸进行布置:

b、绝缘支架选型正确,安装应齐全,平整、端正,垂直度应符合设计规定。 c、绝缘支架的安装间距符合设计要求 一般项目 1、绝缘支架外观检查完好,无损伤、安装端正。 接触轨安装 一、接触轨安装应符合设计规定 1.接触轨的受流面距走行轨轨顶连接平面的垂直距离为200mm:接触轨距轨道中 心的水平距离为1510mm。施工允许偏差为正负5mm。 2.直线段应平直,曲线段应圆顺、无硬弯。 3.接触轨分段的位置必须符合设计规定。 4.道岔处断轨位置距理论岔心距离允许偏差为-600mm 5.整体绝缘支架中心距接触轨接头的距离应符合设计要求,并保证在任何情况下 不产生卡滞现象。 6.正线接触轨受流面在两相邻绝缘支架处相对高差不得大于3.5mm,困难条件下 不大于5mm。 三、接触轨的连接螺栓紧固力矩符合安装使用说明书要求。 四、膨胀接头易安放于曲线半径不小于300m的线路上,一般的接触轨两个绝缘支 架的中心位置。膨胀接头的每一端距绝缘支架的距离应满足设计要求。 五、膨胀接头间隙调整应与环境温度相适应,补偿间隙a值应符合设计要求。伸缩 预留值允许偏差为_+5mm 六、接触轨对接处连接密贴,受流面过渡平顺。 七、端部弯头安装端部弯头末端绝缘支架的安装应符合设计要求,端部弯头 (5.2m)处接触轨接触面距离轨面高度285mm_+5mm:短端部弯头(3.4m)处接触 轨接触面距轨面高度为265mm_+5mm。 一般项目 一、接触轨选配应符合设计规定。装卸、运输及敷设时,不得受损伤或变形。 二、普通接头安装应连接紧密,应保证接缝、连接部位干净、平整,不得有错位、尖棱和异物夹塞,嵌合的不锈钢不可有翘边或缺损。接触面应涂导电脂。 中心锚结安装 一、中心锚结安装位置和安装形式应符合设计要求。 二、普通中心锚结的卡块与绝缘支架的间隙应符合供电安装使用说明书的要求。两接触 面应清洁,并涂导电脂。 三、对于双中锚或三中锚的情况,在上坡端保持中心锚节与支架间的间隙为4mm,在下 坡端保持中心锚节与支架间密贴,必须保持中心锚节与支架间的间隙留在一侧。 一般项目 一、中心锚结处绝缘支架和接触轨受力后无明显变形。 电连接线 一、电连接线和接线端子的规格型号及安装位置,应符合设计要求,并预留因温度

地铁接触轨技术发展

我国地铁接触轨技术发展综述与研发建议 接触轨,又称第三轨,或简称三轨。接触轨系统是地铁牵引供电系统的重要子系统,它直接影响到地铁供电系统甚至整个地铁系统的安全运以营。自1965年北京建造我国第一条地铁线以来,仟随着我国地铁建设事业的发展,接触轨技术也走过了近40年的发展历程。这期间接触轨枝术不断发展,其主要表现为:安装方式由以上部接触搔流方式为主导发展成上部接触交流方式与下部接触授流方式并存:导电轨由低磺钢材料发展成钢铝复合材科:防护罩(及支架)由木板材料发展成玻璃钢材料:绝缘子材料除电瓷外,还开发出环氧树脂材料及硅橡胶材料。相应地,一些施工安装方法也有所改进.目前,直流1 500V接触轨系统又在积极研发之中,同时钢铝复合接触轨的国产化工作也正在逐步展开,当然这其中面临的问题和遇到的困难也有许多。在这种情况下,对我国地铁接触轨技术的发展历史进行总结,将有助于目前接触轨新技术的研究与开发。 1 概述 1.1 接触轨系统的国内应用概况 目前,在我国有3个城市6条地铁线路采用了接触轨系统,分别是:北京地铁1号线上程。北京地铁2号线(环线)工程、天津地铁1号线中段、北京地铁复八线工程、北京地铁门号线工程(即北京城市铁路工程),北京地铁八通线工程、武汉轨道交通1号线一期工程.另外,由中国援建的1984年开通的朝鲜平壤地铁,以及由中国承建的2000年2月21日开通一期工程的伊朗德黑兰地铁,用了接触轨系统。这些线路韵总长度超过200km,触孰电压等级均为直流750V。 1.2 接触轨系统的构成 在接触轨系统零部件中,除包括作为导电轨的接触轨以外,还包括绝缘支架(或绝缘子)。防护罩.隔离开关设备、电缆等。接触轨、绝缘支架(或绝缘子)、防护罩是接触轨系统中送电。支撑、防护的三大件。 1.3接触轨系统的三大技术特征 谈及接触孰系统,其技术特征有三个级,二是安装方式,二是导电轨材料。 1. 3.1 电压等级 目前世界上城市轨道交通中的直流牵引网电压等级繁多,接触轨系统的电压等级有600V、630V。700V、750V、825V,900V、1 000V、1 200V等,国外接触轨系统的标称电压一般在1 000V以下,西班牙巴塞罗那采用过直流1 500V及1 200V接触轨,美国旧金山BART 系统为直流1000v接触轨。目前国内接触轨系统标称电压为直流750V,国际上接触轨电压等级的发展趋向是IEC标准中的直流600V、750V。 1.3.2 安装方式 接触轨系统根据授流位置的不同,司分为上部授流接触轨、下部授流接触轨和侧部授漉接触轨三种形式。 1 3.3导电蓑材料 接触轨可采用低碳钢材料或钢铝复合材料。 2 北京地铁早期建成线路的接触轨系统 北京地铁早期建成的线路包括;1969年通车的北京地铁1号线工程,1984年通车的北京地铁环线工程,1999年9月通车的北京地铁复八线工程。 2.1 北京地铁1号线工程 北京地铁1号线工程,东起北京站,西至苹果园,全长24,17km。工程于1958年开始前期研究,1965年7月1日开工建设,1969年9月20日基事建成并试运营。该工程接

