高速铁路设计规范电力牵引供电部分的主要技术创新
国家铁路局关于《高速铁路设计规范》专家解读
国家铁路局关于《高速铁路设计规范》专家解读文章属性•【公布机关】国家铁路局•【公布日期】•【分类】其他正文国家铁路局关于《高速铁路设计规范》专家解读◆ 2008年8月我国第一条高速铁路京津城际建成通车,为什么到现在才正式发布《高速铁路设计规范》?◇ 高速铁路设计标准,是随着我国高速铁路的建设发展不断完善的。
标准的研究制订作为高铁建设的重大科技攻关项目,凝结了广大铁路工程技术人员多年的智慧和心血,记录了中国高速铁路从无到有、从追赶到超越、从探索到成熟的历史进程。
自90年代初,我国开始了高速铁路建设的前期研究工作,1999年研究制订了《京沪高速铁路线桥隧站设计暂行规定》,2002年制订了《京沪高速铁路站后设计暂行规定》,并于2003年合并形成了《京沪高速铁路设计暂行规定》。
2004年又对《京沪高速铁路设计暂行规定》进行了修改完善。
2007年,在总结京津城际、郑西、武广、合宁、合武等客运专线建设经验的基础上,制订发布了《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》和《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》,2009年整合形成了《高速铁路设计规范(试行)》。
之后,铁路部门组织各方面力量,进一步对高铁成套技术中的关键技术和薄弱环节集中开展科研攻关,全面系统总结京津、京沪、京广、哈大、郑西等不同类型、不同技术特点的高铁建设运营实践经验,为完善《高速铁路设计规范》奠定了重要基础。
2013年铁路实行政企分开改革,新组建的国家铁路局按照“三定”规定,承担组织拟订铁路技术标准,完善技术标准体系的职责,成立了国家铁路局技术委员会,全面梳理高速铁路标准体系建设中各方面提出的意见建议,会同中国铁路总公司多次组织专家研究论证,充分吸纳国内科研成果、国外先进设计理念及相关国际咨询成果,制定发布了新的《高速铁路设计规范》。
新发布的《高速铁路设计规范》,在名称中去除了“暂行规定”或“试行”字样,这标志着我国高铁设计技术已臻于成熟,代表了中国高铁设计的最高水平。
高速铁路的技术创新
高速铁路的技术创新在当今时代,高速铁路已经成为了交通运输领域的一颗璀璨明星。
它以惊人的速度、卓越的安全性和舒适性,改变着人们的出行方式和生活节奏。
而这一切的背后,离不开一系列令人瞩目的技术创新。
高速铁路的技术创新首先体现在轨道技术方面。
为了确保列车能够高速平稳地行驶,高速铁路的轨道采用了无砟轨道技术。
传统的有砟轨道在列车高速行驶时,道砟容易飞溅,影响行车安全,同时也难以保证轨道的稳定性和精度。
无砟轨道则有效地解决了这些问题,它由混凝土、沥青混合料等整体基础取代了道砟,大大提高了轨道的平顺性和稳定性。
此外,高速铁路的轨道还采用了高精度的铺设技术,通过先进的测量和施工手段,将轨道的误差控制在极小的范围内,为列车的高速行驶提供了坚实的基础。
列车的动力系统也是高速铁路技术创新的关键领域之一。
高速动车组通常采用电力牵引,其动力来源更加清洁、高效。
先进的牵引电机和控制系统能够实现精准的动力输出和调速,使列车在加速、减速和匀速行驶时都能保持良好的性能。
为了提高列车的运行速度和牵引能力,研发人员不断优化电机的设计和制造工艺,提高电机的功率密度和效率。
同时,高效的能量回收系统也被应用于列车制动过程中,将列车的动能转化为电能并回收到电网中,实现了能源的节约和再利用。
在列车的车身设计方面,空气动力学原理得到了充分的应用。
流线型的车身外形能够有效减少空气阻力,降低能耗,提高列车的运行速度。
研发人员通过风洞试验和数值模拟等手段,对车身的外形进行优化设计,确保列车在高速行驶时能够保持良好的气动性能。
此外,轻量化的材料也被广泛应用于列车车身的制造中,如高强度铝合金、碳纤维复合材料等,在保证车身强度和安全性的前提下,减轻了列车的自重,进一步提高了列车的运行效率。
高速铁路的信号和控制系统是保障列车安全运行的“大脑”。
先进的列车控制系统能够实现列车之间的实时通信和精准调度,确保列车在高速运行时保持安全的间距。
例如,中国自主研发的 CTCS-3 级列车控制系统,采用了无线通信、卫星定位等技术,能够对列车的速度、位置和运行状态进行实时监测和控制,有效地避免了列车追尾、碰撞等事故的发生。
