接触器选用技术(精选8篇)
为了使接触器不会发生触头粘连烧蚀,延长接触器寿命,接触器要躲过负载启动最大电流,还要考虑到启动时间的长短等不利因数,因此要对接触器通断运行的负载进行分析,根据负载电气特点和此电力系统的实际情况,对不同的负载启停电流进行计算校合,
1.1 控制电热设备用交流接触器的选用
这类设备有电阻炉、调温设备等,其电热元件负载中用的绕线电阻元件,接通电流可达额定电流的1.4倍,假如考虑到电源电压升高等,电流还会变大。此类负载的电流波动范围很小,按使用类别属于AC-1,操作也不频繁,选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流Ith等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。
1.2 控制照明设备用的接触器的选用
照明设备的种类很多,不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-5a或AC-5b.假如启动时间很短,可选择其发热电流 Ith等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低,可选择其发热电流Ith比照明设备工作电流大一些。
1.3 控制电焊变压器用接触器的选用
当接通低压变压器负载时,变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流,在一次侧出现较大电流,可达额定电流的15~20倍,它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流,从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流,所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器,即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-6a。
1.4 电动机用接触器的选用
电动机用接触器根据电动机使用情况及电动机类别可分别选用AC-2~4,对于启动电流在6倍额定电流,分断电流为额定电流下可选用AC-3,如风机水泵等,可采用查表法及选用曲线法,根据样本及手册选用,不用再计算。
绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流,一般启动时在转子中串入电阻以限制启动电流,增加启动转矩,使用类别AC-2,可选用转动式接触器。
当电动机处于点动、需反向运转及制动时,接通电流为6Ie,使用类别为AC-4,它比AC-3严酷的多。可根据使用类别AC-4下列出电流大小计算电动机的功率。公式如下:Pe=3UeIeCOS¢η,Ue:电动机额定电流,Ie:电动机额定电压,COS¢:功率因数,η:电动机效率。
假如答应触头寿命短,AC-4电流可适当加大,在很低的通断频率下改为AC-3类。
根据电动机保护配合的要求,堵转电流以下电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y系列电动机的堵转电流≤7Ie,因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定:电动机运行在AC-3下,接触器额定电流不大于630A时,接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。
对于一般设备用电动机,工作电流小于额定电流,启动电流虽然达到额定电流的4~7倍,但时间短,对接触器的触头损伤不大,接触器在设计时已考虑此因数,一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对于在非凡情况下工作的电动机要根据实际工况考虑。如电动葫芦属于冲击性负载,重载启停频繁,反接制动等,所以计算工作电流要乘以相应倍数,由于重载启停频繁,选用4倍电动机额定电流,通常重载下反接制动电流为启动电流2倍,所以对于此工况要选用8倍额定电流。
1.5 电容器用接触器选用
电容器接通时电容器产生瞬态充电过程,出现很大的合闸涌流,同时伴随着很高的电流频率振荡,此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定(即与此馈电变压器和连接导线有关),因此触头闭合过程中可能烧蚀严重,应当按计算出的电容器电路中最大稳态电流和实际电力系统中接通时可能产生的最大涌流峰值进行选择,这样才能保证正确安全的操作使用,
选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备的阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等,一般达到50至100 额定电流,计算时比较繁琐。
假如电容器组没有放电装置,可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器,如ABB公司的B25C、B275C系列。国产的CJ19系列切换电容器接触器专为电容器而设计,也采用了串联电阻抑制涌流的措施。
选用时参见样本,而且还要考虑无功补偿装置标准中的规定。电容器投入瞬间产生的涌流峰值应限制在电容器组额定电流的20倍以下(JB7113-1993低压并联电容器装置规定);还应考虑最大稳态电流下电容器运行,电容器组运行时的谐波电压加上高达1.1倍额定工作时的工频过电压,会产生较大的电流。电容器组电路中的设备器件应能在额定频率、额定正弦电压所产生的均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行,由于实际电容器的电容值可能达到额定电容值1.1倍,故此电流可达1.43倍额定电流,因此选择接触器的额定发热电流应不小于此最大稳态电流。
2 特殊情况下的选用
2.1 防晃电型交流接触器
