电气化铁道论文篇1
【关键词】电气化铁道;产教对接;实岗历练;人才培养模式;课程体系
1 电气化铁道技术发展背景
通过对济南铁路运营维护管理段、济南铁路局供电段等电气化铁道建设运营单位的实地调研,发现目前新开工的快速铁路建设项目和既有线路的电气化改造等大规模铁路建设热潮,带来的铁路高技术应用人才的巨大需求同电气化铁道技术人才严重匮乏之间的矛盾异常突出,对本专业人才的需求将不断增长,且在5年之内存在对电气化铁道技术人才的旺盛需求。据统计,企业对电气化铁道技术人才的需求主要分布在接触网工和电力线路工,两大类人员需求量最大,约占所有比例的80%,其中又以接触网工的需求更为迫切,其余岗位如变配电值班员、高压测试工及其它岗位占20%。
近年来,随着350公里高速电气化铁路、250公里城际高速铁路的建设,铁路新技术发展迅速,而电气化铁道技术专业人才培养模式及课程体系未能及时反映行业新形势、新技术的发展,应尽快构建适应现代电气化铁路发展需求的人才培养模式及与之配套的课程体系。更新教学内容,编写教学资料,将高速电气化铁路的新技术、新工艺、新标准、新规范引入教学内容,应参照铁路特有工种接触网工、电力线路工、变电检修工、变电站值班员等职业标准制定课程标准,提高职业教育的开放性、职业性、实践性、时效性。
2 人才培养模式构建
2.1 电气化铁道技术专业人才培养目标
电气化铁道技术专业培养适应铁路与城市轨道交通供电系统施工、运营一线需要的,掌握轨道交通电气化理论知识和牵引变电所运行与维护、接触网施工与检修、高压电气设备测试与维修、电力内外线施工等专业技能,具备永不违章作业、严格执行操作规范、确保供电安全等职业素养的高素质技术技能型人才。毕业后能够在铁路局、城市轨道交通企业、有自备铁路的大型生产企业、轨道交通电气化设备生产企业,从事电力调度、供配电设备生产与调试、接触网检修与维护、变电所运行值班、高电压设备检修与测试、电力线路施工与维护等工作。
2.2 构建“产教对接、实岗历练”人才培养模式
电气化铁道技术专业毕业生的工作地点具有线长、点多、分散,所用设备专业、贵重、占地空间大,工作环境具有“三高”(高电压、高空、高速度),必须与铁路工务、机务、信号等工种协调配合等特点。电气化铁道技术专业人才培养突出轨道交通行业工作特点,实施“产教对接、实岗历练”的人才培养模式,在培养电气化铁道供电系统施工、运行与维护领域高素质技术技能型人才方面发挥了重大作用。
2.2.1 产教对接
紧密对接轨道交通产业,与济南铁路局、中铁电气化运营管理公司、地铁公司等企业深度合作。根据企业的人才需求确定专业培养目标,根据企业典型工作岗位的职业能力要求确定课程体系和教学内容,拓宽“培养目标与社会需求相通”的通道;实现“教学活动与生产过程相通”;深化“教学内容与职业标准相融”;推进“专业教师与技术专家相融”。产教对接示意***如***1所示。
2.2.2 实岗历练
在校内营造真实的工作场景,学生以接触网工、变电所值班员和电气试验工的身份,进行接触网检修与维护、变电所运行值班、高压电器测试等核心技能训练。充分利用校外实习基地,学生以准员工的身份,在培训基地比武练兵,训练学生接触网工、变电所值班员、电气试验工的规范化操作能力,实现“实习岗位与就业岗位相通”。依托济南铁路局等电气化铁道技术专业校外实习基地,学生高职三年内到对口企业进行不少于六个月的顶岗实习,由学校和企业共同考核合格后,获取工作经历证书,深化“学校考核与企业评价相融”。实岗历练示意***如***2所示。
***1 产教对接示意***
***2 实岗历练示意***
2.3 “三线贯穿,多头并进”,倡导“全人教育”理念
以培养高素质电气化铁道技术人才为宗旨,将“以实践能力培养为核心的职业能力培养、以创新发明为导向的创新精神培养、以中华美德教育为引领的人文素质教育”三线贯穿,多头并进,既培养从事电气化铁道技术的应用型人才,又培养电气化铁道技术领域的创新型人才,践行“知能共进、德道同优”,倡导“全人教育”,重视学生职业道德、职业素养培养。
2.3.1 以实践能力培养为核心突出职业能力培养
电气化铁道技术专业在人才培养过程中充分利用“铁道电气化技能实训中心”校内生产性实训基地和济南铁路局供电段等紧密型的校外实习基地,为学生提供职业化的学习氛围。推行“教学做一体、学训赛相通”的教学模式,注重学生的职业能力培养。
在课程设置上,根据本专业相关典型工作岗位的知识、能力、素质要求设置课程体系,以岗定课、课岗融通,将主要就业岗位的核心能力培养作为人才培养的重要目标。在教学内容选取上,根据毕业生主要就业岗位的典型工作任务确定课程教学内容,适度增加实践课时比例,参照铁路供电段主要岗位的职业标准制定课程标准,根据供电段主要技术工种(接触网工、电力线路工、变电值班员、电气试验工)的技能要求设置技能训练内容,按照铁路接触网工、电力线路工、变电值班员等特有工种的技能标准进行考核,使其达到铁路特有工种中级工和高级维修电工的标准要求。
2.3.2 以创新发明为导向加强创新精神培养
在专业课程体系的个性化培养模块中设置了“时间灵活,形式多样”的创新教育环节,设立单独的学分,加强创新精神和创新能力的培养。改变教学模式,在日常教学中采用卡片教学法、引导文法、小组扩展法、可视化法、伙伴拼***法、旋转木马法、逻辑关系法等多样性教学方法,实现以教师为中心到以学生为中心的转变,引导学生发现问题,解决问题,培养学生创新思维。
通过课外创新活动培养创新意识和创新能力。开展专场报告会和讲座、各种技能竞赛、特长生课题研究、创业计划竞赛等形式的课外创新活动,将学生的创新活动纳入到“创新教育”学分中,激发学生参加创新活动的积极性。
注重培养学生自主学习、自主创新的能力。全方位开放实验实训室,设立电气创新实验室,营造学生创新活动环境,构建创新发明氛围,鼓励学生开展发明创造活动、支持学生申报发明专利和实用新型专利。鼓励学生参加“电气化铁道技术协会”,设置技能竞赛专业选修课,支持学生参加全国性的“接触网技能比武”、“电力线路工技能大赛”,从而强化创新意识、激发创新欲望、训练创新思维、开发创造能力。
2.3.3 以中华美德教育为引领贯穿人文素质教育
加强师德师风建设,加强对教师行为规范的约束,树立全员育人的观念,通过教师的言传身教和自身的榜样作用,用正确的人生观、世界观、价值观和审美观引导学生、影响学生。合理安排传统美德教育与专业知识教育之间的关系,“全过程、多方位、深层次”贯穿和渗透人文素质教育。以学校的“中华美德进万家”活动为突破口,加强对学生的美德教育,并体现在育人的全过程,注重长期培养学生吃苦耐劳的职业精神和严谨细致的工作作风,树立“就业靠专业,发展凭素质”的全人教育理念,潜移默化的养成良好的职业素养,为将来的职业发展打下基础。
①加强通识课在育人过程中的作用。通过“思想道德修养与法律基础”、“形势与***策”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“心理健康教育”、“现代礼仪”、“毕业教育与就业指导”等通识课教学、第二课堂、社会实践等人文素质课程学习,促进学生思想道德、科学文化素质、创新精神和身心健康的协调发展。
②在专业课的教学实施过程中渗透德育教育。将传统美德教育渗透到各科教学之中,贯穿于教学的全过程,做到点滴渗透、潜移默化;将行为规范与企业文化结合起来渗入到实践教学和学生顶岗实践过程中,学会融入团队、增强集体荣誉感,养成职业素养,树立职业道德。
③ 举办多种形式的“美德教育”主题活动。集体讨论学习、美德日记评比、经典诵读、诚信调查、参加公益活动等。
3 课程体系构建
3.1 课程开发原则
课程开发坚持“突出职业能力、适于个性发展”原则,通过对济南铁路局等合作企业的深入调研和毕业生回访,对本专业的岗位设置进行调研,确定本专业的主要工作岗位为维修电工、接触网工、变电站值班员、电气试验工、电力线路工、电力调度员、变电检修工,明确各岗位的工作任务,分解胜任这些工作任务所需要的能力、知识、素质要求,归纳提炼出典型工作任务,将典型工作任务按照教育规律进行教学化设计,确定本专业需要的主干课程。
3.2 课程体系构建思路
课程体系的设计以培养电气化铁道行业生产一线的技术、管理等职业岗位要求的高素质技术技能型人才为目标,由电气化铁道技术专业建设委员会负责,校企合作共同设计课程体系。设置公共基础平台课程,主要培养学生基本素质;设置专业大类平台课程,主要培养学生基本职业能力;设置专业核心模块课程,主要培养学生胜任电气化铁道施工、运营、维护等岗位的职业能力;设立包括通识选修课、专业选修课、创新教育、技能鉴定、社会实践、专业认知与实践的个性培养模块,满足学生个性发展需要,从而构建出“课岗融通”的“两个平台+两个模块”的课程体系。课程体系示意***如***3所示。
***3 “两个平台+两个模块”课程体系示意***
4 实施效果