干货 详解高速铁路七大技术体系
干货详解高速铁路七大技术体系2016-05-08转自RT轨道交通地铁二三事导读本文介绍高速铁路七大技术体系。
高速铁路从技术体系上讲大致可以分为这样一个板块:公路工程,牵引供电、运行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾和应急处理、工务工程。
1、工务工程工务工程一般包括轨道结构、路基、桥梁、隧道、房建工程等各个子系统,我国铁路建设在公路工程方面主要依靠技术创新。
我们国家的高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速道和超长无缝钢轨等技术。
京津城际采用CRTS-II型板式无渣轨道结构,6.5米轨道板纵向连接,专业化制造,加工机施工安装精度高。
运营一年表明,无砟轨道京都高稳定性好,刚组均匀。
我们的无缝线路,采用60公斤/米、100米定尺、U71Muk高性能钢轨。
现场焊接、弹性扣件、轨温锁定技术。
跨区间超长无缝路线。
高速道岔。
大号码高速道岔,直向通过速度350km/h,侧向通过速度120-250km/h。
中国高铁技术适应复杂地形。
日本国土面积小,铁路所跨越的地区气候和地质条件比较类似。
而中国国土面积大,地形复杂,横跨多个不同的气候和地质区域,因此在高铁的实际建设中完全照搬引进日法德的技术显然行不通,技术必须进行创新。
因此,作为应对复杂地形方面,贯穿辽阔国土面积的中国高铁,在设计上自然有更多的实际经验,技术上也比日本具有更多的优势。
铁道部总工程师何华武就指出,中国京津、武广、郑西高速铁路非常典型:京津城际是软土路基,武广高铁是岩溶路基,郑西高铁是黄土湿陷性路基,这样的地质条件下建铁路,尤其是建高速铁路,需要处理好地基以及路基的填入技术。
而日本、法国、德国都没有这样的地质条件。
“中国的综合能力超过他们。
”许克亮表示:“如果说中国的?线上?(主要指机车)是走引进、消化、吸收?之路,那么线下工程(主要指土建)则是由中国人自己创造的一个完整系统的标准。
中国高铁经过的地方地质难度较大,要穿越水下60米深的浏阳河,还要从70多米高的地方跨越山谷等,地质的难度,决定了中国高铁的线下功夫。
《铁路电力、电力牵引供电工程施工安全技术规程》的技术创新
2020年11月铁路工程技术与经济第35卷第6期《铁路电力、电力牵引供电工程施工安全技术规程》的技术创新朱飞雄(中国铁路经济规划研究院有限公司,北京100038)摘要:本文对《铁路电力、电力牵引供电工程施工安全技术规程》TB10308 -2020关于预防和控制轨行车辆和接触网车梯作业、高处作业,以及V形天窗停电作业、防感应电、距带电体安全距离、接触网支柱整正、个人安全防护用品等安全技术创新要求,给出了制定依据、修订理由、正反案例、编制背景和解释说明。
关键词:电力;电力牵引供电;施工安全;标准;创新中图分类号:U227. 1文献标识码:A文章编号:1007 - 9890(2020)06 - 0001 -04Technology Innovation of 44 Technical Specification for ConstructionSafety of Railway Electric Power and Traction Power Supply SystemMZHU Fei-xiong(China Railway Economic and Planning Research Institute Co. , Ltd. Beijing 100038, China)Abstract: This paper deals with safety technology innovation requirements about rail vehicles and ladder of overhead contact lines as well as V - shaped skylight power outage operations, anti - induction power, safe distance from live body, catenary pole Readjusting, personal safety