电力系统由于雷击、短路后重合闸以及单相人为短时故障接地后自动恢复等原因使供电系统晃电,晃电时间一般在几秒以下。
在有连续性生产要求的情况下,工艺上不答应设备在电源短时中断(晃电)就造成设备跳闸停电,可以采用新型电控设备:FS系列防晃电交流接触器。
FS系列防晃电接触器不依靠辅助工作电源,不依靠辅助机械装置,具有体积小、可靠性高,它采用强力吸合装置,双绕组线圈,接触器在吸合释放时无有害抖动,避免了电网失压时触头抖动引起的燃弧熔焊,因此减少了触头磨损。接触器线圈带有储能机构,当晃电发生时,接触器线圈延迟释放,其辅助触点延迟发出断开的控制信号,由此躲开晃电时间,晃电时间由负载性质和断电长短决定,接触器延时时间可调。
2.2 节能型交流接触器
交流接触器的节电是指采用各种节电技术来降低操作电磁系统吸持时所消耗的有功、无功功率。交流接触器的操作电磁系统一般采用交流控制电源,我国现有63A 以上交流接触器,在吸持时所消耗的有功功率在数十瓦至几百瓦之间,无功功率在数十乏至几百乏之间,一般所耗有功功率铁芯约占65~75%,短路环约占 25~30%,线圈约占3~5%,所以可以将交流吸持电流改为直流吸持,或者采用机械结构吸持、限电流吸持等方法,可以节省铁芯及短路环中所占的大部分功率损耗,还可消除、降低噪声,改善环境。
根据原理一般分为三大类:节电器、节点线圈、节电型交流接触器。
电磁系统采用节电装置,使电磁无噪声及温升低,并解决了使用节电装置有释放延时的缺点,如国产的CJ40系列。
2.3 带有附加功能的交流接触器
电子技术的应用可以很方便的在接触器中增添主电路保护功能,如欠、过电压保护,断相保护、漏电保护等。电动机烧毁事故中,接触器一相接触不良的占11%,所以选择带有断相保护的断路器、接触器等电气器件也是十分必要的。
接触器加辅助模块可以满足一些非凡要求。加机械连锁可以构成可逆接触器,实现电动机正反可逆旋转,或者两个接触器加机械连锁实现主电路电气互锁,可用于变频器的变频/工频切换;加气延时头和辅助触头组可以实现电动机星-三角启动;加空气延时头可以构成延时接触器。
可以选用交流接触器的电磁线圈做电动机的低电压保护,其控制回路宜由电动机主回路供电,如由其他电源供电,则主回路失压时,应自动断开控制电源。
3 结论
1. 控制电热设备用交流接触器的选用这类设备有电阻炉、调
温设备等, 其电热元件负载中用的绕线电阻元件, 接通电流可达额定电流的1.4倍, 假如考虑到电源电压升高等, 电流还会变大。此类负载的电流波动范围很小, 按使用类别属于AC-1, 操作也不频繁, 选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流Ith等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。
2. 控制照明设备用的接触器的选用
照明设备的种类很多, 不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-5a或AC-5b.假如启动时间很短, 可选择其发热电流Ith等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低, 可选择其发热电流Ith比照明设备工作电流大一些。
3. 控制电焊变压器用接触器的选用
当接通低压变压器负载时, 变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流, 在一次侧出现较大电流, 可达额定电流的15~20倍, 它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流, 从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流, 所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器, 即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-6a。
4. 电动机用接触器的选用电动机用接触器根据电动机使用情
况及电动机类别可分别选用AC-2~4, 对于启动电流在6倍额定电流, 分断电流为额定电流下可选用AC-3, 如风机水泵等, 可采用查表法及选用曲线法, 根据样本及手册选用, 不用再计算。
绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流, 一般启动时在转子中串入电阻以限制启动电流, 增加启动转矩, 使用类别AC-2, 可选用转动式接触器。
当电动机处于点动、需反向运转及制动时, 接通电流为6Ie, 使用类别为AC-4, 它比AC-3严酷的多。可根据使用类别AC-4下列出电流大小计算电动机的功率。公式如下:Pe=3Ue Ie COS¢η,
Ue:电动机额定电流, Ie:电动机额定电压, COS¢:功率因数, η:电动机效率。
假如答应触头寿命短, AC-4电流可适当加大, 在很低的通断频率下改为AC-3类。
根据电动机保护配合的要求, 堵转电流以下电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y系列电动机的堵转电流≤7Ie, 因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定:电动机运行在AC-3下, 接触器额定电流不大于630A时, 接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。
对于一般设备用电动机, 工作电流小于额定电流, 启动电流虽然达到额定电流的4~7倍, 但时间短, 对接触器的触头损伤不大, 接触器在设计时已考虑此因数, 一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对于在非凡情况下工作的电动机要根据实际工况考虑。如电动葫芦属于冲击性负载, 重载启停频繁, 反接制动等, 所以计算工作电流要乘以相应倍数, 由于重载启停频繁, 选用4倍电动机额定电流, 通常重载下反接制动电流为启动电流2倍, 所以对于此工况要选用8倍额定电流。