我国地铁接触轨技术发展综述与研发建议

摘要:介绍了接触轨系统的构成,技术特征和我国应用接触轨技术的概况.在直流 1 500v 接触轨系统的“四大环节”研究中,建议重点对系统设计标准及产品制造标准进行研究;在系统设计标准的“四大关系”研究中,建议重点对1 500v接触轨与人身安全防护的关系进行研究。在钢铝复合接触轨的国产化工作中.应重点解决好不锈钢带与铝型材的结合问题,以及不锈钢带的材质和外型表面平顺问题. 关键词中国接触轨发展史1500v接触轨系统设计标准人身安全防护钢铝复合接触轨国产化 接触轨,又称第三轨,或简称三轨。接触轨系统是地铁牵引供电系统的重要子系统,它直接影响到地铁供电系统甚至整个地铁系统的安全运以营。自1965年北京建造我国第一条地铁线以来,仟随着我国地铁建设事业的发展,接触轨技术也走过了近40年的发展历程。这期间接触轨枝术不断发展,其主要表现为:安装方式由以上部接触搔流方式为主导发展成上部接触交流方式与下部接触授流方式并存:导电轨由低磺钢材料发展成钢铝复合材科:防护罩(及支架)由木板材料发展成玻璃钢材料:绝缘子材料除电瓷外,还开发出环氧树脂材料及硅橡胶材料。相应地,一些施工安装方法也有所改进.目前,直流1 500v接触轨系统又在积极研发之中,同时钢铝复合接触轨的国产化工作也正在逐步展开,当然这其中面临的问题和遇到的困难也有许多。在这种情况下,对我国地铁接触轨技术的发展历史进行总结,将有助于目前接触轨新技术的研究与开发。1 概述1.1 接触轨系统的国内应用概况目前,在我国有3个城市6条地铁线路采用了接触轨系统,分别是:北京地铁1号线上程。北京地铁2号线(环线)工程、天津地铁1号线中段、北京地铁复八线工程、北京地铁门号线工程(即北京城市铁路工程),北京地铁八通线工程、武汉轨道交通 1号线一期工程.另外,由中国援建的1984年开通的朝鲜平壤地铁,以及由中国承建的2000年2月21日开通一期工程的伊朗德黑兰地铁,用了接触轨系统。这些线路韵总长度超过200km,触孰电压等级均为直流750v。1.2 接触轨系统的构成在接触轨系统零部件中,除包括作为导电轨的接触轨以外,还包括绝缘支架(或绝缘子)。防护罩.隔离开关设备、电缆等。接触轨、绝缘支架(或绝缘子)、防护罩是接触轨系统中送电。支撑、防护的三大件。1.3接触轨系统的三大技术特征谈及接触孰系统,其技术特征有三个级,二是安装方式,二是导电轨材料。1 3.1 电压等级目前世界上城市轨道交通中的直流牵引网电压等级繁多,接触轨系统的电压等级有600v、630v。700v、750v、825v,900v、1 000v、1 200v等,国外接触轨系统的标称电压一般在1 000v以下,西班牙巴塞罗那采用过直流1 500v及1 200v接触轨,美国旧金山bart系统为直流1000v 接触轨。目前国内接触轨系统标称电压为直流750v,国际上接触轨电压等级的发展趋向是iec 标准中的直流600v、750v。1.3.2 安装方式接触轨系统根据授流位置的不同,司分为上部授流接触轨、下部授流接触轨和侧部授漉接触轨三种形式。1 3.3导电蓑材料接触轨可采用低碳钢材料或钢铝复合材料。 图1 北京地铁环线接触轨安装示意图2.3 北京地铁复八线工程北京炔铁复八线工程,西起复兴门,东至八王坟,线路长12.7km。该工程接触轨系统施工图设计完成于1993年10月,工程于1999年9月通车。与北京地铁环线接触轨系统相比,主要进行了以下修改: (1)接触轨端部弯头由原来的2300mm加长到2775mm,以使受流器与弯头接触时更平稳;同时减小了坡端的接触面到走行轨顶面的垂育距离。 (2)采用3000v支柱绝缘子代替原绝缘子。 (3)结合工程需要,本工程册剥开发了玻璃钢防护罩.并在车站、道岔、隧道联络线等局部地段进行了试验安装(单线总长度约6km).3 德黑兰地铁1.2号线的接触轨系统德黑兰地铁1、2号线,线路全长约53km.1992年初开始投标,1996年合同正式生效,2000年2月21日第一期工程建成通车.根据招标文件要求,北京城建院联合高校与工厂,以产学研相结合的方式,研制开发出“下部校流接触轨系统”,填补丁国内空白,该技术成果于1994年6月8h从得了国家实用新型专利(zl93 2 24173.5).相应地,研制出玻璃钢材料的接触轨支架及防护罩,