protective equipment in the “technical specification for construction safety of railway electric power and traction power supply system”(TB10308 - 2020 ) . The establishment basis, revision reason, positive and negative cases, establishment background and explanation are given in this paper.Key words:Electric power;Electric traction power supply;Construction safety;Standard;Innovation〇引言《铁路电力、电力牵引供电工程施工安全技术 规程》TB10308 -2020(以下简称“20版电牵安规”)在《铁路通信、信号、电力、电力牵引供电工程施工 安全技术规程》TB10306 -2009(以下简称“09版四 电安规”)的基础上,贯彻“预防为主”“主动避险”的理念,按照科技保安全的思路修订而成。
中国高速铁路牵引供电关键技术-最新资料
中国高速铁路牵引供电关键技术引言2008年8月1日,我国第1条高速铁路京津城际铁路通车运营,实现了高速动车组350km/h的运营速度目标,这标志着我国高速铁路技术达到世界先进水平。
我国高速铁路目前正在快速发展阶段,相应的铁路通道也处于加速建设中。
牵引供电系统是为高速动车组提供动力的重要系统,其工作性能的安全可靠,是高速动车组安全运行的重要保障。
高速列车在正常行驶中需要大容量、可靠的高电压,即牵引供电系统对电网的要求很高,因此高速铁路牵引供电技术面临着巨大的挑战。
1 高速铁路牵引供电系统概述高速铁路牵引供电负荷量很大,具有很强的冲击力和不平衡性,因此要保证供电的可靠性,需要全面提升公用电网的供电容量与供电品质,在供电可靠性上远远高于普速的电气化铁路。
由于牵引变电所的负荷大,且1个区段内的多个牵引变电所一般属于同一区域性或地方公用电网,从而使高速铁路牵引供电负荷对公用电网、尤其是电力系统受端电网的冲击,远大于普速电气化铁路。
我国的高速铁路主要由三相220kV电网供电。
牵引变压器将三相电压转变为两相2×27.5kV分别为左右供电臂供电,自耦变压器,即AT的两个接头分别接:接触线27.5kV,正馈线-27.5kV,而中性线接地并与钢轨相连。
由于牵引网采用全并联AT供电方式,沿线平均10~15km需要设置一台AT于AT所和分区所。
在复线2×27.5kV供电系统的基础上,在AT所和分区所,横连线将上下行同类线路进行并联。
2 高速铁路牵引供变电技术2.1 AT供电系统自耦变压器AT是普通双绕组变压器的一种特殊连接,此种变压器最大的特点就是高压绕组与低压绕组的连接方式,两者之间不但有相互的磁路耦合,而且其电路也有直接联系,所以其传递的功率为感应功率和传导功率之和。
由于AT的高低压绕组间有直接电路联系,便要求低压侧与高压侧具有同样的绝缘水平,且其常用于高低侧电压比较接近的场合。
与以往的供电系统不同,全并联AT供电系统的电流分布可以有效的减少供电线路中的电流和电压损失,并且可以大大降低通信线路的电磁干扰。
中国高速铁路牵引供电关键技术
中国高速铁路牵引供电关键技术摘要:随着我国交通方式的不断进步,国家在高速铁路方面的关注度也逐渐提高,并且在近些年已经取得一定的成果。
在高速铁路牵引供电系统方面对关键技术的引进使得高速铁路进一步得到发展,并且还需要对这方面的技术进行必要的创新以及发展,通过不断对关键技术的改进来不断实现我国高速铁路牵引供电系统方面的进步,从而直接推动我国高速铁路行业的发展,为人们的出行提供很大程度上的便利条件,促进着我国各地区的经济文明建设,在我国经济发展中功不可没。
文章通过对高速铁路牵引供电系统的分析,研究了牵引供电系统当中的关键技术。