选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备的阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等, 一般达到50至100额定电流, 计算时比较繁琐。
假如电容器组没有放电装置, 可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器, 如ABB公司的B25C、B275C系列。国产的CJ19系列切换电容器接触器专为电容器而设计, 也采用了串联电阻抑制涌流的措施。
选用时参见样本, 而且还要考虑无功补偿装置标准中的规定。电容器投入瞬间产生的涌流峰值应限制在电容器组额定电流的20倍以下 (JB7113-1993低压并联电容器装置规定) ;还应考虑最大稳态电流下电容器运行, 电容器组运行时的谐波电压加上高达1.1倍额定工作时的工频过电压, 会产生较大的电流。电容器组电路中的设备器件应能在额定频率、额定正弦电压所产生的均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行, 由于实际电容器的电容值可能达到额定电容值1.1倍, 故此电流可达1.43倍额定电流, 因此选择接触器的额定发热电流应不小于此最大稳态电流。转贴于中国论文下载中心http://www.studa.net
二、特殊情况下的选用
1. 防晃电型交流接触器电力系统由于雷击、短路后重合闸以
及单相人为短时故障接地后自动恢复等原因使供电系统晃电, 晃电时间一般在几秒以下。
在有连续性生产要求的情况下, 工艺上不答应设备在电源短时中断 (晃电) 就造成设备跳闸停电, 可以采用新型电控设备:FS系列防晃电交流接触器。
FS系列防晃电接触器不依靠辅助工作电源, 不依靠辅助机械装置, 具有体积小、可靠性高, 它采用强力吸合装置, 双绕组线圈, 接触器在吸合释放时无有害抖动, 避免了电网失压时触头抖动引起的燃弧熔焊, 因此减少了触头磨损。接触器线圈带有储能机构, 当晃电发生时, 接触器线圈延迟释放, 其辅助触点延迟发出断开的控制信号, 由此躲开晃电时间, 晃电时间由负载性质和断电长短决定, 接触器延时时间可调。
2. 节能型交流接触器
交流接触器的节电是指采用各种节电技术来降低操作电磁系统吸持时所消耗的有功、无功功率。交流接触器的操作电磁系统一般采用交流控制电源, 我国现有63A以上交流接触器, 在吸持时所消耗的有功功率在数十瓦至几百瓦之间, 无功功率在数十乏至几百乏之间, 一般所耗有功功率铁芯约占65~75%, 短路环约占25~30%, 线圈约占3~5%, 所以可以将交流吸持电流改为直流吸持, 或者采用机械结构吸持、限电流吸特等方法, 可以节省铁芯及短路环中所占的大部分功率损耗, 还可消除、降低噪声, 改善环境。
三、结论
交流接触器的选用不仅和所通断的负载有关, 和接触器所在回路的电力系统各阻抗参数有关, 还和控制方式、使用环境及使用要求有关, 所以选择交流接触器时要全面考虑, 逐步计算各参数数值, 达到选用合理、使用方便。
摘要:低压交流接触器主要用于通断电气设备电源, 可以远距离控制动力设备, 在接通断开设备电源时避免人身伤害。交流接触器的选用对动力设备和电力线路正常运行非常重要。
关键词:城市;生活垃圾;垃圾处理技术;发展趋势
随着我国经济的不断腾飞,越来越多的人选择城市生活,城市化进程不断加快,促进了城市的发展和繁荣。但是,另一方面,城市生活垃圾的不断增加,也使得城市建设面临很大的挑战。所以,研究城市生活垃圾处理技术的选用有着十分重要的理论意义和现实意义。
一、城市生活垃圾处理技术现状分析
1.生活垃圾焚烧
在城市生活垃圾处理技术中,焚烧发电是一种常见的处理方法。通过对生活垃圾的高温热处理,使得空气中的氧气与垃圾中的可燃成分在温度极高的焚烧炉膛内发生化学反应,从而产生热量,形成燃烧气和固体残渣。燃烧气可以用于发电或供暖,残渣可进行填埋处理。通过焚烧处理生活垃圾的方法也具备十分明显的优势和劣勢。焚烧法在垃圾的处理量、减容量方面作用巨大,而且能够节约土地资源,对垃圾的无害化处理具有彻底性等。但是,其最明显的劣势就是投资巨大。另外,如果没有政府财政补贴做后盾,没有可靠有机垃圾源的保证,焚烧项目必然会被中断或停用,导致生活垃圾处理工作的中断。如我县的宾居镇就采用此种方法处理生活垃圾,已有四年的历史。
2.生活垃圾填埋与卫生填埋
对于城市生活垃圾的处理,填埋与卫生填埋又是一种十分常见的处理方法,甚至占大多数的生活垃圾都是这样被处理掉的。在早期,垃圾填埋就是利用废弃矿坑、沼泽等将垃圾填入其中,不考虑对其他问题的处理。但是这样造成了严重的环境污染。目前,卫生填埋的方法凭借其技术成熟、操作简单、处理量大、节约投资费用等优势在城市生活垃圾的处理中发挥着重要作用。但是其劣势也是十分明显,尤其是对于我国土地资源紧张的大城市,十分不利于土地资源的合理开发利用,同时其渗滤液等也容易造成周边的水资源污染和土地污染。此外,填埋所产生的温室气体也十分不利于对温室效应的控制。如我县的第一垃圾处理厂就采用卫生填埋法处理城市生活垃圾。
3.利用堆肥法来处理生活垃圾
利用堆肥来处理生活垃圾,使垃圾实现无害化,也是十分有效的垃圾处理方法之一。该垃圾处理方法利用了生态系统中的分解者,通过它们的新陈代谢,使垃圾中的有机物质得到降解,从而形成稳定的腐殖质。通过堆肥法来处理生活中的有机垃圾,可以使垃圾中的有机物质转化成再利用的肥效物质,减少其对环境造成的污染,杀灭垃圾中的病菌,从而使生活垃圾得到资源化、无害化处理。尤其是厨余垃圾等,非常适合利用高温堆肥或常温堆肥来进行处理,促进碳物质能够实现自然循环。但是,这一方法在实施过程中的劣势也十分突出。首先,就是堆肥不具备通用性。在城市生活垃圾的收集中,混合收集方式的普遍性导致堆肥难以实现。另一方面,厨余垃圾水分含量高,不适合直接堆肥处理,需要添加骨料。但是,在广大的中小城市,利用堆肥处理生活垃圾仍然具备广阔的市场前景。如宾川县自来水公司就利用宾川县原第一垃圾处理厂填埋的腐熟垃圾,经过筛选后剩下的被微生物的分解降解作用形成的腐殖质来种植柑桔,其土壤肥力较佳。