武汉地铁接触轨培训讲义

目录 1.工程简介 (1) 2.施工内容: (1) 3.分部工艺流程及技术要求 (2) 3.1工艺流程 (2) 3.2操作要点 (2) 3.2.1绝缘支架底座螺栓套筒预埋 (2) 3.2.2接触轨及附件安装 (5) 4.冷滑及送电开通 (14) 5.质量控制 (15) 5.1易出现的质量问题 (15) 5.2质量保证措施 (15) 6安全措施 (18) 6.1主要安全风险分析 (18) 6.2保证措施 (18) 6.3环保措施 (18) 7接触轨安装要求 (19) 8其他技术要求 (20) 9注意事项 (21)

接触轨施工工艺 1.工程简介 武汉市堤角~汉口北地方铁路工程为武汉轨道交通1号线的延伸线。线路由1号线堤角站引出,至巨龙大道北侧汉口北站,全长约5.695km,新增滕子港站、摄口新城站、汉口北站3座车站,全部为高架车站,平均站间距为1845m;在巨龙大道北侧新增停车场1处。 列车采用4节(预留6节辆编组能力,B型车,最高运行速度80km/h。 除车辆段库内检修线路牵引网悬挂类型采用滑触线授流方式外,全线其余区段牵引网悬挂类型均采用DC750V接触轨下部授流方式。波动范围为500~900V,额定载流量为DC 3000A,走行轨为负极。正线接触轨正常运行时采用双边供电方式。一般安装于列车行进方向的左侧,在车站、道岔等特殊区段换边布置。圆曲线及缓和曲线上,应保证接触轨安装根据曲线情况与走行轨保持一致。接触轨标准长度15米。接触轨安装中心线至线路相邻走行轨内侧的距离为683.5±6mm,接触轨顶面至走行轨顶面的垂直距离为160±6mm。 2.施工内容: 接触轨及各种附件,包括膨胀接头、端部弯头、鱼尾板、电缆连接板、防爬器等; 绝缘支架; 防护罩及支撑垫块; 接触轨安装底座及螺栓; 接触轨接地扁铜;牵引变电所处接地扁铜与变电所接地母排之间的电缆及连接; 接地扁铜断开处接地电缆及连接。包括电缆接线端子、电缆卡子,螺栓等。 接触轨机械分段处之间的电缆连接及电缆保护管等; 提供供电上网电缆连接的电缆连接板,供电上网电缆及连接(包括隔离开关与接触轨的电连接)由供电系统承包商负责; 避雷器; 避雷器至接触轨电缆连接;