关键词:高速铁路;牵引供电系统;关键技术1.引言随着人们对高速铁路的不断运用,高速铁路建设也迎来了蓬勃的发展,在其发展的过程当中就有可能会产生相关的影响,对于这些影响需要以先进的关键技术来避免,因此对于我国高速铁路牵引供电系统关键技术的分析能够让国家在高速铁路本身技术的基础之上不断进行技术的革新,从而能够不断为电力机车的速度提升提供一定的技术基础,不仅能够保证高速铁路牵引供电系统的正常稳定运行,还能够为电力机车的安全行驶提供技术支持,从而达到为人们出行服务的目的,也不断推动着我国现代化国家的建设进程,促进着我国的经济发展速度。
2.高速铁路牵引供电概述现阶段高速铁路运行过程当中主要是由电量提供系统和电力机车构成的,其中的电能提供系统包括了提供电能的电源以及牵引供电系统。
提供电能的电源的主要功能就是提供电力机车行驶过程中所需要的电能,其提供电能的方式就是通过特定的高压变电站以及铁路建设中所搭设的相应配送电线路将产生的电能输送到牵引供电系统当中。
组成牵引供电系统的要素主要是牵引变电站和相关的牵引网,电力机车在高速铁路上行驶的过程中通过特定的接触设备与牵引网之间相互接触之后在滑动的过程中不断从牵引网上获取电能,之后再利用电力机车本身的车载变流器、牵引电机等相关设备的转换作用转变成电力机车的动力而驱动其行驶。
《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》的技术创新
《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》的技术创新朱飞雄【摘要】《高速铁路设计规范》及其他相关标准的实施、国内外高铁电力牵引供电工程施工经验教训等均影响到《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》的制定,对《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》技术创新的主要领域、主要做法和成功经验,该标准中重要条文制定的依据、思路、方法、背景、相关要求,使用该标准时的注意事项,该标准与原《客运专线铁路电力牵引供电工程施工技术指南》的主要不同点,如精密工程测量技术、接触线平直度、承力索中心锚结绳安装曲线等予以解释说明.%Implementation of Design Code for High Speed Railways and other related standards, experience and lessons in the construction of domestic and foreign electric power supply projects of high speed railways affected the formulation of the Guidelines to Construction Technology of High-speed Railway Traction Power Supply Projects. The paper explainsthe following points concerning the Guidelines; main innovation realm, main methodology and successful experience, the basis, ideas, background and related requirements for the formulation of the important articles of the Guidelines, notices to the implementation of the Guidelines, main differences between the Guidelines and Guide to Construction Technology of Electric Power Supply for Passenger Deddicated Railways such as: precise engineering surveying techniques, plane and straight degree of contact lines, assembling curve of tension cable central anchoring cord etc.