二、我国城市生活垃圾处理技术发展趋势
1.从工艺技术上改进热处理方法
为了提高我国城市生活垃圾处理效率,在垃圾焚烧方面,应该积极创新,从工艺上和技术上对焚烧装置进行优化,从而提高生活垃圾的处理效率和质量。值得一提的是,在很多垃圾中都存在一定的氯化物,这样在焚烧时,烟气中的氯化氢要比燃煤锅炉中的含量要高出很多,从而导致高温腐蚀现象严重。所以,在垃圾处理技术的选用研究中,如何减少高温腐蚀现象,研制耐高温腐蚀的金属材料是一项重要任务。
2.加大现代生物技术在城市生活垃圾处理中的应用
虽然堆肥法处理生活垃圾的方式受到限制,但是其强大的优势还是无法让人小觑的。近年来,为了提高生活垃圾的处理效率,城市中实行垃圾分类回收,从源头上控制生活垃圾也成效显著。另外,国内利用现代生物技术进行城市生活垃圾的处理也着手试验,如罗先群等对利用生物技术处理城市生活垃圾的技术工艺和最佳工艺条件的研究结果表明,生物技术处理城市生活垃圾,生产有机肥是城市生活垃圾无害化、减量化、资源化的有效途径。
3.多元化垃圾综合处理系统
为了弥补单一垃圾处理方法的劣势和缺陷,满足城市生活垃圾处理的需求,建立多元化垃圾综合处理系统势在必行,这也是实现垃圾处理最理想的方式。建立多元化垃圾综合处理系统,就是要集中焚烧、填埋、堆肥等垃圾处理方法的优势,综合处理生活垃圾,取长补短,扬长避短,从而实现城市垃圾的无害化和资源化,提高资源的利用效率,提高垃圾分类回收、循环利用的效率。
三、城市垃圾处理方法的综合利用
(一)可用物质的回收再生利用
可用物质的回收再利用不仅可以降低垃圾处理成本,也可以通过废纸、金属、玻璃等物质的回收积累更多的社会资源。可用物质的分类回收需要公民在源头上进行垃圾的分类处理,将可回收垃圾和不可回收垃圾分别放置在相应的回收站中,降低垃圾分拣的难度。除了常见的废纸、金属、玻璃等可进行再回收利用之外,食物残渣也可转化为肥料。例如可以将鸡骨粉碎发酵,经过加工之后制成宠物食品,大量的厨余垃圾可通过压缩形成块状有机肥料用于农业生产。
(二)易腐有机物的堆肥处理
易腐有机物主要指食品加工或饮食消费过程中所产生的容易腐败、易被生物降解的废弃物,大部分都是指餐饮垃圾和厨余垃圾。酒楼、饭店、餐厅等所产生的易腐蚀性“泔水”就是餐饮垃圾,厨余垃圾则指在食品加工过程中所产生的食物残渣。易腐蚀性垃圾不仅容易腐烂,而且有机物含量高,含水率也较高,含有一些病原微生物和致病细菌等。针对这部分垃圾需要进行高温堆肥处理,杀死其中的病原细菌,防止对周围环境产生污染。同时,堆肥过程也是有益微生物的繁殖过程,这个过程中能够产生大量有益的次生代谢废物,有利于植物根系的繁殖。将堆肥处理后的易腐有机物作为有机肥料,与化学肥料相比,不仅安全性更高,而且对植物的生长具有更大的促进作用。
(三)高热值不易腐有机物的能量利用
对高热值不易腐有机物的处理,一般的处理方式无法使其完全降解,但是可以将高热值不易腐有机物经过堆肥、发酵等再处理之后的残留物,用作电力生产企业的能量来源,使高热值的有机物成为能源行业的重要原材料,能够有效缓解电力能源的短缺现状。这个过程需要用到热液碳化原理,将高热值有机物转变为类似煤炭的固态物质,由于其本身的热值较高,因此比其他原材料具有更高的能源利用率。在热液碳化反应过程中加入水和催化剂,使有机物材料受压反应,排出氧气,最终产生小颗粒状的碳状物质。因此,通过热液碳化反应过程,将高热值有机物转化为能源材料的过程极大的提高了城市有机垃圾的使用效率。
(四)灰渣的固化处理,实现灰渣的材料化
灰渣包括可燃物质充分燃烧后的剩余矿物渣滓以及炉灰、石灰混合物。
灰渣的固化处理即利用化学或物理方法将灰渣废弃物与某些固体的惰性基材混合,从而使灰渣废弃物被包容在惰性固体基材中,使之具有更加稳定的化学、物理性能,成为无害化固体材料,降低其在后续处理过程中潜在的危险系数。固化处理中所利用的惰性材料就是固化剂,固化剂不仅具有抗渗透型、抗冻融性、抗干湿性等多种性能,能夠确保固化体形成之后的稳定性,而且固化剂材料来源广泛,成本低廉,降低了固化处理成本,成为一种便捷、低廉、有效的处理方式。
四、我县的城市生活垃圾处理情况
我县前十五年的城市生活垃圾处理,采用填埋与堆肥相结合,将城市生活垃圾的处理与经济果木(柑桔)种植紧密结合在一起,通过生态处理达到社会、环境、经济三个效益的统一,并同步增长。具体是宾川县嵩明园艺厂大量购买宾川县环卫站的生活垃圾经初步筛选作为经济果木(柑桔)种植的底肥,另外,宾川县自来水公司利用原宾川县第一垃圾处理厂长期堆积的垃圾、粪便中的有机物,在微生物的作用下进行好氧分解化学反应所形成的类似腐殖质的物质来种植经济果木(柑桔),事实证明,类似腐殖质的物质其通透性好,土壤肥力高,种植柑桔的效果较好。大量的实践证明,利用城市生活垃圾进行经济果木种植,即绿化了荒山,又处理了城市生活垃圾,还改善了小区环境,投资少,见效快,又具有一定的经济效益,一举多得,是符合我省及宾川县实际的一种大有可为的城市生活垃圾处理方式之一。宾川县处理城市生活垃圾的生态处理垃圾方法已成为全省推广学习应用的垃圾处理方式之一。后来由于新建的凤太公路从原宾川县第一垃圾处理厂中间通过,宾川县又重新新建了新的垃圾处理场,新的城市生活垃圾处理场位于宾川县州城镇飞机场村,现已投入使用多年,采用卫生填埋法处理城市生活垃圾。
结语:
由于我国城市生活垃圾处理技术还是存在很多不完善的地方,所以,需要采取措施不断进行完善。在垃圾处理技术的选用方面,要综合焚烧、填埋、堆肥、综合利用等多种处理技术进行处理,相互取长补短,共同促进城市的发展,提高城市环境质量。
参考文献:
[1]田凤权.辽宁省城市生活垃圾处理技术选用研究[J].现代商贸工业,2014(05).
[2]张英民,尚晓博,李开明,等.城市生活垃圾处理技术现状与管理对策[J].生态环境学报,2011(20).
[3]高魁,武伟男,方晓牧.辽宁省生活垃圾处理现状及处理模式探讨[J].环境保护与循环经济,2010(03).