我国地铁接触轨技术发展与研发

我国地铁接触轨技术发展与研发 摘要:介绍了接触轨系统的构成,技术特点和我国应用接触轨技术的概况。在直流1 500V接触轨系统的“四大环节”研究中,建议重点对系统设计标准及产品制造标准进行研究;在系统设计标准的“四大关系”研究中,建议重点对1 500V接触轨与人身安全防护的关系进行研究。在钢铝复合接触轨的国产化工作中。应重点解决好不锈钢带与铝型材的结合问题,以及不锈钢带的材质和外型表面平顺问题. 关键词中国接触轨进展史1500V接触轨系统设计标准人身安全防护钢铝复合接触轨国产化 接触轨,又称第三轨,或简称三轨。接触轨系统是地铁牵引供电系统的重要子系统,它直截了当阻碍到地铁供电系统甚至整个地铁系统的安全运以营。自1965年北京建筑我国第一条地铁线以来,仟随着我国地铁建设事业的进展,接触轨技术也走过了近40年的进展历程。这期间接触轨枝术不断进展,其要紧表现为:安装方式由以上部接触搔流方式为主导进展成上部接触交流方式与下部接触授流方式并存:导电轨由低磺钢材料进展成钢铝复合材科:防护罩(及支架)由木板材料进展成玻璃钢材料:绝缘子材料除电瓷外,还开发出环氧树脂材料及硅橡胶材料。相应地,一些施工安装方法也有所改进.目前,直流1 500V接触轨系统又在积极研发之中,同时钢铝复合接触轨的国产化工作也正在逐步展开,因此这其中面临的问题和遇到的困难也有许多。在这种情形下,对我国地铁接触轨技术的进展历史进行总结,将有助于目前接触轨新技术的研究与开发。 1 概述 1.1 接触轨系统的国内应用概况 目前,在我国有3个都市6条地铁线路采纳了接触轨系统,分别是:北京地铁1号线上程。北京地铁2号线(环线)工程、天津地铁1号线中段、北京地铁复八线工程、北京地铁门号线工程(即北京都市铁路工程),北京地铁八通线工程、武汉轨道交通1号线一期工程.另外,由中国援建的1984年开通的朝鲜平壤地铁,以及由中国承建的2000年2月21日开通一期工程的伊朗德黑兰地铁,用了接触轨系统。这些线路韵总长度超过200km,触孰电压等级均为直流750V。 1.2 接触轨系统的构成 在接触轨系统零部件中,除包括作为导电轨的接触轨以外,还包括绝缘支架(或绝缘子)。防护罩.隔离开关设备、电缆等。接触轨、绝缘支架(或绝缘子)、防护罩是接触轨系统中送电。支撑、防护的三大件。1.3接触轨系统的三大技术特点 谈及接触孰系统,其技术特点有三个级,二是安装方式,二是导电轨材料。 1.3.1 电压等级 目前世界上都市轨道交通中的直流牵引网电压等级繁多,接触轨系统的电压等级有600V、630V。70 0V、750V、825V,900V、1 000V、1 200V等,国外接触轨系统的标称电压一样在1 000V以下,西班牙巴塞罗那采纳过直流1 500V及1 200V接触轨,美国旧金山BART系统为直流1000v接触轨。目前国内接触轨系统标称电压为直流750V,国际上接触轨电压等级的进展趋向是IEC标准中的直流600V、750 V。 1.3.2 安装方式 接触轨系统依照授流位置的不同,司分为上部授流接触轨、下部授流接触轨和侧部授漉接触轨三种形式。 1.3.3导电蓑材料 接触轨可采纳低碳钢材料或钢铝复合材料。 2 北京地铁早期建成线路的接触轨系统 北京地铁早期建成的线路包括;1969年通车的北京地铁1号线工程,1984年通车的北京地铁环线工程,1999年9月通车的北京地铁复八线工程。

