常见问题一:
什么是铁路的交流牵引供电系统,其结构是怎样的?牵引网上为什么要设置分段绝缘装置?不设置的话,会出现怎样的问题?
回答:
从电力系统或一次供电系统接受电能,通过变压、变相或换流(将工频交流变换为低频交流或直流电压)后,向电力机车负载提供所需电流制式的电能,并完成牵引电能传输、配电等全部功能的完整系统,主要由主要由牵引变电所和牵引网组成。牵引网又由接触网、馈电线、回流线、电分段、钢轨等组成。
分段绝缘器是接触网进行电分段时采用的一种绝缘设备。设置分段绝缘装置有两个目的:1.两个牵引变电所间的两个供电段电压大小、相序、相位、频率并不一致,不设置分段绝缘,则瞬时电压高的电源电流会流向电压低的电源,造成过流跳闸保护,甚至烧毁牵引网和变电站设备。此外,当某一接触网分段发生故障或因施工停电,或某牵引变电所发生问题不能供电,打开分段绝缘器处的隔离开关将问题接触网或电源断电隔离,则其他部分能正常供电,从而提高了接触网运行的可靠性和灵活性。
常见问题二:
牵引供电系统的供电方式有哪几种,目前高速铁路首选哪种供电方式,其优点是什么?
回答:
目前我国电气化铁路牵引供电系统的供电方式有四种,即直接供电方式、BT供电方式、带回流线的直接供电方式、AT供电方式:
1. 直接供电方式,虽然有结构简单,设备少,造价低,施工及运营维修方便等优点。但接触网对邻近通信线路干扰较大,所以一般不采用。
2. BT供电方式,是在牵引供电系统中加装吸流变压器和回流线,减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。但接触线在吸流变接入处须设置电分段,电力机车通过时,易产生电弧,影响列车运行的安全和速度,当高速大功率机车通过时电分段时产生很大电弧,极易烧损机车受电弓和接触线,供电可靠性较低。且BT供电方式的牵引网阻抗较大,造成较大的电压和电能损失,故已很小采用。
3. 带回流线的直接供电方式,是在接触网同高度的外侧增设了一条回流线,减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。这种规定方式的特点是:结构简单,投资和维护量小;供电可靠性高;牵引网阻抗比直供和BT方式都小,能耗较低,供电距离增长;防干扰效果强于直供不如BT供电方式。
目前高速铁路首选AT供电方式,其优点在于:1、供电电压高。AT供电方式无需提高牵引网的绝缘水平即可将牵引网的电压提高一倍。线路电流为负载电流的一半,所以线路上的电压损失和电能损失大大减小。2、防干扰效果好。3、牵引变电所间距大、数量少。 由于AT供电方式的输送电压高、线路电流小、电压损失和电能损失都小,输送功率大,所以牵引变电所的距离加大为80~120km,而BT供电方式牵引变电所的间距为30~60km,因此牵引变电所的距离大大减少,同时运营管理人员也相应减少,建设投资和运营成本都会减少。4、适应高速大功率电力机车运行。因AT供电方式的供电电压高、线路电流小、阻抗小(仅为BT供电方式的1/4左右)、输出功率大,使接触网有较好的电压水平,能适应高速大功率电力机车运行的要求。另外,与BT供电相比,减少了电分相和电分段,提高了列车运行的安全和速度,提高了规定的可靠性。
常见问题三:
接触网由哪几部分构成?高速牵引网和普速牵引网的区别?
回答:
接触网是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。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。高速铁路的接触网在机械和电气等方面的要求较普速铁路接触网高,以保证机车高速运行下良好的车网关系。例如,高速铁路接触网的强度高、弹性好、张力大、载流量大,相应的导线、接触悬挂方式等与普速铁路都有不同。
常见问题四:
高速铁路的接触网有哪几种常见的悬挂方式?它们各有哪些优缺点?