1.1 题目
高速电气化铁道电分相设计; 1.2 题目分析
在单相交流牵引供电系统中,电力机车是由单相供电的,为了平衡电力系统的A、B、C各相负荷,一般要实行A、B相轮流供电。所以A、B相之间要进行分开,这称为电分相。电分相通常由分相绝缘器实现。
根据要求,在变电所出口处及两牵引变电所之间(供电臂末端),必须设电分相装置。两个牵引变电所之间的接触网,可以实现单边供电,也可以实现双边供电。在单边供电的情况下,在牵引变电所之间的适当位置设电分相装置,把接触网分为两段,每段有一个牵引变电所供电。在双边供电情况下,由两个牵引变电所同时向此区段供电。在实现双边供电时,两牵引变电所的负荷能均匀分配,接触网的网压可以得到相应改善。
电分相装置分为四种类型,即常规电分相装置、地面自动转换电分相装置、柱上断载自动转换电分相装置及车载断电自动转换电分相装置。
2.题目:高速电气化铁道电分相设计
2.1常规电分相及电分相装置
实现电分相,当前采用的又两种方法,其一是利用锚段关节进行电分相,另一种是利用专门的电分相装置进行电分相,后者成为电分相绝缘器。
接触网中相邻两个锚段的衔接区段(重叠部分)称为锚段关节。锚段关节的设置,使接触网不间断地贯通于全线。锚段关节中,带有中性嵌入段,既起机械分段的作用,又有电分相功能的,称为电分相锚段关节。一般包括六跨、七跨、九跨电分相锚段关节。
对于高速电气化铁路,其电分相已不能用常规带有绝缘滑条式的电分相装置,因为常规式电分相装置动态特性差,在实际应用中会在电分相处形成一连串的硬点,不仅会造成接触线磨耗加剧,而且严重时,会形成火花甚至拉弧,烧损接触线。当然,对于高速运行的受电弓也会造成危害或烧伤。因而,对于160km/h以上的准高速及高速电气化铁路,电分相都采用锚段关节的过渡形式。以锚段关节的形式实现过电分相使在高速运行时,受电弓平稳,保证设备良好运行及受流质量。七跨电分相锚段关节的结构如图1所示。
从图1中可以看出,七跨锚段关节加入一个七跨长的中性嵌入线,中性嵌入线保证在中间5个跨距内是绝缘的。该中性嵌入线从左侧的
处变为工作支,到右侧
自动化与电气工程学院接触网技术课程设计
处开始抬升,变为非工作支,又三个跨距长度处于工作状态,可保证约有100~150m长度的中性区。
ZJ1800 ZJ2200 ZJ3 ZJ1 ZJ2 ZJ3800300300800中性区
图1 七跨电分相锚段关节
高速接触网电分相,有时需要更长的中性嵌入线,这时,就要采用九跨锚段关节形式实现电分相。九跨电分相锚段关节相当于两个四跨绝缘锚段关节连接起来,具有两个跨距长度的中性区(约100 m)。同时,电力机车在通过锚段关节时,是在第五跨距内的软性区过渡的,这样可以保证过渡平稳。在绝缘距离的要求上与绝缘锚段关节相同。九跨锚段关节与七跨锚段关节在功用上是完全相同的,只不过九跨电分相锚段关节可以相应加大中性区的长度,有利于双弓运行及多弓运行。
电分相绝缘器与绝缘锚段关节不同,它只能用于电气上的绝缘,而导线在机械上则是通过电分相绝缘器连接在一起,不能作为机械分段。而绝缘锚段关节则既可实现电气分开,也可以实现机械方面的分开。
在电分相装置处,为防止相间短路,各相间用空气间隙或绝缘元件分割成为电分相。从而使接触网上每隔20~30km就有一个长度约为30m的无电区,电力机车通过无电区时是靠惯性通过点的。为防止机车带电通过而烧坏接触网悬挂部件,导致相间短路、牵引变电所跳闸等不良后果,电力机车在通过电分相是,必须严格遵守断电、降弓等一系列的操作规程。
常规电分相绝缘器的构造如图3所示,其中图(a)是一种由三组分段绝缘元件串联组成的分相设备,串联在接触线中,绝缘元件为环氧树脂玻璃布层压板,每件绝缘元件长度为1.8m,宽带为25mm,高度为60mm,在底部开有斜沟槽;图(b)是一种由四组分段绝缘元件串联组成的分相绝缘器,绝缘元件的材质和性能是相同的,增加一种绝缘元件是为了增加可靠性,同时可相应增加中性区的有效长度,以适应高速及新型电力机车运行的需要。
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艺,电气绝缘性能好,并且具有耐磨性好、整体质量轻、安装方便、使用寿命长等优点。根据所使用的导线类型不同,它可分为T型和GL型两种类型,整体长度:T型≥2200m,GL≥2300mm。绝缘元件为1800mm,且两端设有引弧件,形成消弧角,具有良好的消弧能力。
图4 XTK电分相绝缘器
在安装XTK电分相绝缘器时应注意技术要求,在调整好后,能避免其产生硬点,具有良好的运行效果。T型用于TCG-100及TCG-110等导线类型,GL型用于钢铝电车线。
电分相绝缘器在线路上的平面布置如图5所示。在电分相绝缘区段的相关位置设立了明显断(电)标D、合(闸)标H和禁止双弓标J。
图5 电分相绝缘器及其安装示意图