地铁轨道工程接触轨及防护罩的安装施工方案

地铁轨道工程接触轨及防护罩的安装施工全线采用钢铝 复合接触轨向机车供电,正线每根接触轨 长约11.125米,接触轨与接触轨之间通过鱼尾板及螺栓连接;正线线路全线采用整体道床,除道岔区等特殊地段通过安装整体道床用混凝土底座固定绝缘支撑外,其余均在相应的加长轨枕块上预埋尼龙套管以安装绝缘支撑。钢铝复合接触轨固定在绝缘支撑上,除弯头处、道岔区等特殊地段外,正线内的整体道床支撑间距一般为7个轨枕间隔,局部地段可根据现场条件进行调整。 1..1工艺流程(见图 1..1) 0 1..1接触轨及防护罩安装工艺流程 0料 安装绝缘支座 吊装、接触轨连接 调整接触轨 安装防护罩 整修 1..2施工工艺及操作要点

⑴散料 接触轨安装前,将绝缘支座联结零件等材料按设计及施 工要求有次序地进行散布。 ⑵安装绝缘支座 ①安装绝缘支座应带盒尺和钢板尺; ②清除接触轨短轨枕尼龙套管内的杂物; ③安装绝缘支座,紧固螺旋道钉; ④绝缘支座顶面内侧边缘距相邻走行轨内侧边缘应符 合设计规定。(接触轨顶面中心距相邻走行轨内侧距离为 700mm); ⑤绝缘支座必须清洁,无裂纹,无损坏,有损坏的不许 上道。 ⑶吊装接触轨 ①接触轨用轨道车联挂平板车运送至施工现场,将接触 轨吊放至绝缘支座上,按照设计要求利用连接夹板进行接触 轨连接,调整接触轨水平距离和接触轨轨面标高。 ②安装接触轨扣件。 ③施工技术要求: a、接触轨中心距相邻走行轨内侧距离700mm,偏差不大于±5mm。 b、接触轨顶面距走行轨顶面垂直距离140mm,偏差不大

于±5mm。

c、接触轨安装后应达到顶面平顺、直线顺直、曲线圆顺。 d、为适应接触轨由于环境温度变化、接触轨本身的温升 等条件影响而产生的纵向伸缩,在两个锚段之间设置一处膨 胀接头;膨胀接头与相邻接触轨通过鱼尾板及螺栓连接。 e、隧道内锚段长度按109米考虑,每个锚段中部一般设 置一组锚,锚安装在绝缘支撑两侧,通过螺栓与接触轨固定。 f、在电分段处、道岔处、地下人防门处、人行道路处为 保证机车安全运行,接触轨需断开;为使车辆受流器可以完 好地滑入/出接触轨,在接触轨断轨处均设置断部弯头,断部弯头与接触轨间通过鱼尾板及螺栓连接。 g、在馈电电缆接轨处及断轨电气连接处设置电缆连接 板,电缆连接板通过螺栓固定在接触轨上。 ⑷安装防护罩①安装防护罩时,应带三 轨尺、盒尺。 ②安装防护罩支架。防护罩安装应位置正确、牢固、无 损坏,有缺欠及损坏的防护罩不许上道。 ③安装防护罩。 ④防护罩支架及防护罩各联接螺栓必须齐全紧固. ⑤施工技术要求: a、防护罩支架固定在接触轨上,固定点间隔一般为正线 2..23米,当与接触轨连接点冲突时应适当处理以便与之错 开。

接触轨安全风险分析

仅供参考[整理] 安全管理文书 接触轨安全风险分析 日期:__________________ 单位:__________________ 第1 页共10 页

接触轨安全风险分析 作为城市轨道交通牵引供电设备的牵引网系统在向地铁车辆提供电能的同时也存在这电击等风险因素,给旅客安全、作业维修人员带来不利的影响,无锡地铁首先在国内采用了全范围的DC1500V接触轨供电模式,相比北京成熟的DC750V接触轨供电模式,其电压等级的提高,带来了防护范围、空气绝缘距离、安全防护距离的增加,安全风险略有提高,为提高接触轨安全防护技术,为今后的安全运营提供可靠保障,现将基于DC1500V供电条件下的接触轨在人身安全方面所存在的风险进行逐一分析和排查,以便为今后制定更好的安全策略打下良好的基础。1地点方面的风险事实上,在所有铺设接触轨的地点都存在着触电的风险,但不同的地点其风险程度是不同的,比如在有人员频繁活动的地点就远高于鲜有人至的地点,即便是被通常认为是安全的地方也会发生意想不到的隐患,比如在车库内无接触轨一侧的集电靴也同样带电,威胁着维护人员的安全。2人员方面的风险在众多事物中,人是最难以掌握和控制的,人除了有各种情感以外还常常伴有情绪的变化、心理上的变化、生理上的变化,所以在人员方面的风险控制上是最难的,要考虑各种不同类别的人以及维修人员不同状况条件下所涉及的风险。3时间节点上的风险作为地铁运营的线路,从某种意义上看,接触轨的安全风险是24小时全天候的,但在这24小时中接触轨发生触电的风险程度却有着明显的不同,从发生事故的时间上看在交接班、送电前和不良天气情况下发生事故的风险比其他时间段明显要高出很多。4 组织管理方面的风险地铁的运营管理是个复杂的过程,工种多,交叉多,即便是具有多年运营经验的地铁管理者也会出现管理制度不健全的情况,这方面主要是由于管理者认知和认识上不足所造成的,因此,建立健全安全规章 第 2 页共 10 页