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2011(000)008【总页数】4页(P97-100)【关键词】高速铁路;牵引供电;施工;标准;创新【作者】朱飞雄【作者单位】铁道部经济规划研究院,北京 100038【正文语种】中文【中图分类】U223.5为满足高速铁路的高精确度、高平顺性、高稳定性、高可靠性、高安全性等五大要求,《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)[1]在原《客运专线铁路电力牵引供电工程施工技术指南》[2](以下简称《客专电牵施工指南》)的基础上,充分吸纳京津、武广、郑西、合宁、石太、海南东环等高速铁路的建设、运营经验,取得大量技术创新成果。
高速铁路牵引供电关键技术分析
高速铁路牵引供电关键技术分析摘要:随着铁路建设的不断推进,牵引供电技术也得以快速发展。
文章介绍了高速铁路牵引供电系统的组成,分析了高速铁路牵引供电技术的特点,并结合实际案例对高速铁路牵引供电的关键技术进行了探讨,有效保证了列车运营的稳定性和安全性。
关键词:高速铁路;牵引供电系统;接触网技术一、高速铁路牵引供电系统组成在铁路系统运行过程中,牵引供电系统为列车的正常运营提供了动力支持。
由于高速铁路列车运行密度大、车辆运行速度快、列车运行可靠性要求比较高,所以高速铁路列车设备选型和技术方案和普通铁路均有所不同。
高速铁路牵引供电系统主要可以划分为接触网和牵引变电所两个组成部分。
其中,牵引变电所主要通过牵引变压器将区域电力系统电源变压为适合电力机车运行的电压,然后利用馈线将电压引到接触网。
电力机车通过受电弓从接触网获得连续电能,为其运营提供足够的能量。
三、高速铁路牵引供电关键技术分析3.1项目背景本高速铁路工程项目为客运专线,总长度约为120km,基本是由高架线构成,最大设计速度为350km/h,最大运营速度为300km/h,沿线共设5座车站,其整个机电系统在运营速度300km/h、列车编组8辆的条件下,达到最小追踪列车间隔时间3min的综合能力目标值。
3.2牵引供电系统技术特性3.2.1可靠性牵引供电系统必须具备科学的冗余设计体系、高质量的设备与施工体系,为列车运行提供可靠的能量支持。
3.2.2可用性外界故障或内部人员疏忽引起的故障不至于导致系统的失效。
如双回路供电、接触网系统合理电分段,结构稳定、智能化继电保护控制系统。
3.2.3可维护性建立系统维修体制,牵引供电系统应保障不间断供电,采用少维护、免维修产品。
3.2.4安全性采取合适的、具有可操作性的安全管理措施避免出现安全性灾难;牵引供电系统不应产生铁路内部危害性干扰及对与其他系统的危害性相互作用的影响。
3.2.5环保和可持续性发展牵引供电系统建设应符合中国环境保护法的要求,电磁干扰、噪声指标等对人体健康及环境的影响符合相关规定,具有绿色、环保、节能的功能措施,对周边环境无污染或少污染,设备材料的使用具有可回收性和二次利用性,保证整个系统的可持续发展。
高速铁路的创新技术
高速铁路的创新技术【前言】高速铁路,是目前世界上最先进的铁路系统之一,它以其高速度、高安全性、高信誉度、低碳排放等诸多优势受到了广泛关注和追捧。
而其高速率,正是很多人为之瞩目的前置条件之一。
那么,到底高速铁路是如何实现高速率的呢?本文将深入探讨高速铁路的创新技术,一起来了解一下吧。
【一、设计土建】高速铁路的设计土建对于线路的平直度、曲线半径、换乘站与车站的布局等方面进行设置和调整。
为保证高铁的安全,设计难度也相对比较高。
因此在设计土建上,必须充分考虑到施工工艺、地质情况、环境保护等因素,将每一个环节做到最好。
此外,高速铁路对路基、桥梁、隧道等建筑物结构有着更高的要求,要兼顾强度和轻量化,以确保其承载能力与运行速度。
【二、信号通信】高速铁路的信号通信技术是指列车与调度系统之间的信息传输技术。
它在列车的运行安全、运行效率和调度监听方面起着至关重要的作用。
随着高速铁路的不断发展,其信号通信技术也越来越成熟,比如,自动列车保护系统(ATP)、列车运行控制系统(CTCS)、列车总控(ITCS)等技术的应用,使得高速铁路的运行自动化程度大大提高,其运行效率与安全性同时得到了显著提高。
【三、动力机车】动力机车是高速铁路运行的关键部件之一。
在高速铁路上,动力机车必须拥有更高的功率、更快的反应速度、更高的强度等特点。
动车组成为新型的动力机车,多用于中长途客运和城际客运。