由图可知,在机车到达断电预告标D处,电力机车操作规程规定,这时需退级,关闭辅助机组,断开主断路器,惰性通过电分相装置,在机车到达合闸预告标H时,要进行一系列上述的反相操作。这种常规电分相装置不仅影响到重载、高速和行车安全,而且对司机是个沉重的思想负担,如果遇到大坡道或高速区段,给司机的操作带来很大的难度,如稍有疏忽,操作不当就会造成拉弧、烧伤分相绝缘器等事故。在列车运行速度较低时,尚可实行这种操作。随着电气化铁路的提速,以及准高速和高速铁路的建设,这种常规电分相装置远不能满足运行的要求。瑞士AF公司研制开发了由两组分段绝缘器组成的电分相绝缘器,它们的长度都很短,绝对禁止升双弓。两种电分相绝缘器都具有消弧角,它具有轻度的消弧功能,借以防止机车通过时,没有及时断开主断路器或因电位差形成的电弧。因此,机车必须停电通过,其结构如图6和图7所示。
共同点,虽然表现的效果不同,但支撑环境属质的始终是颜色的表现;所以在提及这归纳的几种方法之前,我们先了解一下颜色的象征;
红色是火的颜色,热情、奔放;也是血的颜色,可以象征生命。黄色是明度最高的颜色,显得华丽、高贵、明快。绿色是大自然草木的颜色,意味着纯自然和生长,象征安宁和平与安全,如绿色食品。紫色是高贵的象征,有庄重感。白色能给人以纯洁与清白的感觉,表示和平与圣洁;如果你们用不同的颜色结合使用,就可以表现更多更深层的含义,难怪有些人会认为”颜色是呼唤心灵的使者”;同时也希望大家在实践中感其它的含义,我们接下来就介绍一个几个常用风格的表现;
古韵风格的表现:在我认为,古老就是破旧的第二人称,通人是用灰色、黑色、土黄色、深红色,好像在每种颜色都要加上一点点黑才能表现似的,以上面几种颜色为主色调,然后在画面上放一个古玩或书画什么的,就可以表现古朴的风格;下面给大家一个例子(图一),我是用书法来表加上灰色背景来表现的;其小孩主要是为了与背景对比才加上的,让背景突出一点;同时大家可以尝引用其它主色调变化一下;
图1 古韵风格实例
四季风格的表现:春天是绿色的海洋,夏天是红黄的象征,秋在金黄中速略带萧瑟,到了冬天就是一片洁白的蔚蓝色(被称作冰的倒影);下面的图例就以四格漫画的型式表现季节的变化,初学者最容易混晓的就是夏季与秋季,都为界于温色调,但是秋天多是经枯叶的枯黄颜色为主;而百夏天却是火一样的强烈;
图2 四季表现例子
远近风格的表现:远近是空间的距离,通常是种用物体的大小对比还表现;大小的变化也是围绕着透视规律来改变的,为了方便表现,所以我只画出简单的图例,大家可以清楚的看到视频的效果;例子是单灭点的,当然按照需要,可以增加灭点也表现,下面我们要讲到的全景,就是采用双灭点,它可将视野全方位的扩充;
图3 运近风格表现例子(单灭点)
全景背景表现:在动画制作中主人翁的行动,通常会动画移动背景来表现,而这里的背景不是分散的,而是整体模块;这里我们称之为全景图,先让大家看看网页制作中的全影图,大家可以看出几个特点;1.头尾连接;2:有两个灭点;真实的全景图很多都是有曲线的,但在动画卡通中,刚才提到的两个特点来实现的;如图所示,
图4 全景真实图例
图5 全景示意图
(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。
1 触头系统结构设计
触头系统的结构如图1所示, 采用双断点的桥式结构, 由于在回路中增加了一个断点, 可以提高切换负载的功率, 这是双断点接触的优点, 但同时为了保证双断点触头系统接触压力的平衡, 对零部件的制造精度提出了更高的要求。
1—推杆2-动触头3-静触头4-接线端
其基本的工作过程是线圈加电时, 来自电磁系统产生的电磁力通过推杆, 带动动触头与静触头闭合, 去电时靠复位弹簧使动静触头分开。
设计的目标值是接触电阻小于或等于0.3 mΩ, 接线端稳定温升小于或等于70 K。在工程上常用以下经验公式计算接触电阻:
式中, k为与触点材料的物理化学性质以及接触表面状况有关的系数, 铜-铜点和面接触范围 (0.08~0.14) ×10-3;m为与接触形式、压力范围和实际接触面的数目等因数有关的指数。实验表明, 在压力不是太大的范围内, 对于面接触m=1;p为触点终压力 (千克力) 。
电磁系统提供的推力为11.5 N, 对双断点模型, 压力分解到每一个触点后串联, 将数据代入式 (1) , k取0.08×10-3, 可得接触电阻理论计算值为0.278 mΩ。
影响接触电阻的因素: (1) 接触压力。接触压力是影响接触电阻值的主要因素之一, 显然增加接触压力就会减少接触电阻, 从而减少接触电阻的发热, 提高触点的抗熔焊能力, 但增加接触压力会使电磁系统的尺寸增加, 所以要综合考虑设计参数。 (2) 触头材料。动静触头均采用铜材料, 铜的导电性能和传热性能均较好, 且价格便宜。缺点是在空气中易氧化, 生成导电性差的氧化物。本产品设计的是接触系统密封, 解决了易氧化的问题, 是可以选择的。 (3) 触点结构。采用双断点的结构, 接触形式是面-面接触, 可减少接触电阻。 (4) 周围环境、密封结构及工艺。将接触系统密封是通过将其抽真空或填充气体, 这样可以防止周围大气条件对触头的污染, 从而大大降低了接触电阻和稳定了触头的温升, 同时提高产品耐各种恶劣环境的能力。
2 仿真分析过程
主要是验证目标值和实测值时, 接触部件温度的分布运用ansys workbench 12.0软件进行瞬态热分析, 稳态时间是1 h, 分别分析接触电阻0.3 mΩ和1 mΩ时的接触部件的温度分布。
产品的温度范围:-55~85℃, 对于温度分布, 设计的主要目的是控制温升, 如高温极限值时满足要求, 可认为在温度范围内满足要求。故初始温度和环境温度设置为85℃