以“职业能力培养、创新精神培养、人文素质教育”为主线,构建的电气化铁道技术专业人才培养模式及课程体系,遵循职业能力养成规律,技能培养由简单到复杂、由基本到专项、由单一到综合逐级递进,构建出由公共实践环节、基本技能训练、专业大类技能训练、核心技能训练、综合技能训练和个性培养训练等环节组成的技能训练教学体系,将职业技能、职业素养的培养贯穿教学过程,引导学生自主学习,强化动手操作训练,逐步培养学生专业基本能力、专项能力、综合能力,提高学生核心竞争力,培养出大量胜任岗位能力要求,具有可持续性发展能力的电气化铁道技术高素质高技能人才。
【参考文献】
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电气化铁道论文篇2
关键词:电气化铁道 通信电磁防护 影响机理 措施
中***分类号:U285 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(c)-0133-01
1 交流电气化铁道通信的电磁影响机理
电气化铁路产生的电磁干扰主要可分为三大类:脉冲干扰、交流声干扰及电磁辐射方式干扰。
1.1 电影响
在电气化铁路同通信线路相接近时,铁道与通信线路的接触网间、通信线路同大地间便会有一定电容的存在。而这两个电容便会同接触网中的高电压构成一个回路,电流进而产生。此时,通信导线上便会有对地电压的出现,也就是电影响。通常来讲,电因素同以下因素相关:对地电压及耦合电容的大小、接触网与线路的平行长度、接触网工作电压等。一般情况下,此类影响并不会对地下埋设的线缆构成影响,只会对未配备金属防护套的架空明线和架空电缆构成影响。
1.2 磁影响
对电场、磁场屏蔽的物理含义,是为电子装置配备合适的屏蔽体(外壳、罩子等)。当干扰信号到达屏蔽体的外界时,通过屏蔽体的吸收、反射或多次反射,产生能量损耗,屏蔽体内界面上干扰信号显著减弱。因受交流电气化铁道的牵引作用,而使电流通过接触网导线时,便会在导线周围有交变磁场的产生,也就是磁影响。当通信线路位于该磁场范围内时,通信导线受电磁作用,便会有感应电动势的产生,并沿导线轴进行分布。因交流电气化铁道的牵引网为不对称的单相供电系统,故无论运行正常或接地故障,在通信导体中的接触网电流磁场必将有很大电流和感应电压的产生,进而严重影响通信线路。
1.3 地电流影响
大地是作为交流电气化铁道的第二根导线而存在的,在地中电流的作用下,会有地电位的产生,从而严重影响通信线路,也就是地电流影响,也可称为阻性耦合影响。认为通信电缆芯线为零电位,通信电缆芯线同机架、地下通信电缆金属保护层间便会有电位差的产生,当存在很大电位差时,便会对人员、通信线路、通信设备造成严重影响。
2 交流电气化铁道的通信电磁防护措施分析
2.1 交流电气化铁道的通信电缆防护措施
采用配有金属护套的电(光)缆线路,是电影响防护的一个有效措施,从金属护套的接地电阻着手,接地电阻越小越好,如每公里的平均电阻低于一欧姆,则其屏蔽系数就越接近理想值。因此,可通过降低金属护套接地电阻的方式,来促进其屏蔽性能的提高;在金属回线引入车站或通信站时,通过绝缘变压器的加设,便可隔开设备于外线侧导线感应纵电势,从而使通信设备不会受到感应电势的直接作用;在电气化铁道区段,感应电压经常存在于线缆金属护套上,故在引入车站室或通信机械室时,应***缆上进行气闭绝缘套管的装设,来防止室内感应电流的引入,保障人员和设备的安全;因金属护套的接地电阻越小越好,故线缆每隔一段距离便可进行一处防护地线的设置,且密度应同电气化铁路区段通信设计要求相符。同时,因工频电流经常通过屏蔽地线,其电流随着牵引电流的变化而发生变化,从而威胁到人员和设备安全。因此,应单独设置屏蔽地线,不能同保护地线、联合地线进行合用;通信站受强电干扰,而造成低电位升高时,可在相对较远处进行辅助接地体的敷设,并将其同通信站地网相连,来实现通信站内对地电位的强制性降低。
2.2 交流电气化铁道的通信光缆防护措施
对光缆金属构件作绝缘连接处理,来使得电气影响积累长度减少,进而促进感应纵电动势的降低;在交流电气化铁道接近处检修线缆时,应通过临时的金属构件接地,来为人身安全提供保障;在牵引变电站的接地网附近,不能进行光缆金属构件的直接接地,从而避免光缆内的高电位引入;对于铜线光缆应进行放电管的安装,并将防护滤波器接入到铜线远供回路中,来实现对远供组成的调整,进而促进强电影响积累长度的缩短;通信系统中,SPD的采用十分普遍,其作用在对雷电浪涌冲击的防护。将SPD接入到光缆铜线远供系统中即可防雷,也可抑制强电系统引起的电位瞬间升高;对于改建或新建的通信系统,尽量采用无金属光缆,如ADSS(全介质自承式光缆),特别应避免对铜线光缆的使用。
2.3 改善电磁兼容性能的措施
在干扰源上,也可以在传播途径上或受扰体上予以考虑。对于电力电子装置和牵引系统来说,电磁兼容措施可以分为电路技术方面的措施、防护措施和计算方面的措施。通过应用信号处理方法来编制软件即是计算方面的措施之一。
防护措施的考虑则有所不同,因为它常常与电子装置在一个系统中或在一个一定的电磁环境中应用的条件有关,所以,对于一个确定的电子装置来说,其防护措施只有在系统开发时才进行规划。防护措施大体上分为两类:一类是起限制作用的,如采用充气避雷器、火花间隙、压敏元件或半导体器件(齐纳二极管)来限制某些干扰量的大小;另一类是起抑制作用的,如用屏蔽、接地、滤波、隔离等措施来削弱各种耦合通道的耦合度。
2.4 减少干扰源
从干扰源方面来说,通过由更多的沿铁路线分布的小的牵引变电所向接触网供电,并尽量缩短开断时间(
从受扰体方面来说,必须采取措施防止长时性干扰;对短时性干扰,通常并不要求特殊的措施。
对于通信设备,为了改善其抵抗干扰的能力,在受接触网及有关设备影响的区域中,应当采用电缆通信线路,而且不允许产生过高的感应电压。从原理上说这将能够可靠地避免与运行电流无关的电容性干扰。
3 结语
交流电气化铁道的通信安全同行车安全密切相关。借鉴上述内容,结合交流电气化铁道新建或改建的实际情况,针对性地采取电磁防护措施,从而有效规避电磁干扰,为铁路的安全行车提供有力保障。
参考文献
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电气化铁道论文篇3
[关键词]铁路;电气化;影响因素
***的十六大确定了我国在21世纪头二十年全面建设小康社会的宏伟目标。全面建设小康社会,必须加速推动我国工业化、城镇化和市场化进程,带动社会运输需求的增长和质量的提升。为此,铁路部门提出了跨越式发展的思路,以加快推进铁路信息化和运输调度指挥现代化为目标,进一步推进既有线路电气化改造,形成了布局合理、标准统一的电气化铁路运营网络,实现大面积提速。
铁路电气化改造是将原来采用蒸汽机车或内燃机车牵引的铁路线路,改建成电力牵引的技术改造,从而实现铁路运行速度快,运输能力大,空气无污染。下面阐述一下铁路电气化工程投资估算的作用、内容及确定过程、受影响的因素。
1 项目投资估算的作用
投资估算是项目建设前期编制项目建议书和可行性研究报告的
重要组成部分,是项目投资决策的重要依据,也是研究、分析、计算项目投资经济效果的重要条件,当可行性研究报告被批准之后,其投资估算额就是作为设计任务书中下达的投资限额,即作为建设项目投资的最高限额,不得随意突破。项目投资估算可作为项目资金筹措及制定建设贷款计划的依据,建设单位可根据批准的投资项目估算额,进行资金筹措和向银行申请贷款。
2 项目投资估算的计算过程
铁路项目投资总估算由静态投资、动态投资和流动资金构成。如下***所示。
工程项目费用总预算
每个铁路建设项目在可行性研究阶段的投资总估算就是一个有序的组合,那么怎样组合及需要注意一些什么问题,将在下面进行简单的叙述。
2.1 合理确定工程费用
所谓工程费用,包括建筑工程费、安装工程费、设备购置费三部分。建筑、安装工程费是为完成工程项目建造、生产性设备及配套工程安装所需要的费用;设备购置费是购置或自制的达到固定资产标准的设备、工器具及生产家具等所需的费用。
一个完整的铁路建设项目涉及路基工程、桥涵工程、隧道工程、
2.2 完整计列工程建设其他费用
在可行性研究阶段,需要估计的工程建设其他费用有土地征用及拆迁补偿费、建设项目管理费、建设项目前期工作费、安全生产费、联合试运转及工程动态检测费、生产准备费、其他有关费用。除其他有关费用外,设计者按照原铁道部铁建设〔2008〕10号、11号文及铁路部门颁布的现行相关文件对上述费用的规定进行计列。其他有关费用中,我们经常会依据工程实际情况,估列一些编制办法中没有提及,而国家、相关部委及工程所在省(自治区、直辖市)规定应纳入投资估算的费用,如高可靠供电贴费、既有房屋鉴定加固费、外部电源配合费、电磁干扰防护费用等。
2.3 完成项目总估算的编制