这种动车组可分为内燃机车和电力机车两种,具体分别应用于不同的路段。
动力机车使用的先进技术,如变频调速技术、冷却散热技术、轻量化技术、能量回收技术等,使其具有更高的能效和运行速度。
【四、接触网】高速铁路的接触网是指流经铁路线路上的供电系统。
它是对于铁路的运行速度和安全性具有重要性的装置之一。
接触网采用的先进技术,如40kV高压供电、变频调速控制等,使高速列车更快地在接触网架接地的同时,耗能更低并更好的保证电网的运行安全性和可靠性。
【五、车厢与座椅】车厢和座椅是高速铁路中乘客关注最多的部分。
高速铁路牵引供电系统的优化设计
高速铁路牵引供电系统的优化设计随着高速铁路的快速发展,其运行安全性、运行效率和运行成本的要求越来越高。
而高速铁路牵引供电系统作为高速列车的“心脏”,其性能和质量关系到整个铁路系统的安全和运行效率。
因此,优化设计高速铁路牵引供电系统变得非常重要。
一、高速铁路牵引供电系统的概念和特点牵引能源是指用于驱动牵引车辆运行的能源,高速铁路牵引能源主要有电力和内燃机两种类型。
在电力供电方式下,高速列车主要采用交流电和直流电两种类型,其中直流电具有较高的性能和质量,因此被广泛应用于高速列车供电系统中。
高速铁路牵引供电系统是由供电系统和牵引系统两部分组成。
其中,供电系统主要包括变电站、接触网、供电设备及其他供电辅助设备,而牵引系统则包括电机、传动装置、控制装置及其他辅助装置等。
高速铁路牵引供电系统具有以下特点:首先,其工作电压较高,一般为3kV~25kV,以提高系统的传输功率和传输能力;其次,变电站的容量较大,以满足大功率传输要求;第三,接触网的架设形式较复杂,以提供较好的供电功能和牵引性能;最后,供电设备的控制和保护功能较强,以确保系统的安全可靠性。
二、高速铁路牵引供电系统的优化设计原则高速铁路牵引供电系统的优化设计需要遵循以下原则:1、确保安全可靠:高速铁路作为高速运输方式,其运行安全性是首要的,因此,在设计牵引供电系统时,必须考虑到各种运行条件,确保其安全可靠性。
2、提高运行效率:高速列车的车速较快,牵引供电系统的高效运行可以有效降低能源消耗和减少系统的损耗,保证高速列车的高速运行。
3、降低成本:高速铁路建设和运营成本较高,因此,在牵引供电系统的设计和运行过程中,要注意降低成本,提高经济效益。
4、提高环保性:高速铁路作为绿色交通方式,必须考虑环保性,因此,在牵引供电系统的设计和运行中,必须尽量减少能源消耗和污染排放。
三、高速铁路牵引供电系统优化设计的关键技术1、供电系统的智能化设计:通过应用先进的智能电力设备和技术,可以提高供电系统的自动化水平和控制能力,以确保系统的安全可靠性和有效性。
高速铁路建设中的技术创新与应用
高速铁路建设中的技术创新与应用高速铁路是以高速、高效、低碳、环保为特点的现代化交通工具,是一种新兴的交通方式。
随着新型基础设施建设的不断推进,我国高速铁路建设也得到了长足的发展。
在全球范围内,中国已成为高速铁路建设领域的佼佼者,力求在技术创新和应用领域上进行不懈的探索,为高速铁路的发展贡献自己的一份力量。
高速铁路建设的界限不断拓展,随之而来的也是许多新兴技术的不断涌现。
在高速铁路建设中,技术创新是必不可少的一环。
无论是在传统铁路领域还是高速铁路领域,技术创新都是基本前提,其在高速铁路建设中的应用也是必不可少的。
技术创新方向的不断拓展和方案的不断创新,推动了高速铁路建设的不断发展。
在高速铁路建设中,探索新型材料和新的制造技术已经成为一种趋势。
例如,现代轨道交通领域需要特殊的材料和复合材料,用于提高车辆的总体性能。
新型钢丝绳材料的应用,不仅提高了线缆的强度、耐磨性和耐老化性,而且还减轻了车辆的重量,降低了车辆的运营成本。
除此之外,新型材料的应用还有助于提高铁路的安全性能和舒适性。
此外,在高速铁路建设中,探索新型运营方式和新的管理模式也是必不可少的。
例如,在高速铁路运营管理中,现代信息技术的应用不断推进,智能指挥与管理平台已经成为新型的管理方式。
因此,在高速铁路建设中,技术创新的方向不仅仅是单纯的技术研究,还包括对经营模式和经营规范的创新,以提高运营效率和客户的体验。
在众多的技术创新中,轨道交通沿线建筑的设计与建造是值得深入探讨的一方面。
高速铁路作为一种现代化交通工具,其沿线建筑与设施的设计也应跟上时代的步伐。