2.1 模型的建立
首先从workbench的工具栏的分析系统中选择瞬态热分析模块, 建立分析任务, 然后将在pro/e中建立好模型, 通过几何体导入。接下来进行材料的定义, 模型涉及的材料有触点用铜、陶瓷、可伐合金, 需要分别设置材料的密度、热导率、比热容三个参数, 将这三种材料的三个物理常数分别定义到零件。下一步进行接触设置, 采用默认设置, 再下来是网格划分, ansys 12.0在求解开始时会自动生成默认的网格。可以通过预览网格, 检查有限元模型是否满足要求, 细密的网格可以使结果更精确, 但是会增加CPU计算时间和需要更大的存储空间, 因此需要权衡计算成本和网格划分份数之间的矛盾。本划分采用默认设置可以满足要求, 完成上述步骤就建立了完整的模型。
2.2 热载荷
热载荷主要来源于导体和接触电阻的电阻发热, 将额定状态的电阻发热作为热源, 用内部热生成进行设置。过程是要选择等效发热体, 设置生热速率。
2.3 热边界条件
根据传热机理的不同, 传热的基本方式有热传导、对流和辐射三种。
热传导是当物体的内部或两个直接接触的物体之间存在着温度差异时, 物体各部分之间不发生相对位移时, 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而发生的热量传递。设置了热导率后, 系统会自行运算。
对流是指由于流体的宏观运动, 从而使流体之间发生相对位移, 冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。在实际操作中, 需要选择对流面和设置对流系数。
热辐射是热源发出辐射能的现象, 热辐射不需要介质, 但需要设置物体的吸收率, 理想物体的吸收率为1, 工程中通常用玻尔兹曼定律计算。
2.4 分析的过程和结果
在完成上述基本设置后, 就可以进行下一步, 求解设置中将瞬态稳定时间设置为3 600 s。再在求解中依次选择选项插入及热、温度求解结果, 得到的不同接触电阻的温度分布云图如图2所示。
从图2中可以看出, 两种接触电阻的最高温度都分布在动静触头的接触部位。在接触电阻为0.3 mΩ时, 不同部位的最大温度差为134.03-116.26=17.77℃, 此时的最大温升用最高温度减去环境温度 (85℃) , 134.03-85=49.03 K, 小于70 K, 在合格范围内。同样的, 在接触电阻为1 mΩ时, 不同部位的最大温度差为244.78-186.78=58℃, 此时的最大温升244.78-85=159.78 K, 大于70 K, 是不合格的, 过高的温升会使接触器在短时间内迅速的失效, 通过不同接触电阻时的温度分布仿真, 可以得到不同部位温升的量化值。
实际测量值比仿真结果略低, 误差来源一是材质的均匀性, 二是热对流边界面默认设定为绝热, 工程材料非绝热材料, 存在误差, 获取误差的经验数据有助于准确解读仿真结果, 并优化设计。
3 结语
关键词:腕臂安装;接触网;软横跨施工
中图分类号:U227 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)14-0011-02
随着近年来我国经济的快速腾飞,铁路运输业呈现出快速发展的势头,铁路运输的速度也在持续加快。作为确保高速铁路正常运作的关键要素,接触网具备向机车不断提供电力的能力,从而保证电力供应充足。然而,接触网不存在后备的,这就体现出它的重要性。由此可看出,假使接触网受损,那么就会给整个线路的运营产生不可估量的影响。为了有效保证铁路的安全顺利运行,就必须高度关注并强化铁路接触网施工技术的探索。
1 电气化铁路接触网概况
接触网是电气化铁路的中心设备,是一种沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。铁路接触网一般都是由支持装置、一级接触悬挂、支柱与基础等组成的,在这当中,支持装置主要涵盖了定位装置和腕臂,较多地在多线桥与战场上的软、硬横跨则是专用支持装置。而支柱与基础担负着支持装置与接触悬挂所传递的负载,且负责把接触悬挂在一定的高度上。
2 接触网施工的技术要点
2.1 基础浇筑
接触网的基础浇筑程序主要包括钢柱基础、杯型基础以及拉线基础等,它的施工工艺要遵循如下程序:先是施工准备,然后应对基坑各部尺寸进行检查与复核,再安放外模、对底部混凝土与垫层进行浇筑,紧接着安放内模、对混凝土进行浇筑、校正内模,试块取样,然后再抹面、拆模、实施基础养护,最后再填写工程检查证、做好隐蔽工程记录工作。在施工过程中应注意以下几个事项:
①在浇筑垫层与底部混凝土时,搅拌前应严守设计要求的垫层厚度科学合理地计算出施工需要的垫层与混凝土的数量,定量搅拌,以达到节省材料的目的。
②安装外钢模:依照基础顶面与水平基准点的高差与设计长宽尺寸在基坑上固定外模架设,使得定位桩连线中心和外模之间得以吻合,外模顶部与基础顶面平齐,固定好外模四周,保障外膜在基础浇筑时不出现移位的情况。
③安放内模:将脱模剂量涂抹于内模混凝土面之后,把内模放在已浇筑完毕的底部混凝土表面,采用抬内模的抬杆延到外脚手架上从而调整固定好内模,以保障内模中心线和定位桩中心线。