设计者在确定了工程费用、工程建设其他费用之后,按照原铁道部铁建设〔2008〕10号、11号文的规定,结合拟建项目的具体情况依次确定基本预备费、静态投资、建设期贷款利息、动态投资、机动车辆购置费、铺底流动资金(只有新建铁路计列此项费用),将静态投资、动态投资、机动车辆购置费、铺底流动资金相加就得到拟建项目可行性研究投资总估算。
3 项目投资估算受影响的因素
通过上面的叙述,我们依照相关部门的有关规定,已经可以对一个拟建项目的投资作出初步的估计,但每个项目的具体情况各有不同,它在不同程度上受到一些因素的影响,工程造价也会相差很大,只有充分考虑这些因素,尽可能准确地把握量与价的变化,才能确定合理的项目投资估算,为项目决策提供有力的依据。
在项目决策阶段,影响工程造价的主要因素有以下几个方面:
3.1 工程技术方案
无论是新建铁路电气化还是既有线路电气化,所采用的工程技术方案都必须满足在先进适用、安全可靠的基础上经济合理的基本原则。
而当在既有线上进行电气化改造时,还需保证既有运输秩序不受大的干扰,因此,所采用的技术方案既要受天窗点、交叉施工、运输、安全等方面的制约,还需考虑与四电专业的配合。与此同时,还需要确定确保设备及行车安全、便于施工和经济的过渡方案。
拟建项目具体工程技术方案的确定,在很大程度上影响工程建设成本,在项目决策阶段,我们可能提出几种不同的技术方案,各方案的劳动需要量、能源消耗量、投资数量等可能不同,其所能实现的经济效益、社会效益和环境效益可能也有差异,应反复进行比较,从中挑选最合理的技术方案。
3.2 地质条件
电气化改造项目中,无论是站前的路基工程、桥涵工程、隧道工程,还是站后通信、信号、电力及牵引供电工程、房屋工程,在开挖土石方、挖电缆沟槽、埋杆设线时由于土质的不同,单位造价就会有很大的差别。
3.3 人口密集程度
在电气化改造过程中,当既有曲线半径、线间距不满足提速要求时,需对既有铁路进行平面改建,如果既有铁路经过人口密集的城镇,就会引起大量的征地及拆迁费用。
3.4 运输条件
运输费用是工程费用中的重要组成部分,拟建的电气化改造项目是经由交通条件好的平原、丘陵,还是经由交通条件不好的山区、无人区,计算出来的运杂费会有很大的差别,在运输条件不好的地区,部分材料的运输费用甚至比购买材料本身还要贵。
3.5 材料价格水平
在编制投资估算时,一些主要材料(如钢轨、接触网及电力线材、光电缆线、铁塔、机柱等)的编制期价格水平不受工程所在地点的限制,只要是同一时间段,适用于任何铁路建设项目。而有一些主要材料(如水泥、砂、石、钢材、木材、砖、石灰、油燃料、水电等)的编制期价格水平却有着很强的地域性,对整个项目造价的影响起着举足轻重的作用。
3.6 环境保护
铁路电气化改造项目中,拟建项目会对项目所在地自然环境、社会环境和生态环境产生不同程度的影响,由此而引起的相关环境报告的编制费用、施工过程中的环境监测及防治等费用,在决策阶段的投资估算中都要进行全面细致的考虑,投资额通常会受以下几个方面的影响。
3.6.1 噪声和振动
电气化改造铁路沿线穿越学校、医院、居民区时,对线路两侧噪声和振动预测超标的敏感建筑物,针对不同情况,采取拆迁、功能置换、设置通风隔声窗或声屏障以减小噪声和振动的干扰。
3.6.2 沿线生态环境和水土保持
加强沿线生态保护,剥离存放施工表土,施工结束后,及时对临时占地进行覆土和生态恢复。若沿线经过饮用水保护区,在涉水区段需设置防护网,避免钻孔出渣落入水体。禁止向水源保护区内排污,污水经生化处理工艺处理达标后综合利用。
电气化铁道论文篇4
Abstract: In order to detect the reactive power current and harmonic current in electrified railway systems, two detecting methods are proposed in this paper. There are methods based on function orthogonal characteristic and active current separate method. The corresponding detection systemsare is developed, and simulations based on power quality data of traction which detected by BDC-5 traction bstation power quality detecting system are performed which is verify the feasibility of the methods proposed. With higher precision and the real-time performance, the two methods are recommended in electrified railway systems.
关键词:牵引供电系统;检测方法;谐波检测
Key words: traction power system;detecting method;harmonic measurement
中***分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)13-0052-02
0 引言
电气化铁道的负荷电力机车的功率大(采用50Hz工频三相供电单相用电),因为牵引电网功率因数低、谐波含量高、负序电流大,导致负载及速度变化较快,不但产生较大的大自身损耗,而且极大危害铁路沿线设备和公共电网。有源电能质量调节的设备,如静止无功发生器和有源滤波器等,因其质量和体积较小,故参照负载情况,可灵活地对补偿容量进行调节,电气化铁道系统中有源电能质量调节设备被逐渐采用并形成一种发展方向。三相电路无功谐波电流检测普遍应用的是以瞬时无功功率为基础的方法,然而对于电气化铁道(单相供电系统)来说,三相无功功率理论不太适合。本文针对两种适用于电气化铁道的无功谐波电流检测方法做出了分析比较,并且提出了检测性能较好的方法。
1 基于正交特性的无功谐波电流检测法
参考文献:
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电气化铁道论文篇5
【关键词】电气化铁路;牵引变电所;电能损失;节能措施
1、电气化铁路的组成
铁路机车按照牵引动力所使用的能源类别可分为:蒸汽机车、内燃机车和电力机车三种。与此对应的铁路牵引方式也有蒸汽牵引、内燃牵引和电力牵引三种。所谓电力牵引,就是由外电源供给动力车电能的牵引方式。采用电力牵引的铁路称为电气化铁路。
作为电气化铁路牵引动力的电力机车,本身不带能源。他必须从外部电源和牵引供电系统获得电能,电能经过变换后,输送到牵引电动机,使牵引电动机旋转来驱动车轮转动今儿牵引列车运行。因此电气化铁路除了一般的铁路线路、车站、通讯、信号灯设施外、还包括特殊的牵引供电系统、电力机车以及相应的运行、维修和管理单位供电段、电力机务段、电力调度及其主管部门等。
2、国内外电气化铁路发展状况
自1897年5月31日,在德国柏林举行的世界贸易博览会上,西门子公司和哈尔斯克公司展出了世界第一条电气化铁路以来,迄今,已经历了120多年。我国电气化铁路是从20世纪50年代初开始筹划的。当时,主要是讨论采用什么样的电流制与多高的额定电压。经过反复研究论证,结合国内外情况,确定我国电气化铁路采用工频单相25KV交流制。截至2007年底,全国铁路电气化里程达到24433公里,电气化率达到27%,使机车牵引效率提高了2/3。2008年10月31日,《中长期铁路网调整规划》经国家批准正式颁布实施。调整规划明确了到2020年,全国铁路营业里程达到12万公里以上的路网结构与布局方案,其中客运专线及城际铁路达到1.6万公里以上,复线率和电化率分别达到50%和60%以上,主要繁忙干线实现客货分线。
然而,随着特鲁电气化建设的不断加快,用电量也将不断攀升。从用电总量上来看,作为节能型交通运输方式的铁路仍然是用电大户,提高电气化铁路的能源用电效率,将产生可观的节能减排效益。
3、牵引变电所对电能损失分析
与牵引变电所相关的能量损失主要有两个部分,一部分是牵引变电所自身造成的能量损失,主要由牵引变压器引起的电能损失。另一部分是由电气化铁路供电的特殊性引起的电力系统中的电能损失以及对电力系统中设备造成影响,其中主要是电气化铁路产生的负序电流、谐波电流以及牵引负荷的低功率因数造成的电能损失。
1)牵引变电所变压器引起的电能损失。牵引变压器的电能损失占整个电气化铁路电能损失的很大比重,由空载损耗和负载损耗两部分组成,可分别通过变压器的空载试验和短路试验而得到。