地铁供电方式——接触轨

1.概述 接触轨是沿着走行轨布置并供给列车电能的特殊输电系统。是接触网的一种形式,,又称为第三轨,其功用与架空接触网一样,通过它将电能输送给电动车组。不同点在于,接触轨是敷设在铁路旁的钢轨。电动车组由伸出的受电靴与之接触而接受电能。 接触轨供电方式最早出现在伦敦地铁,从19世纪80年代开始,接触轨开始广泛应用于城市轨道交通。接触轨供电方式在国内最早应用于1969年建成并试运营的北京地铁1号线,接触轨系统采用直流825V的电压等级,以后随牵引变电所设备的改造而成为直流750V,安装方式为上部接触授流方式,接触轨安装于线路前进方向的左侧,接触轨的材质为低碳钢,该接触轨系统的主要技术参数如下:(1)接触轨型号JU-52,钢号为05铝(05AI) (2)接触轨截面积:6543mm2 (3)接触轨标准长度12.5m (4)接触轨单位电阻0.125Ω?mm2/m(在15℃时,) (5)绝缘子采用电瓷材料,分为瓷件、上帽、下座三部分 (6)防护罩:木板 (7)端部弯头长度:2300mm 60年代初,北京建造我国第一条接触轨系统的地铁线以来,接触轨技术已走过了四十多年的发展历程,北京地铁后续新建线路中也不断对接触轨技术进行了革新,大力推动了接触轨技术的发展,随着我国地铁建设事业的蓬勃发展,天津、武汉、广州等城市也相继建设采用的接触轨技术的地铁线路,接触轨技术也不断得到发展:安装方式由以上部接触授流为主导发展成为上部接触授流与下部接触授流方式并存,并有向下部接触授流方向发展的趋势;导电轨由低碳钢材料发展成为钢铝复合材料,绝缘支座除采用传统的电瓷外,还开发出环氧树脂材料、硅橡胶材料等,防护罩由木板材料发展成玻璃钢材料;电压等级方面广州地铁开发出直流1500V电压等级的接触轨系统,并已经成功应用。表4-7是目前国内接触轨的应用情况。

接触轨设计原理概述

接触轨设计原理概述 1 接触轨钢铝复合结构的确定 1.1 钢铝复合结构应满足如下使用条件 1.1.1 在热胀冷缩过程中不产生弯曲 最初的钢铝复合结构,都采用单面不锈钢热复合结构。如下图所示。 该结构存在的问题是不均匀的热胀冷缩现象。因为铝型材的膨胀系数约为23.4 x 10-6,不锈钢的膨胀系数约为11.1 x 10-6,即铝型材的膨胀率是不锈钢的2.1倍,在露天使用状况下,每100米的总膨胀量在100-200毫米,每米的膨胀量为1-2毫米,每根15米长导轨铝型材的膨胀量为15-30毫米。而其不锈钢部分的自然膨胀量小于铝型材膨胀量的一半。在热胀冷缩作用下,会产生明显的整体弯曲现象。如下图所示。

这一问题的解决办法由两种,第一种是双金属复合结构。如下图所示。Array 但经过试验及理论分析表明,无论单面不锈钢复合结构还是双面复合结构,都存在着一定的安全隐患。原因是表层不锈钢与铝型材之间存在着巨大的层间位移剪切应力。 接触轨的使用寿命一般在30—70年,设计寿命一般为50年,在半个世纪的使用过程中,其层间剪切应力一旦造成钢铝之间的脱落,会使得受流器插入其间, 被剥离的不锈钢表层如箭一般发射出去,一旦插入飞驶的车厢之内,后果不堪设 想。而该现象在历史上曾经发生过。 目前,在一些使用该结构的地方,曾多次发现钢铝脱落的现象,只是由于发