回答:
高速铁路一般采用受力均匀的链形悬挂,常见的有简单链形悬挂、复链形悬挂、弹性链形悬挂。三种悬挂均能满足高铁运营要求。从受流质量来看,简单链形悬挂最差,弹性链形悬挂较好,复链形悬挂最好。从悬挂系统弹力不均匀度来看,简单链形悬挂最差,弹性链形悬挂较好,复链形悬挂最好。从工程造价、结构、施工工艺要求、运营维护等方面比较,简单链形悬挂为最佳选择。简单链形悬挂虽然在高速受流、悬挂系统弹力均匀度、接触网系统运营稳定性方面没有其它两种优越,但可以通过适当调节悬挂系统接触线、承力索张力来平衡简单链形悬挂的以上缺点,使悬挂点与跨中弹性度差异降低到最小,实现弓网受流质量的最佳状态。
常见问题五:
评价弓网受流的指标有哪些?
回答:
评价弓网关系和受流质量,一般采用离线率、弓网接触压力、接触导线抬升量、拉出值、受电弓振幅、接触网弹性系数、接触导线波动传播速度和受电弓追随性等指标。
离线率:由于高速列车运行中,受电弓的取流很大,弓网离线时,必然伴随着电弧,从而加大滑板和导线的电磨耗,引起电磁干扰;当发生大离线时,电弧也不能维持电流通路时,还造成机车失压,需要重新启动。
弓网间的动态接触压力:直接反映了受电弓弓头与接触导线的接触状态,当接触力过大时,会使弓网磨耗加剧,另外,在定位器和线岔处可能造成受电弓损坏;接触力过小,会造成离线,产生电弧。接触压力变化幅度越小,动态受流质量越高。
接触导线的抬升量:指受电弓经过时,接触导线的最大抬升量。受流系统中,受电弓和接触导线的运动振幅越小,受流质量越好,一个好的受流系统,受电弓的振幅应均匀。运动振幅过大,可能引起离线率增加、定位器打弓等弓网事故、减少接触导线的疲劳寿命等问题。
接触导线的拉出值:拉出值过小会加大受电弓滑板的局部磨耗,过大则会可能造成刮弓、断线等事故。
常见问题六:
对牵引变电站的继电保护装置有哪些基本要求?
回答:
1. 可靠性:该动作时不拒动,不该动作时不误动。
2. 选择性:跳开离故障位置最近的断路器,以使停电范围限制在最小的范围内。
3. 速动性:故障后迅速动作,可减小设备的损坏程度及对非故障区段的影响时间,但速动性不能影响选择性。
4. 灵敏性:要求对保护范围内的故障反应灵敏,不产生拒动。
常见问题七:
高速受电弓有哪些特点?
回答:
(1) 受电弓的滑板与接触导线之间要保持恒定的接触压力,以实现比常速受电弓更为可靠的连续电接触。其接触压力不能过大或过小。
(2)与常速受电弓相比要尽可能减轻受电弓运动部分的重量,以保证与接触网有可靠的电接触。列车运行中,受电弓将随着接触导线高度变化而上下运动。在高速条件下,这种运动更为频繁,从而直接影响滑板与接触导线之间接触压力的恒定。由于接触压力除与接触网结构、性能有关外,还与受电弓的静态特性(静止状态下接触压力与受电弓高度的关系)和动态特性(运行状态下受电弓上下运动的惯性力)有关,因此对于高速受电弓,除必须保证机械强度和刚度外,应尽可能降低受电弓运动部分的重量,从而减小运动惯性力。这样才能使受电弓滑板迅速跟上接触导线高度的变化,保证良好的电接触。
(3)由于高速运行时空气阻力很大,因此高速受电弓在结构设计上要作充分考虑,力求使作用在滑板上的空气制动力有别的零件承担,从而使受电弓滑板在其垂直工作范围内始终保持水平位置,以减小甚至消除空气制动力对滑板与接触导线间接触压力的影响。
(4)滑板的材料、性状和尺寸应适应高速的要求,以保证良好的接触状态及更高的耐磨性能。武广高铁受电弓滑板在一次往复运行中磨耗量高达4~5 mm,是普速铁路的7~10倍。
(5)要求受电弓在其工作高度范围内升降弓时,初始动作迅速,终了动作较为缓慢,以确保在降弓时快速断弧,并防止升降弓时受电弓对接触网和底架有过大的冲击载荷。