2)牵引变电所负序引起的电能损失。牵引负荷是一种单相电力负荷,具有单相***性和不对称性,破坏了电力系统地三相对称性,产生负序电流。负序电流对电机、变压器都会造成影响,引起电能损失。经过研究分析,负序电流还会增大电网损耗。
3)牵引负荷谐波引起的电能损失分析
对于整个电力系统来讲,电气化铁路是一个很大的谐波源,对电力系统的正常运行造成了不良的影响,其中就包括电能的损失。由于谐波的存在,使整个电气化铁路中的发电机、感应电动机、变压器都会产生电能损失。尤为重要都是,谐波电流还会引起电力系统内的谐振。
4)牵引负荷的低功率因数引起的电能损失分析
过低的功率因数可以造成发电和输变电过程的损失,也可以造成输电网络的电能损失。功率因数低将使得发电机组的输出能力和输变电设备的供电能力降低,使电气设备的效率降低,发电和输变电的成本提高。功率因数低将增加输电网络中的功率损失和电压损失,造成系统中的电能损失。
4、牵引变电所的节能措施
1)牵引变压器节能。要达到两个目标,一个是合理选择变压器的类型。不同类型、不同容量的变压器电能损失不同,选择节能型牵引变压器,即要求牵引变压器的空载损耗与短路损耗之比为1/5~1/6,甚至更小,并且两种损耗的值也比较小,效率达99%以上。另一个目标是合理选择牵引变压器的容量。从经济上计算,如果适当增大牵引变压器容量而引起的一次投资与基本电费费用增加,可以在近期内被减少的牵引变压器电能损失支出的费用补偿,则是当增大牵引变压器容量是有意义的。
2)降低负序电流造成的损失。为了整体减少进入电力系统负序分量,采用牵引变电所换接相序的措施。所谓换接相序,就是指个相邻牵引变电所牵引变压器的原边各端子轮换接入电力系统中不同的相。如果各牵引变电所由统一电力系统供电,则各牵引变电所的牵引负荷在电力系统中引起的总负序电流与每个牵引变电所引入的相序有关。为了达到减小单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流,减轻对电力系统负序影响的目的,通常采用牵引变电所换接相序的措施。
3)降低谐波及低功率因数造成的损失。在牵引变电所牵引侧装设并联补偿电容装置不仅可以减少谐波的影响,而且,又是提高牵引负荷功率因数的一种措施。
4)牵引网电压补偿。提高牵引网电压常见的方法有:缩短牵引网供电臂长度;加大馈线截面或增设加强导线;采用串联电容补偿装置;采用单相自耦调压器或增压器;采用AT供电方式,提高馈电电压。
结束语
以上是针对电气化铁路的牵引变电所涉及到的电能损失及相应的节能措施展开的讨论,希望能对初学者有所帮助。
参考文献
[1]孙忠国.铁路运输节能减排技术[M].化学工业出版社,2011,7
[2]岳祖润.高速铁路施工技术与管理[M].中国铁道出版社,2010,9
电气化铁道论文篇6
关键词:电气化铁路;接触网;安全性探究
引言
纵观分析我国的电气化铁路发展现状,在长达32个年头的作业当中,无论是从具体的操作技术亦或是产业和运营规模均呈现出前所未有的喜人成果,并且随着新型技术的不断更新与发展,电气化铁路的发展在未来的几年内将会呈现出更好的趋势。其中电气化铁路接触网技术的发展起着极为重要的作用,作为提供机电供电的主要运作线路,无论是外力的角度,还是自身的技术保障,安全问题已然成为重中之重。首先,我们从外部环境的角度进行分析不难发现,由于接触网部分暴露于自然环境当中,因此容易受到自然环境中诸如风雪雨潮等多种外力因素的影响,时间一久,容易导致自身的架构扭曲变形、潮湿老化;其次,从接触网自身的角度出发,由于接触网一旦进行使用,必须定期检查和关注它的更新问题,也就是说,随着技术条件的飞速发展,接触网自身面临着更新换代的现状。换言之,接触网的安全问题探究在电气化铁路研究中就变得极为关键。
1 电气化铁路接触网的安全隐患
(1)稳定性:在进行接触网的安装时,往往不能够提供较为精确的气象预报,也因为预报的不够准确,而导致一系列的不稳定因素的产生。
(2)质量值:如前文所提,在进行长时间的外部环境影响下,接触网本身存在一定程度的破损和销毁,再加上各种化学元素的影响与侵蚀,导致接触网出现了破损和腐蚀的现象。
(3)绝缘器故障:绝缘器的故障往往是由于在成品初期,无论是人力还是技术方面出现的不同程度的误差均可能造成后期绝缘器的故障。
(4)保养缺失:目前我国的电气化铁路接触网的定期维护体系相对来说不够成熟,对于出现的小瑕疵和小问题,不能够指派专人进行维护和修复,最终容易酿成大祸,造成人力、物力和财力方面的严重损失。
2 电气化铁路接触网的安全隐患的改善措施和具体举措
目前我国在解决电气化铁路接触网的安全隐患时,主要从后期的维修、具体的施工过程以及操作设计等三个角度切入。“德国国铁的经验是:正线减少线岔;多设锚段关节,少设分段绝缘器;减少软横跨,多用单腕臂,接触网零部件采用防腐材质,如铝合金材质,加强接触网工和司机的培训,全路设60个接触网维修工区以加强维修。”[1]其实在进行接触网安全隐患的解决时,国外的先进技术对于我们来说是一次重要的学习机会,尤其是德国在这一方面的技术可以说是达到了领先的地步,因此如何结合我国电气化铁路的发展实际和发展特点,走出一条生命力持久旺盛的接触网技术路线,就必须从以下几个方面进行着手:
2.1 加大接触线的张力并改进材质
“我国铁道电气化专业委员会建议将链形悬挂接触线的张力由1000kgf提高到1300~1500kgf,并提出无氧铜导线已无法满足要求,要选用钢铝导线并抓紧研制适合高速区段用的铜合金及铜包钢接触线。电化局电化设计院也提出应采用截面为12ommZ的铜合金导线,并建议将张力提高到1300-1sookgf。”[1]如果单从导线本身出发进行分析,直径值越高的导线,往往具有较高的张力和一定程度的取流性,但是如果往深层次探究,就会发现问题远非我们想的那么简单,一种情况是,当取流性能不断提升的时候,相应地会出现一系列的问题,导致基本的结构需要进行科学的适配和调整;另一种情况是在进行数字分析和建构绘***时,对于数字的精确度要求是直线上升,不容许出现半点错误。[2]
2.2 提高接触网的绝缘耐污水平
目前我国的电气化铁路运行在这一方面主要是学习日本公司提出来的“绝缘子”技术,绝缘子具有极高的抗氧化性,结合接触网自身的特点进行分析,较为适合进行长期的作业。为此我们将绝缘子的性能和特点以表格的形式汇总如下:
2.3 提高接触网的防腐性能
首先,从原材料的角度入手,一方面我们可以采用耐腐蚀性的材料,诸如不锈钢、铜合金、铝合金以及钢塑复合材料的使用;其次,通过我们的调查分析,我们发现,85%的接触网的表层极容易出现深度腐蚀的现状,为此我们提出了接触网表层防腐措施,也就是说在进行接触网原材料的制定阶段,就必须进行防腐表层的植入和制作;再次,由专人进行负责,组成接触网维护和清洁小组,定期以区域为单位进行系统有效的清洁和养护,而目前为止最快、最省力的方式便是高压水的冲洗与清理,此外我们还可以采用进口的防腐材料液体的涂抹,均匀地突破在接触网的周围,可以进行长达至少15年的抗腐蚀作用[3];最后,我们可以在铁路周围进行绿植的栽植与培养,并最好采用灌木的种植,一方面本身体型较低矮,不会影响铁路的正常运作和施工,另一方面灌木具有吸尘的作用,有效降低有害物质对接触网的腐蚀和损害。
2.4 提高接触网零部件的质量
一方面,要针对接触网地处的环境降低外来腐蚀物的接触,做好接触网的保护措施;另一方面,要从接触网材料和零件本身出发,通过不断的实验和探究,使用高性能、低腐蚀和低成本的制作材料。首先,对于使用零件的改造,必须根据其特点制定合适、系统的改造体系和改造举措,比如为了降低成本和减少空间缝隙,我们就可以引进和发展无螺栓型零件的使用;其次,从原材料的源头进行质量的把关和监控[4],这就要求我们指派专人定期对生产原材料的厂家进行有效的监控和质量抽检报告,确保不会因为人为的疏忽或者是偷工减料而影响零件的质量,也就是说,将安全隐患扼杀在摇篮里;再次,面对我国检测技术的不稳定性,我们可以大量引进国外的先进技术进行系统的把关,或者是与国外的优秀企业进行企业的合资等等;最后,固螺栓用套筒板手成为了关键,按照以往发生的问题来说,固螺栓用套筒板手如若是使用不合理,不是过紧就是过松,这与人为的控制也有一定的关系,通过我们的实地调查,我们发现电化局一处和电化局宝鸡检测中心,通过多次的实验研究,已经成功地将新型的套筒把手引入到了具体的使用当中。
2.5 提升施工水平
针对电气化铁路接触网施工水平的提升,就目前的情况,主要是从以下几个方面进行入手,一是施工技术,包括施工器件以及技术工作人员等等;二是所有的施工流程必须建立在科学化、合理化的基础之上;其三将电气化铁路接触网施工技术与现代化网络技术进行有效的融合和接触,在现代化网络科技技术水平的支持下进行接触网安全隐患的有效预防和彻底杜绝。
参考文献
[1]吴锦青.提高接触网的安全可靠性[J].1991,11.