现的早,尚未造成严重的事故。如下图所示,为某地接触轨钢铝脱落的实际照片。 上图为台北地铁线路中,单层钢铝复合结构在端部弯头处产生的钢铝脱离后的实际照片。 解决这一问题的第二种方法是套管式钢铝复合结构,即在铝型材的外部加上一个套管,如下图所示。

地铁供电中DC1500V接触轨防护安全技术研究

地铁供电中DC1500V接触轨防护安全技术研究 发表时间:2017-10-26T15:32:17.520Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第15期作者:张仕成 [导读] 文章围绕DC1500V接触轨防护安全展开论述,结合我国地铁中DC1500V接触轨建设案例,分析其防护安全技术。 深圳市地铁集团有限公司运营总部广东深圳 518000 摘要:近年来,随着经济的发展与城市化脚步的加快,城市规模不断扩大,城市交通不断适应新的交通模式。地铁作为城市轨道交通的代表,在运输量等方面具有显著优越性,但也正是因此,其运行中的安全性与稳定性受到了国家与社会的广泛关注。DC1500V接触轨是地铁供电系统中的重要组成部分,在现代地铁供电中扮演着越来越重要的角色。文章围绕DC1500V接触轨防护安全展开论述,结合我国地铁中DC1500V接触轨建设案例,分析其防护安全技术。 关键词:地铁;DC1500V;接触轨;防护安全 一、接触轨防护安全技术的重要意义 改革开放以来,我国经济飞速发展,城市化水平与速度也在不断提高,逐渐形成了以北京、上海、广州、深圳为先驱的现代化城市模式。在一线城市中,城市规模不断扩大,城市交通系统日趋复杂,如何能够让公共交通系统稳定、安全的运行逐渐成为国家高度关注的问题。近年来,城市轨道逐渐发展,城市轨道的建设在各大城市逐步展开,城市交通系统逐渐形成以城市轨道为主线的公共交通系统。 在城市轨道交通牵引系统中,电能由牵引变电所经馈电线、接触轨输送至地铁或其他城市轨道列车,再自地铁等经钢轨、回流线流回牵引变电所。为了避免出现行车安全事故,保障进入接触轨区域人员的人身安全,降低相关人员的工作风险,保障设备的安全、稳定运行,接触轨防护安全保障体系的建立具有重要意义。 二、地铁中DC1500V接触轨防护安全技术分析 近年来,在城市轨道交通系统中,以DC1500V接触轨作为系统电力牵引装置的建设案例在逐渐增多,在地铁中选择接触轨的主要因素包括供电系统的技术经济指标、供电质量、运输的客流密度、供电距离及车辆选型等,还需结合不同城市的具体条件和要求,最终综合论证以确定。以下将结合具体案例分析地铁供电中DC1500V接触轨防护安全技术。 1、地铁概述 深圳地铁3号线(龙岗线)是深圳城市轨道交通系统的一员,现全长约42公里,高架段26Km,地下段16Km,最高行车速度为100Km/h,设车站30座,线路途径福田区、龙岗区与罗湖区,成为带动区域经济发展、便于区域沟通的重要线路。深圳地铁3号线选用DC1500V接触轨系统牵引供电技术,其优势主要体现在三方面,分别为技术及安全性能高、投资性高、运营维护费用较低。首先,从经济性来看,深圳地铁三号线全程高架区段比例约70%,采用架空接触网时桥梁面宽约9.2m,而采用接触轨时桥梁面宽仅需8.4m,大大减少了梁体量。其次,从设计角度看,接触轨安装通常在行车方向的左侧,即线路中间疏散平台下,距离轨面高度小于0.5m,有利于内藏。第三,从安全性角度说,柔性架空接触网的安装位置较高,支柱间距约40m,桥面则会局部加宽0.7m左右,同时加厚0.5m左右,对桥梁的体谅影响较大。 2、地铁供电中DC1500V接触轨防护安全技术分析 由上文可知,采用DC1500V接触轨具有种种优势,在经济性、设计性、安全性等方面具有显著的优势,但同时不能忽略的还有其防护安全系统的建立。笔者结合多年实践经验,就深圳地铁三号线提出以下几点分析。 1、隔离开关柜设置及安全性分析 (1)隔离开关是否设柜问题 在地铁供电系统中,通常隔离开关与断路器配合使用,其主要作用有三。其一,在电气设备检修时,使用隔离开关将需要进行检修的相关设备从电网系统中隔离开来,使被检修设备同电源间产生断开点,保障检修过程的安全性。其二,使用隔离开关实现运行方式的更改。其三,使用隔离开关实现小电流电路的通断。 隔离开关的设置方式一般有两种,分别为柜体内与不设柜。从安全性角度看,将隔离开关设置于柜体内更有利于提高其使用的安全性,改善其运行环境,同时便于进行电气设备的检修,降低检修作业中的风险性,避免高空作业的出现。从价格角度看,如表1 所示,隔离开关设柜价格普遍高于不设柜,但二者对比之下,设柜的成本付出并不多,但在安全性与可靠性上却具有重要意义,因此,在地铁供电系统中应当采用隔离开关设柜方式。 (2)隔离开关柜的安全性分析 DC1500V属于直流设备,根据国内较为普遍的处理方法来看,应当将其进行绝缘安装,并通过一系列元件的组成与配合,形成框架泄漏保护装置,如图1 所示。框架泄漏保护装置是为直流设备的运行安全与稳定而产生的,但其能够进行保护与控制的范围有限。就地铁系统来说,若将隔离开关柜设置于站台内的设备间中时,隔离开关应优先采用隔离安装与框架泄漏装置同时进行安全保护;与此同时,应当注意框架泄漏保护装置的防护范围,在保护装置的远端应当运用就近接地防护,即消除隔离开关外壳与地面的电势差,提高安全性。

