城市轨道交通牵引供电系统无触网趋势的探讨

城市轨道交通直流牵引供电系统由牵引整流机组、直流开关柜及牵引网构成,承担着向电动列车提供牵引电能的任务。牵引网的弊端显而易见。架空接触网宜出现断线、刮弓、雷击断电等电源不可靠现象,对正常运营构成潜在危害,且存在城市景观问题。接触轨则因意外触摸、区间维修以及乘客疏散等安全隐患,不受行业欢迎,且不适用于电动列车速度高于120km/h运营线路。

  由于电动列车的外部电源设备没有出现技术性变革,牵引网仍以向电动列车提供牵引电能的唯一方式被世界所采用。随着超级电容、动力型蓄电池等新型大功率储能元件的研发及试验,必将影响到牵引网的存在,且带来技术与工程上的优势。

  1牵引网的现状 论文范文http://www.chuibin.com/

  接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电动列车使用的重要任务,因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。由于接触网是露天设置,没有备用,线路上的负荷又是随着电动列车的运行而沿接触线移动和变化的,要求接触网无论在任何条件下,都能保证良好地供给电力机车电能,保证电力机车在线路上安全,高速运行,并在符合上述要求的情况下,尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。 1.1 电动列车制动技术

  电动列车的制动系统均采用动力与机械相结合的组合式制动系统,其中动力制动起主要作用。动力制动包含再生制动和电阻制动,动力制动阶段初期,正常情况下再生制动使用优先,当再生制动的条件不满足运行或继续运行条件时,电阻制动投入并以热能形式消耗掉列车再生制动能量[1]。

  电动列车的动力制动系统意味着有部分再生制动能量被浪费掉。上海2号线北新泾站至威宁路站区间,平峰时段内1次电阻制动所消耗的能量约为0.108kW·h,高峰时段内则为0.124 kW·h[2]。随着列车编组增加、发车时间间隔较大,在电阻制动上浪费的再生能量将越来越大。

  当前,为最大限度地回收再生制动能量或避免制动电阻产生的热量散发至隧道内,国内项目对此做了很多方面的研究与对比,技术措施多为将车载制动电阻拆除后、车站内设置再生制动能量吸收装置(简称“吸收装置”),如电容储能型、电阻消耗型、电阻+逆变组合型、变流型及飞轮型等。

  1.2 吸收装置特征分析

  当前,国内所有线路及国外传统线路,电动列车将再生制动能量上传至牵引网,通过变电所吸收装置进行处理,处理结果呈多样化:向牵引网反馈直流牵引电能;向交流供电系统反馈;以热量形式消耗掉。吸收技术有如下特征:

  1)吸收装置安装于电动列车之外,电动列车不再配置制动电阻。

  2)吸收装置设置于变电所内部时,设置机械通风系统,并增加土建和自动灭火系统(地下变电所)等配套设施。

  3)吸收装置设置于地面,与风亭或车站出入口亭结合时,涉及征地或景观问题。

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