[2]电气化铁道接触网.Kiebling,Puschmann,schmieder[M].中国电力出版社.
电气化铁道论文篇7
关键词:企业文化 ;施工项目;电气化施工
铁路施工的可靠程度是确保铁路旅客和货物运输安全的保障,是与社会主义现代化建设和铁路生存发展息息相关的关键环节。随着中国铁路速度领跑世界时代的到来,以电气化施工为代表的铁路四电工程对铁路后期运营安全起着至关重要的作用。我国一直十分重视和强调安全生产,始终坚持以“安全第一、预防为主”的安全管理方针。越来越多的铁路企业己经开始以实现铁路企业的本质安全为目标,努力培育出优秀的安全文化来激发员工“关注安全、关爱生命”的本能意识,促进主动安全机制和主动安全环境的形成。但从总的情况看,许多铁路企业的安全文化建设还处于初级阶段,仍然还存在着一些问题。我们要积极探索和认真研究运用企业安全文化来指导和管理企业安全生产。
一、国内外企业文化研究现状及发展趋势
企业组织越来越意识到规范的组织文化对企业组织发展的重要意义。以企业文化为基础来塑造企业形象,以文化的力量推动着组织和企业的长期发展。
(一)国外企业文化研究现状及发展趋势
国外企业文化研究走的是一条理论研究与应用研究相结合,定性研究与定量研究相结合的道路。八十年代中期,在对企业文化的概念和结构进行探讨之后,便马上转入对企业文化产生作用的内在机制,以及企业文化与企业领导、组织气氛、人力资源、企业环境、企业策略等企业管理过程的关系的研究,进而对企业文化与企业经营业绩的关系进行量化的追踪研究。
九十年代后,国外企业文化研究出现了四个走向:一是企业文化基本理论的深入研究;二是企业文化与企业效益和企业发展的应用研究;三是关于企业文化测量的研究;四是关于企业文化的诊断和评估的研究。至今,有关企业文化的专著约有六十多部,论文分布在十几种管理学和心理学期刊中。
(二)我国企业文化研究现状及发展趋势
20世纪80年代企业文化从美国引入中国,30多年来受到我国学术界和企业界的长期关注和重视,一批优秀企业和知名企业相继建立起了有自己特色的、较完善的企业文化体系,并对企业的发展起到了较大的积极作用。
与国外企业文化研究相比,中国的企业文化研究显得十分薄弱,中国的企业文化研究还停留在粗浅的阶段,虽然也有一些关于企业文化的研究,但是大多数是以介绍和探讨企业文化的意义及企业文化与社会文化、与企业创新等的辨证关系为主,真正有理论根据的定性研究和规范的实证研究为数甚少。中国企业文化研究严重滞后于中国企业文化发展实践,许多企业在塑造企业文化时主要是企业内部自己探讨,企业文化实践缺少真正的科学理论的指导,缺少个性,同时也难以对企业长期发展产生文化的推动力。
二、企业文化宣传在铁路电气化施工的应用
企业文化的重要性是在管理科学和行为科学基础上逐步演变产生的一种现代管理理论,是在科学技术迅速发展,社会化水平不断提高,市场竞争日趋激烈的条件下发展起来的。
(一)认清铁路“四电”项目文化特点,凸显企业文化宣传效应
铁路电气化施工项目要建设强大的企业文化,必须要先认识自己独特的一面:
1.以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目是高科技密集的行业,施工现场作业人员虽然以工程技术人员、技工为主作,还包括有部分农民工。相对而言,农民工的文化素质较低,这给施工项目文化的深入推广带来了难度;同时施工现场的工作条件差、劳动强度大,如中国中铁四局电气化公司近年来涉足“机电”安装和“土建”施工,亦增加了施工项目文化建设的广度和难度,但是“土建”专业不怕困难、百折不挠、争取胜利的进取精神,也丰富了公司企业文化。
2.以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目流动分散,相对条件简陋,生活艰苦。由于其自身的工作特点,如果不注重企业文化建设,不用企业文化加以凝聚,施工项目就会给人以散兵游勇的形象,战斗力、竞争力无从谈起。
3.以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目需要员工高度的责任感和自觉性。施工生产的产品具有一次性和不可逆转性的特点,加之其产品的生产过程是不同工序、工种协同合作的过程,大量隐蔽工程除了有限度的检查外,主要还是靠施工工人的负责和自觉。这就需要企业文化的约束,加强员工队伍的思想素质教育。
(二)明确加强的铁路“四电”项目对企业文化建设重要意义
企业文化作为一种以加强企业管理,强化企业凝聚力、企业理念、企业精神为核心的文化,对于施工项目的经营和发展起着愈来愈重要的作用,因此,加强企业文化的建设意义重大。
1.加强铁路“四电”。项目文化建设,是建立现代企业制度的需要。建立现代企业制度需要与之相匹配的企业文化理念,随着施工项目管理改制的深入,迫切需要树立先进的市场意识、竞争意识、经营意识。
2.加强以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目文化建设,可以增强企业的竞争力。企业文化建设同样也是企业凝聚力的提升,使企业在复杂的市场环境中更好的发展,才可以有实力和其他企业竞争。
3.加强以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目文化建设,可以使人才的力量得以充分发挥。充分发挥人的作用,是当今世界企业发展的一种趋势,是经营企业的新思想、新观念。企业文化正是通过影响人的思想最终影响人的行为来发挥作用的,企业的竞争最终是人才的竞争。
4.加强以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目文化建设,是施工项目发展的内在要求。企业文化建设能够使企业员工形成一种团体意识,形成高度的责任感、使命感和工作热情,形成强大的创新力和凝聚力,同时也能够为企业提高形象和知名度,达到利润的最大化和企业的壮大。
(三)宣传工作与工程建设有机结合,树立以人为本的企业文化观
以电气化施工为代表的铁路“四电”。施工企业是科技集型企业,生产力构成人的因素比重大,劳动者的个人素质、协作意识、责任意识直接影响工程进度与施工产品质量。这就要求企业文化要采取多样性和灵活性的方式向员工灌输企业文化的基本理念。比如:树立典型、建立激励机制。同时还应该注意培养一线员工良好的行为规范,正确的职业理想,高尚的职业道德,娴熟的职业技能,严格的职业纪律,还有企业责任感和归属感。
(四)拓宽企业文化宣传渠道,发挥企业形象品牌号召力
以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目应重视企业形象的树立,通过开展树立优秀企业形象的活动来推动企业文化的建设。企业形象可以通过各项荣誉和知名度来表现。主要包括工程信誉、服务质量、职工队伍风貌、企业环境以及企业在社会公德、同行业方面的形象。最应关注的应是工程信誉、服务质量和管理水平。
以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目要有意识地建立企业的网络和宣传工具、宣传手段,要有效利用企业的刊物、广播、电视或板报、标语等一切形式进行宣传。对于体现品牌之中的企业文化精神或通过上电视、出书报不断扩大企业知名度、信誉度,升华品牌的文化层次,把施工项目的文化不断推向新的领域、新的区域、新的境界。
以电气化施工为代表的铁路“四电”。项目根据自身情况,可以运用多种形式和手段,宣传、推行和创建企业文化。主要有:(1)思想教育文化活动。即企业向职工灌输文化信息、企业敬业精神,提高职工素质而开展的各种活动如***治学习、文化教育、技术培训、观念宣传等活动;(2)生产技术型文化活动。即由企业组织或自发组织的围绕生产经营问题而展开的各种群众性技术活动如技术攻关、技术合作、操作比赛、QC小组、节能活动等;(3)文体娱乐型活动。即带有文化娱乐性质的庆典活动和传统风俗活动,如运动会、球赛、棋赛、联欢会等;(4)生产福利型文化活动。即企业从物质生活、福利保健等方面关心职工的各种活动。如改善工作和生活环境、美化办公场所、为职工提供优良的医疗保健及其他服务设施和项目;(5)帮助职工熟悉和了解企业。通过介绍和参观等形式,让职工尽快适应企业环境、消除陌生感,接受企业的价值观念,真正成为企业的一员。
(五)深化个企共建改革机制、明确员工主人翁地位