④浇筑混凝土与内模校正:在内模的四边分别做好重点标记,假设中心线同定位桩连线的中心线是重合的,那么内模位置就是正确的。
⑤抹面:要用抹子抹平已浇筑完毕的混凝土,待混凝土浇筑完毕后的大概2 h后,应针对基础表面进行表面处理,从而使得基础表面的平整度良好。
⑥基础养护与拆模:基础拆模工作结束后,应使之实现蜂窝麻面、无漏浆、棱角完整、表面平整等状态;基础养护时间应大于一个星期,确保拌和用水与养护用水量差不多,浇水次数只要能确保混凝土保持全天湿润即可;当然,也要试块取样进行抗压试验,并依照实际状况搞好隐蔽工程记录工作。
2.2 支柱施工
支柱是接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备,用来承受接触悬挂与支持设备的负荷。接触网支柱,按其使用材质分为预应力钢筋混凝土支柱和钢支柱两大类。支柱施工过程中应留意以下几个方面:
①立杆:基底混凝土垫层的强度值超过自身的75%是立杆作业的必要前提条件。
②整正:在整正过程中,若条件允许,可采取撬棍、风绳、木楔子配合的手段实施整正。
③支柱回填:其一,为保证符合强度标准,应严守混凝土的水灰比及配合比进行拌和;其二,将搅拌好的混凝土回填到杯内,每隔25 cm就用电动捣固棒进行夯实,若发现回填的支柱处于稳定状态或者混凝土差不多凝固了,那么应将稳固木楔拆除;其三,对杯口部分实施加高或者抹平。
④基础养护:其一,混凝土回填浇筑工作结束之后的12 d内,应将混凝土覆盖好并实施保湿养护;其二,基础养护时间应以多于一周为宜;其三,当气温在5 ℃以下时,不宜进行浇水养护。
2.3 腕臂安装
腕臂安装施工的对象有很多种,主要为平腕臂的多样形式,为此我们要针对测量、调整、安装、预配、计算等诸多方面进行全方位地控制,从而确保安装的精度符合要求。
①在安装腕臂底座时,要基于轨面标高运用钢尺和高度测量仪找出上底座和下底座的安装地点,并做好相关标识。同时把上、下底座力矩安装在标记位置,用水平尺将底座调平,用有关工具将其紧固,检验紧固力矩;②在安装腕臂时,要确保作业车停靠在支柱附近,在支柱附近设置旋转作业平台;把斜腕臂棒瓷的连接板插入底座,并将其固定好,同时把下底座连接板孔与连接板的孔对好,立即穿入螺栓销;当作业台回转时,应将其上升至1 m的位置,为了防止包扎物挂掉,在升平台的时候一定要抓紧腕臂;采用人工形式安装时则应将棒瓷拉倒支柱安装在底座上,然后将腕臂拉上与棒瓷连接好;安装好腕臂后,应先插检查其质量与状态,并及时填写完整工程检查证信息。
2.4 软横跨施工
①安设辅助绳:牵引绳与辅助绳两端均固定在两侧的支柱顶端,固定好辅助绳一端后,应以专用绳将另一头拉起连接即可。通常我们选用50 mm2的钢绞线作为辅助绳,具体长度则取决于横跨跨度。由于辅助绳安装简便,属于单根细钢绞线,因此一般在前一停电点范围内衣行车间隙即可完成。
②计算、测量、预测软横跨:借鉴新软横跨支柱所在之地测量出的真实数据,并输入电脑,利用有关软件进行计算,然后将模型图做出来,以模型图为参考对象制软横跨。
③现场预配软横跨:该项工作应在停电施工前做好,由于没有进行一次整体组装,因此要确保连接精准,然后在选取双股绞线连接好绝缘子和横向承力索绝缘子。
④悬吊软横跨:把软横跨一段连接在柱顶之后,另一端用大绳拉起用滑轮使其挂于辅助绳上,并连接着牵引绳一端。依靠牵引绳牵引横向滑动到对面支柱,参考软横跨的重量与跨度确定悬吊滑轮的数量,而用在节点位置的承载的牵引绳应一直受力,从而确保支柱旁的牵引绳可以平滑拉动。
⑤软横跨的安装:由于横向承力索在辅助绳上差不多处于水平状态,因此二者配合即可完成横向承力索的连接工作。随后,应解开牵引绳,依照施工工艺将上、下部定位索同软横跨固定底座连接。
⑥调整与紧固:依照软横跨施工工艺进行调整。
⑦拆除辅助绳:有关工作人员要将拆开后的辅助绳一头同小绳连接好,然后再将小绳松开,通过另一端的配合完成拆除工作。
2.5 整体吊弦
为了充分满足电工受流的需要,有效保障接触网的弹性均匀,应当开展整体吊弦施工工作。此外要有效减少调整次数,减小接触悬挂调整的难度值,但其对于吊弦施工精度有着相当高的要求,在吊弦安装过程中应注意以下几点:
①应在封闭点内进行吊弦安装作业。在封闭点内支起抬上道后的梯车,将吊弦安装在梯车上,安排一人负责配合梯上人员工作,一人负责梯车的运行指挥,从而保障梯车运行的正常;②利用线坠将钢轨上吊弦的位置投影到承力索上,先把承力索吊弦线夹安装好,然后再是接触线端吊弦线夹的安装,并仔细观察安装的垂直度。在安装时要确保载流圈是朝着列车行驶方向的,吊弦线夹螺栓传入时应遵循穿线鼻、穿线夹、螺帽的顺序,最后将螺母拧到一定的力矩。然后用U型卡钉打入,从而搞好止动垫片的安装;③安装好跨中剩下的载流整体吊弦,施工程序同上;④封闭点施工完毕后将梯车放倒,然后放至铁路边较为宽敞处并固定好,抑或是将其拉至驻地存放,将材料、工具、消令收回,并做好施工安装记录。
3 结 语
接触网的施工状况会极大地影响到电气化铁路的运作,然而我国并没有积累太多的施工经验,所以我们要针对施工重难点仔细的开展研究工作,掌握施工关键技术,采用高质量的材料,从而有效保障铁路接触网经济高效、可靠安全运行。
参考文献:
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