接触轨、滑触线及其附属设备

4 接触轨/滑触线及其附件 4.1 钢铝复合轨及其附件 4.1.1 概述 1)接触轨的发展简介 接触轨是将电能传输到地铁和城市轨道交通系统电力牵引车辆上的装置。 它是一种古老的电力牵引车辆供电形式,早在1891年就有接触轨雏形的产生。二十世纪前半个世纪一直只使用钢接触轨,二十世纪中期以后对钢接触轨的材 质进行了改进,形成所谓的“铁接触轨”实际上是进行了材质变化,降低了杂质,加入了提高导电性的元素,单位电阻得到了降低。我国北京地铁一号线、 北京地铁2号线工程、北京地铁复八线工程等所用的接触轨就属于这类。随着 地铁和城轨交通事业的发展,面对接触轨大电流,轻型化的要求,70年代末出 现了一种新型的接触轨-钢铝复合接触轨,德国在1978年建成了世界上第一段钢铝复合轨,运行长度3.3公里。1996年后,美国、日本、意大利、马来西亚、泰国等国家都开始应用,至今世界上已建成钢铝复合接触轨运营线路1000多公里,遍布欧洲、美洲、大洋洲、亚洲。钢铝复合接触轨以传输电流大,重量轻,安装方便而得到广泛应用,近几年我国地铁或城铁采用钢铝复合轨投入运行的 的有武汉地铁一期,天津地铁一期。特别是广州地铁4号线是国内第一个采用1500V直流供电系统供电的钢铝复合轨,而该钢铝复合轨是由广州地铁总公司 与宝鸡器材厂联合开发的,从2005年12月28日开通以来一直运营良好,2007年4月27日钢铝复合接触轨及附件已通过陕西省科技厅组织的科技成果鉴定。2)接触轨系统组成 接触轨系统主要由钢铝复合轨(包括铝轨本体和不锈钢带)、膨胀接头、端 部弯头等相关部件及绝缘支撑装置组成,为电力机车组提供电能。电力的输送 是通过电客车集电靴与复合轨的接触来实现的。 复合轨由高导电性的铝和一层耐磨的不锈钢带机械复合而成的,其安装在 绝缘支架上与木枕、混凝土轨枕或者其它基座相连。 3)接触轨的安装方式 接触轨通过集电靴将电能传输给车辆。根据集电靴从接触轨的取流方式不同,接触轨的安装方式可分为:上接触、下接触、侧接触三种方式。 法国、美国、英国一直采用易于安装的上接触设计。我国的北京地铁一号线、北京地铁2号线工程、北京地铁复八线工程等接触轨也属于上接触方式。 而德国、俄罗斯、奥地利和欧洲其他国家主要采用下接触方式。我国投入运营 的武汉地铁一期、广州地铁4号线也属于下接触方式,深圳市轨道交通二期龙 岗线钢铝复合轨安装方式也属于下接触。侧接触方式由于安装精度要求高,用 的较少,只在四轨系统有应用。

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