企业宣传工作,弘扬的是先进的理念、精神,以及价值观,充分发挥企业文化的导向、协调、凝聚、激励作用,使项目宣传工作与企业文化建设紧密结合,能够最大限度地激发出参建员工的劳动热情,增强他们的主人翁责任感。从而推动工程建设向前发展,进一步提升企业良好形象。企业宣传工作不但需要企业***组织和各级管理者的支持、而且需要全体职工的共同参与。
三、企业文化宣传在铁路电气化施工中的保证
(一)组织保证
继续实行公司已有的组织、管理形式。如中铁四局电气化公司成立了以“***领导下的企业文化建设委员会,公司***书记、董事长任主任,公司经理为副主任,公司***副书记为执行委员,领导班子成员为委员,下设企业文化建设日常工作机构―办公室设在***办,成员由公司***办、工会、办公室、企管部、法事部、人力资源部、团委、工程部、安质部、经开部、物机部、财务部负责人等及各基层***支部书记组成。各基层单位(分公司、经理部)要相应建立企业文化建设推动小组,建立起******一把手任组长,基层单位书记为责任人的实施方案。”
(二)制度保证
企业文化的贯彻实施,必须有相应的制度保证。企业文化是一种理念,一个目标。而制度是手段,只有在制度对员工行为一次次的激励、约束下,不同主体才会产生共同的价值取向。“在企业管理中要为员工提供良好的施展本领、发展的平台,管理中要体现公平公正、奖惩分明,同时要让企业发展成果惠及员工。”
(三)战略保证
企业文化的建立是一项长期的过程,决不可能一蹴而就。企业文化建设应纳入企业发展战略规划中,有一个详细的实施战略,使文化的影响时时在、处处在。
(四)动态保证
企业文化不是一陈不变的,也应“与时俱进”,在核心价值取向保持稳定的情况下,应随着企业的目标、周围的环境、员工的素质等情况的变化而拟定,以永保生命力、战斗力。
(五)价值保证
企业文化的建立与实施,应与生产经营活动紧密结合起来,进一步促进资产增值,价值的增加与实现。否则,文化的建设就失去了目标和方向。中铁四局电气化公司以“效益优先、开拓进取、执行有力”为核心的企业价值理念体系指导实践,有效提升了企业经济效益和社会效益。
(六)特色保证
企业应有自己的特色文化,世界上不可能有完全相同的企业,每个企业的人员素质、经济实力、技术条件、产品特点、市场区域、经济环境等都有可能存在差异,企业不可能,也不应该有雷同的文化。中铁四局电气化公司在发扬“勇于跨越,追求卓越”的中国中铁企业精神,“勇于争先,永不满足”的中铁四局企业精神,形成了自己“劳动伟大,挣钱光荣”的价值理念。
(七)融合保证
企业文化与企业的管理制度应相互融合,相互促进,而不是互斥。现代企业制度是一个空壳,人的能动性使其具有了客观和实际意义。而人在执行中的心理、态度、行为方式,正是受到企业文化的巨大影响。没有文化的制度是僵化的,没有制度的文化也是不现实的。
三、结语
电气化铁道论文篇8
【关键词】接触网施工;感应电;安全防护措施
国家经济的迅猛发展为铁路的现代化建设提供了发展机遇。目前电气化铁路建设作为铁路发展的一个重要方面,已经由地形地质复杂的山区高坡地段过渡到开阔平坦的平原地带,而被应用于多条铁路干线,以此满足国民经济对于铁路运输运力的需求。而在电气化铁路建设中,双线电气化改造是其重要的发展和改进方向,一方面双线电气化改造能够保障原有的单线电气化铁路的运力,一方面在进行双线电气化改造过程中可以更好的使用接触网施工,提高铁路建设的质量。但不可忽视的现实问题是,在进行接触网施工过程中,由于感应电的存在,极易对工程施工作业人员的人身安全造成威胁。此外对于相对于V形天窗停电检修施工而言,同样存在着感应电的潜在的严重危害。为此,本文结合实践,对感应电的相关知识进行剖析,进一步探索了感应电对于施工人员的危害,为最终提出预防感应电的危害措施提供了参考依据。
1、感应电的相关概要
整个电气化铁路工程是一项复杂的系统的工程,其中包括接触网、变电所、电力线路、配电所等高压设备,同时也包括继电保护装置等带电设备设施。这些设备设施在通电状态下,其电源侧或者线路侧周围会形成强大的高压,当人体与这些带电设备设施距离过近时则会被动的高压触电,如果快速切断短路电流的继电保护装置无法正常工作则会造成人体电弧烧伤,严重着则会由于电击身亡。
而在上述带电设备设施,尤其是电线路等在停电检修或者接触网施工过程中,此时用于切断短路电流的继电保护装置和断路器处于不工作状态,但在回路闭合的状态下,感应电流是存在于线路上,这就是所谓的感应电。当人体与感应电发生接触过程中,一方面线路丧失了自动跳闸保护作业人员的作用,一方面作业人员一旦触碰到感应电则会在极短的时间内丧失反应能力,出现肌肉萎缩等触电表现,从而丧失生命。因此可见,接触网施工过程中感应电的存在对于作业人员的人身安全而言是一个巨大的潜在危害。
2、感应电的消除方法
对于V形天窗而言,感应电存在于停电接触网和带电接触网之间,对于作业人员的人身安全最具有威胁,同时其作业安全技术措施的要求也是最为苛刻。因此,在消除感应电的过程中主要区分在与区间作业和车站作业两个作业区段。具体而言:
2.1区间作业消除感应电
交变电磁场一般存在于停电后的接触网,而接触网采取两端对地绝缘,亦或是一端对地绝缘一端接地的状态,都会产生可能高达2-3KV的电磁感应电压。而如此高的电磁感应电压对于作业人员而言,可谓是危机四伏。因此,为消除电磁感应对于施工作业带来的危害,作业人员可以按照国际标准控制接地线间距,采取两端接地的预留出安全的作业范围。通常情况下,若电力线路处于带回流线路过程中时,作业人员在施工过程中一般采取接触网两端接地并预留出1700m(单线)或者1000m(双线)内,在出现大于1000m的两组地线间距时,必须增设接地线。
对于处于电磁感应影响相对低压的作业环境,如接触网上作业、作业车和梯车平台上作业,当施工人员同腕臂底座、拉线以及下锚补偿等于大地沟通处于零电位金属配件接触时,感应电流则会通过人体传输,在配件存在的情况下泄露以此击伤施工人员。由此,为预防此类电击对于作业人员的危害,通常选择增加临时接地线以及直接接钢轨的方式进行预防和保护作业人员的安全。
作为铁路电线等支柱的混凝土支柱而言,仅能够承受住3000V的电压,而在腕臂底座、下锚补偿器和拉线在没有单独接地的情况下,可以将经过防腐处理的下锚拉线视为低压状态下具有绝缘性能。但不可忽视的是由于接触电网的交变电磁场和感应电荷的存在,对于下锚拉线、补偿器以及腕臂底座而言,作业人员在施工前必须对其进行放电处理,否则极易被瞬时感应电压击伤。放电处理的一般措施是进行接地处理处置。
2.2车站作业消除感应电
车站作业经常需要面对全场停电和部分停电的局面。无论是出现全场停电亦或是部分停电时,均需仔细做好作业范围内的供电线的验电接地工作,以全场停电天窗点为检修施工为佳,可以降低作业人员触电的风险。对于部分停电的情况而言,作业人员需要做好电分段性能的验证工作,尤其是软横跨、咽喉区和开关部分,确保作业人员在施工工程中能够与带电设备保持安全距离,避免在停电期间出现电流泄露现象的发生。
当作业人员施工完成后,必须严格控制作业现场,对其进行清理,对临时接地线进行拆除处理,监测确认接地部分与带电部分的距离是在安全范围内。确保在恢复通电状态下,作业人员、车辆和带电设备之间能够与梯车推行、料具的搬运以及车辆运行保持相应的安全距离,避免受到感应电的危害。
3、接触网施工时的安全防护措施
随着科技的进步,新材料、新设备和新技术不断的应用到接触网线材、配件以及施工中。对于接触网而言,其施工和改造过程中由于面对这材料选择、技术应用等多样性的问题,在提高接触网施工技术水平的同时也相应的增加了一定的安全隐患。因此做好接触网施工过程中的安全防护措施对于作业人员的人身安全至关重要。
3.1增加等电位线和股道间电接线
增加等电位线能够有效的消除在接触网施工过程中由于所选结构不能完美匹配情况下形成的电流通道,通过软横跨间增加等电位线避免了感应电压的出现。此外,电流通道还经常出现在锚段关节的改造施工过程中,并且其截面积等于或者大于股道接触线的截面积。因此加装股道间电连接则可以避免电流通道的出现,例如在车站换线施工过程中,可以增加股道间电接线,确保电能可以在接触网间的畅通传递。
3.2减少接触电阻,考虑铜铝过渡
减少电连接线与接触网之间的接触电阻,能够保障电连接线和接触电网紧密相连,在涂刷店里复合脂的情况下,感应电会明显的降低,从而确保作业安全。当不同材质用于接触网和电连接线等过程中,为避免电能在传递过程中遇到较大的阻抗,产生高热量将接触网线材和配件烧融,可以在施工过程中考虑使用铜铝过渡。
4、结语
接触网施工过程中为预防感应电的危害,应注意接地线路之间的安全距离,在作业区段存在回流线的情况下,应该加挂地线。本文探索了感应电的相关知识,从消除感应电的角度出发,结合接触网施工为预防和消除感应电提供了一些可供参考的建议措施。
参考文献
[1]张言伟.接触网检修施工防止感应电危害技术措施研究.《科技致富向导》,2011年6期
电气化铁道论文篇9
【关键词】地铁电客车 制动系统 发展趋势
中***分类号: U231+.3文献标识码:A 文章编号:
对于地铁电客车来说,制动系统有着不可替代的重要性。地铁电客车上用以使外部世界对地铁电客车的某一部分施加一定的力,从而对其一定程度的强制制动的一系列特定装置称为制动系统。地铁电客车制动系统的作用就是使地铁电客车在道路上按照强制驱动程序的要求进行减速甚至停车,使地铁电客车在各种道路条件下稳定停车。使地铁电客车的速度下坡过程中也能保持稳定。地铁电客车上必须设定能实现以上功能的一系列制动装置。
制动系统的发展历史
最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力,这时的车
辆的质量比较小,速度比较低,机械制动虽已满足车辆制动的需要,但随着汽车自质量的增加,助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时,开始出现真空助力装置。1932年生产的凯迪拉克采用鼓式制动器,并有制动踏板控制的真空助力装置。1936年,博世公司申请一项电液控制的装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的制动器。1971年,克莱斯勒车采用了四轮电子控制的装置。这些早期的装置性能有限,可靠性不够理想,且成本高。1979年,默本茨推出了一种性能可靠、带有***液压助力器的全数字电子系统控制的制动装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现,以及电子信息处理技术的高速发展,制动装置已经成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。
二、制动系统中两种制动的介绍
电制动
电制动是地铁电客车在常用制动下的优先选择。电子牵引控制单元接收到司机控制器发
出的常用制动指令信号和制动要求值后,经过载荷计算,得出地铁电客车所需制动力的和值,向三相变频变压逆变器的变流相模块发出相应断开指令信号,随即电动机成为发电机,将地铁电客车的动能转换成直流电输送回接触网和供给地铁电客车的辅助系统,这时发生的是再生制动。如果地铁电客车所在的接触网供电区段上无其他列车处于牵引状态,而辅助系统的用电量不能完全消耗再生的电能,电荷就会在电容上集聚,使电容电压迅速上升,亦即使电网电压上升。当电容电压超过1800 V时, 电子牵引控制单元向三相变频变压逆变器的制动斩波模块发出开通指令信号,制动斩波器开始工作,将多余的电能送到制动电阻上消耗掉。
空气制动
在司机控制器发出常用制动指令而地铁电客车电制动无故障的情况下,空气制动只是电
制动力不足时的补充和地铁电客车停车前阶段的制动。电制动完全失效时气制动可充分满足地铁电客车的制动需求,在进行快速制动和紧急制动时则是全部的气制动,另外地铁电客车停靠车站时的制动也由气制动提供。电子制动控制单元安装在客室电子柜内,负责接收信息指令信号,存储、计算、输出有关信息、信号及进行地铁电客车的系统故障诊断,发出气制动控制和防滑保护指令,是地铁电客车气制动的管理控制单元。制动控制单元将制动控制单元发出的制动指令通过电空模拟转换阀转换成与之成比例的预控制压力,再经中断阀进行流量放大送入制动缸,起着中继执行的作用。
三、全电制动控制系统的发展
全电制动控制系统是一个全新的系统,给制动控制系统带来了巨大的变革,为将来的地铁电客车的智能控制提供条件。但是,要想全面推广,还有不少问题需要解决。
驱动能源问题
采用全电路制动控制系统,需要较多的能源。目前地铁电客车的电力系统提供不了这么
大的能量,因此,将来地铁电客车的动力系统采用高压电,加大能源供应,可以满足制动能量要求,同时需要解决高电压带来的安全问题。
控制系统失效处理
全电制动控制系统面临的一个难题是制动失效的处理。因为不存在***的主动备用制动
系统,因此需要一个备用系统保证制动安全,不论是传感器失效还是制动器本身、线束失效,都能保证制动的基本性能。实现全电制动控制的一个关键技术是系统失效时的信息交流协议,它可以保证不出现不可预测的信息滞后。
抗干扰处理
地铁电客车在运行过程中会有各种干扰信号,如何消除这些干扰信号造成的影响,目前存
在多种抗干扰控制系统,大体上可以归纳为两种,即对称式和非对称式抗干扰控制系统。对称式抗于扰控制系统是用两个相同的CPU和同样的计算程序处理制动信号。非对称式抗干扰控制系统是用两个不同的CPU和不一样的计算程序处理制动信号,两种方法各有优缺点。另外,电制动控制系统的软件和硬件如何实现模块化,以适应不同种类的车型需要,如何实现底盘的模块化,是一个重要的难题。只有将制动、转向、悬架、导航等系统综合考虑进来,从算法上模块化,建立数据总线系统,才能以最低的成本获得最好的控制系统。
四、结束语
随着城市轨道交通的快速发展,我们必须采取适当的地铁电客车的制动控制策略,因为只有这样,才能准确地确定地铁电客车的工作状态。近年来,众多的车辆工程师在改进地铁电客车的制动性能方面的研究中倾注了大量的心血,促使地铁电客车的动力系统已经发生了很大的变化,出现了许多新的结构类型和功能形式。本文通过对地铁电客车制动系统的发展历史,制动系统的作用和新的制动系统的发展趋势的分析,突出制动系统是地铁电客车不可替代的关键技术。
【参考文献】
[1] 陈大名.铁道车辆制动[M].北京: 中国铁道出版社,2005.
[2] 王遂双.汽车电子控制系统的原理与检修[M].北京理工大学出版社,2000.
电气化铁道论文篇10
(中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043)
摘要:针对电气化铁路钢轨电位偏高现象,研究钢轨电位的影响因素。利用Matlab/Simulink软件建立了牵引回流系统的仿真模型,分别仿真测量了采用不同供电方式、线路单复线、不同列车追踪时间、不同钢轨对地泄漏电阻时的钢轨电位值。根据仿真结果分析了各种因素对钢轨电位的影响效果。
关键词 :电气化铁路;钢轨电位;影响因素;仿真分析
中***分类号:U228.2文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.07.0044
0引言
随着我国铁路牵引供电系统的快速发展,电气化铁道钢轨电位过高对铁路沿线信号、牵引回流等系统产生的危害引起了广泛关注。电气化铁路的钢轨是牵引供电系统的重要组成部分,它除了作为机车车列的走行轨之外,还兼作为牵引供电系统的回流导体。钢轨一般直接铺设在道碴道床上,它与大地之间并没有完全绝缘,在电气上属于不良绝缘,当牵引回流在钢轨上流通时,部分牵引回流可通过钢轨与大地之间的横向过渡电阻泄漏到大地,导致钢轨与大地之间出现明显的电势差,即钢轨电位。
国内对于钢轨电位的研究起步比较晚,文献[3]提出通过将上下行钢轨横连、利用支柱基础接地、增设CPW(Connector of Protective Wire,钢轨与保护线连接线)、增设埋地地线和特设集中接地等几种措施来降低钢轨电位;文献[4]分析牵引回流通路中的接续头部分是回路中的薄弱环节,可引起钢轨电位升高,必须正确连接接续头部分,以降低回路中接续头处的电阻,从而降低钢轨电位。
国内学者对钢轨电位的研究主要集中在钢轨电位的分布规律,如何降低钢轨电位等。本文利用Matlab/simulink软件搭建牵引回流系统的仿真模型,分别仿真分析牵引供电方式、钢轨自身阻抗、线路单复线、列车追踪时间、钢轨对地泄漏电阻对钢轨电位的影响效果。
1仿真模型
AT供电方式是被世界电气化铁路发达国家普遍采用的一种供电方式,它对牵引供电网络有较好的经济技术指标。
如***1所示,AT供电网络由牵引变电所、AT所、接触网、正馈线、钢轨及机车等几部分构成,AT所的主要设备就是自耦变压器,自耦变压器与普通变压器的区别在于其原边和副边共用一组绕组,原副边之间有电的联系,采用AT供电方式时,将自耦变压器的副边引出三个端子,其中一端与接触网相连,另一端与正馈线连接,中点处与轨道连接。两个自耦变压器之间的距离即为一个AT供电区段,其长度一般为10 km左右,实际的AT区段按对通信线防干扰及牵引供电的要求计算确定。
根据AT供电方式的基本原理,结合采用AT供电方式时牵引回流系统的组成及原理,如***1所示。利用Matlab/simulink软件搭建牵引回流网络的仿真模型。对于本文所建模型做如下说明:
(1)根据***1所建牵引供电区段长30 km,分为2个AT段。
(2)牵引变电所输出55 kV交流电,模型采用Simulink/powersystem里的交流电压源模型,并设置其参数。
(3)AT所的主要设备是自耦变压器,自耦变压器模型采用Simulink/powersystem中的单相线性变压器来实现,将单相线性变压器的原边和副边的异名端连接起来作为自耦变压器副边的中间抽头连接到钢轨并且接地。
(4)将***1中的接触网、钢轨、正馈线、保护线等都等效成恒阻抗模型。
(5)由于钢轨与地之间存在泄漏电阻,泄漏电阻等效成恒阻值模型并每隔1 km与钢轨连接并接地。
2钢轨电位的影响因素及仿真分析
2.1不同供电方式
牵引供电系统为了提高自身的技术指标及抑制通信干扰的需要,在发展过程中产生了不同的供电方式。在我国,带回流线的直供方式在既有线上普遍采用,而AT供电方式作为一种更先进的供电技术也越来越多的用在新建铁路上。本文主要研究这两种供电方式对钢轨电位的影响。
带回流线的直供方式是在直供方式的基础上增设与轨道并联的架空回流线,原理如***2所示。
根据带回流线的直供方式原理***,将所建AT供电方式下的牵引回流系统模型做如下改动,即可构成带回流线的直供方式下的牵引回流系统模型。其中将模型里的自耦变压器模型、正馈线模型、保护线模型都去掉,增设回流线模型并且将回流线与钢轨横向连接,回流线与钢轨的并联区段长为15 km,牵引变电所、接触网、钢轨、机车模型都与原模型保持一致,回流线采用恒阻值模型,单位电阻为0.25 Ω/km。
根据所建的AT供电方式和带回流线的直供方式下牵引回流系统的仿真模型,当机车运行时,分别仿真机车处钢轨电位值的变化情况,测量数据并将其拟合成曲线如***3所示。
由***3可以看出,采用不同供电方式时,机车运行处的钢轨电位呈现不同的变化趋势。采用AT供电方式时,在AT区段内钢轨电位呈正弦变化,当机车行至AT区段中间时,钢轨电位达到最大值。采用带回流线的直供方式时,机车运行处的钢轨电位随着机车远离牵引变电所呈上升趋势。对比两条曲线可以看出,采用AT供电方式时的钢轨电位最大值要明显小于采用带回流线的直供方式时的钢轨电位。
因此,不同供电方式对钢轨电位的影响较大,采用AT供电方式可以降低钢轨电位。AT供电方式有许多优点,可以提高输电线路的功率输送能力,可以增大供电距离,从而减少了沿线所需牵引变电所的数量,能够降低铁路供电系统的投资,AT供电方式可以减少电分相数目,同时能有效降低对通讯线路的干扰。
2.2线路单复线
当线路为复线时,一般将上下行钢轨进行横向连接,如***4(a)所示,将上下行线路钢轨的m、n两点横向连接,当上行线路有机车在钢轨上运行时,机车从接触网获得电流并在钢轨上流通,此时假设m、n之间的电流为Imn。为了讨论连接线附近的钢轨电位和电流变化,将***4(a)简化为***4(b)所示。
***4(b)中,当电流源I单独作用时,假设m点钢轨电位为Vm0, n点的电位为Vn0,当电流源Imn单独作用时,上行线m点的钢轨电位为-Vmn,下行线n点的电位为Vmn,当I与Imn共同作用时,m点和n点的电位分别为:
Vm=Vm0-Vmn(1)
Vn=Vn0+Vmn(2)
由于Vm=Vn,由式1和式2可得:
将式(3)代入式(1)中可得:
由式(4)可知,在复线铁路中,将上下行钢轨横向连接后,连接点处的钢轨电位为连接前两者的电位平均值。实际中,上行线路钢轨电位Vm0比下行线路的钢轨电位Vn0要大得多,上下行连接后钢轨电位大约是连接前的一半。由于Vm0与Vn0的极性相反,因此Vm实际要小于Vm0的一半。
根据所建AT供电方式下牵引回流的仿真模型,研究单线和复线对钢轨电位的影响,其中复线模型在所建单线模型的基础上,根据复线原理如***5所示,将单线改为复线,复线线路中,将上下行线路钢轨每隔5 km进行横向连接,其余条件不变,进行仿真,测量钢轨电位变化情况并拟合成曲线如***6所示。
由***6可以看出,单复线对钢轨电位的影响也较大,当机车在AT区段运行时,单线线路钢轨电位明显高于复线线路时的钢轨电位。复线线路将钢轨进行横向连接,通过连接线起到分流作用,由***中虚线可以看出,在每个AT区段,钢轨电位在有钢轨横向连接线处出现骤降点,使得钢轨电位总体降低。
因此,单复线对于钢轨电位有很大的影响,一般情况下,复线铁路钢轨电位比单线时高,但这也并不是绝对的,如果复线铁路在某处上下行同时有机车通过时,钢轨电位必然会变高;对复线铁路上下行钢轨进行连接时,一般通过扼流变压器实现等电压连接。
2.3列车追踪时间
在随着我国铁路系统大提速以及相应的客货行车密度不断增大。电气化供电区段机车速度高,追踪时间短,经常在一个牵引供电区段上可能同时有几辆机车运行,当多辆机车同时运行时,钢轨上的电位必然会呈现新的变化趋势,通过仿真分析研究追踪时间对钢轨电位的影响。
根据所建仿真系统模型,列车设计时速为200 km/h,假设追踪时间分别为5 min和2 min,在仿真时测量前车即A车运行处的钢轨电位,将所测值拟合成曲线,如***7所示,其中钢轨对地泄漏电阻设为10 Ω·km。
根据***7所示,当追踪时间为2min时,两列机车同时在一个区段里运行,当A车运行至8km处时,B车进入模型区段,由***中虚线可知,当B车进入区段开始追踪运行时,A车处的钢轨电位较之前明显增大,并且在距变电所9 km处出现最大值;当追踪时间为5 min时,两列机车在两个AT区段里追踪,A车运行至距牵引变电所20 km处时,B车进入区段运行,由***中实线所示可以看出,B车进入区段开始追踪时,对A车处钢轨电位的影响不是很明显。因此,当两列机车在同一个AT区段追踪运行时,后车对前车处的钢轨电位影响比较大,而当两列机车在不同AT区段追踪运行时,后车对前车处的钢轨电位影响比较小。
因此,在列车运行速度保持不变时,不同的追踪时间可以影响钢轨电位值的变化,机车的密集运行容易使钢轨电位升高,因此在满足运输组织的条件下,尽量使机车间距均匀,使线路上运行的机车在各牵引供电臂均匀取流,从而保障牵引回流不在局部地方集中而造成钢轨电位升高。
2.4钢轨对地泄漏电阻
由钢轨电位的产生机理可知,电气化铁路牵引供电区段,牵引电流在钢轨上流通并泄漏入大地并产生钢轨电位,而钢轨电位的大小与钢轨电流的泄漏量有很大的关系,而泄漏量的大小主要取决于钢轨对地的泄漏电阻,因此研究钢轨对地泄漏电阻对钢轨电位的影响是很有必要的。
根据本文所建AT供电方式牵引回流网络模型,通过改变模型中钢轨对地的泄漏电阻值来仿真观察钢轨电位的变化情况,测量数据并拟合成曲线如***8。其中泄漏电阻分别设为50 Ω·km、10 Ω·km和1 Ω·km。
***8为测量得到钢轨电位变化曲线,可以看出,A车处钢轨电位随着泄漏电阻的增大而增大,在每个AT区段钢轨电位变化呈正弦变化,且当A车运行到AT段中间时,机车处的钢轨电位达到最大值。
由***8还可知,钢轨对地的泄漏电阻对钢轨电位的影响较大,钢轨电位随着泄漏电阻的增大而增大;当泄漏电阻由1 Ω·km到10 Ω·km时,钢轨电位的变化比较明显;而当泄漏电阻从50 Ω·km到100 Ω·km,钢轨电位升高得比较缓慢。
钢轨对地泄漏电阻一般受到钢轨所处地区的气候、土壤电阻率及污染程度等因素影响。尤其对于干旱地区,钢轨对地的高泄漏电阻是影响该地区铁路钢轨电位升高的重要因素。
3结论
基于Matlab/simulink软件建立的牵引回流系统仿真模型,分别仿真分析了牵引供电方式、钢轨自身阻抗、线路单复线、列车追踪时间、钢轨对地泄漏电阻对钢轨电位的影响效果,结果表明:采用AT供电方式时的钢轨电位比采用带回流线的直供方式时低;复线铁路比单线铁路的钢轨电位低;在运行速度一定时,追踪时间越长钢轨电位越低;随着泄漏电阻的升高钢轨电位呈上升趋势。仿真结果与实际情况相符。
参考文献
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