例如,在一些新的高速铁路线路上,设计师们将传统建筑与现代化设计结合,在沿线建筑的设计上创新,从而使线路更加美观。
此外,高速铁路沿线园林、水景等设计元素也成为了其中的亮点。
在高速铁路的建设中,运营安全和稳定性是必须重视的问题。
高速铁路在运营过程中需要从各种安全风险中保护,因此,高速铁路建设必须考虑应急保障问题。
《铁路电力牵引供电设计规范》的主要技术创新
《铁路电力牵引供电设计规范》的主要技术创新朱飞雄【摘要】《铁路电力牵引供电设计规范》修订工作把握行业标准的定位与作用,参考借鉴国际标准编制通用方法,尝试标准编写的技术创新.对该标准中重要条文制定的依据、思路、方法、背景、相关要求,新旧标准的主要不同点等予以解释说明,以推动标准的贯彻落实.【期刊名称】《铁道经济研究》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P26-29)【关键词】牵引供电;设计规范;创新;标准【作者】朱飞雄【作者单位】中国铁路经济规划研究院,北京100038【正文语种】中文《铁路电力牵引供电设计规范》TB 10009—2016(以下简称“2016版电牵设规”)自2016年9月1日起正式实施。
该规范是对《铁路电力牵引供电设计规范》TB 10009—2005(以下简称“2005版电牵设规”)的全面修订,修编工作总结吸纳我国铁路电力牵引供电工程设计和运营管理经验,参考借鉴相关科研成果和国内外相关标准,持续提升标准的安全性、先进性、经济性和可操作性,主动适应国家“一带一路”建设和铁路“走出去”战略需要。
行业标准(以下简称“行标”)与企业标准(以下简称“企标”)的定位不同。
工程建设行标定位于“保基本”和“保底线”,其内容主要为原则性、性能化的规定,以利于发挥企业标准和设计人员创造性。
中国铁路总公司(以下简称“铁总”)等企业的工程建设标准定位于落实和满足国家、行业标准有关安全可靠性等基本规定,并通过具体的工程设计措施来充分反映本企业的核心技术特点和技术管理优势,其内容主要为具体化、包络化、更深细和更严格的要求。
关于25 kV带电体距跨线建筑物底部的空气绝缘静态间隙。
行标2016版电牵设规“保基本”和“保底线”,仍维持正常值不小于500 mm、困难时不小于300 mm不变。
理由之一是欧洲标准《轨道交通架空接触网》EN 50119—2009要求不小于270 mm;理由之二是明显减少跨线建筑物建造和迁改投资、抬桥落道工程量。
高速铁路主要新技术简介
高速铁路主要新技术简介昆明铁路局新技术推进办公室编二OO九年三月一、高速铁路系统的集成高速铁路系统由工务工程、牵引供电、通信信号、动车组、信息系统、运用维修六个子系统构成,各子系统间既自成体系,又相互关联,对整体性和系统性的要求高。
为确保技术体系的完整性和各子系统之间的紧密衔接,我国高速铁路建设采用系统工程的方式展开。
高速铁路系统构成及相互间接口见图1、2。
图1 高速铁路系统构成图2 电动车组与各子系统主要技术接口二、CRTS II型板式无砟轨道CRTS II型板式无砟轨道是我国引进德国博格板式无砟轨道系统技术,经过消化、吸收、再创新所形成的中国特色的板式轨道。
1、轨道板结构形式轨道板分标准板和异型板。
标准板长6.45m,宽2.55m,厚0.2m,为预应力砼结构。
标准板纵向分20个承轨道台,承轨台间设置横向预裂缝,轨道板横向设置60根直径为10mm的预应力筋,纵向通过6根直径为20mm的精轧螺纹钢筋连接成整体。
标准板示意见图3。
图3 标准轨道板结构示意图异型板包括补偿板、特殊板、小曲线半径板以及道岔板,其中补偿板、特殊板、小曲线半径板均在标准板基础上发展变化而来,分别用于补偿调整线路长度、道岔前后过渡、曲线半径小于1500米地段。
道岔板用于单独设计的道岔区。
2、轨道结构桥梁上轨道结构包括:两布一膜滑动层,底座砼,沥青水泥砂浆联结层,轨道板及侧向挡块。
曲线超高设置通过底座砼断面控制,底座砼为钢筋砼连续板带结构。
结构见图4、图5。
图4 桥梁上直线段轨道结构示意图图5 桥梁上曲线段轨道结构示意图路基上轨道结构包括:路基防冻层、支承层砼(无筋)、沥青水泥砂浆联结层、轨道板。
路基上的曲线超高通过支承层下的防冻层控制。
结构见图6。
图6 路基上轨道结构示意图3、轨道板的制作轨道板的生产过程包括轨道板预制、轨道板存放和轨道板打磨。
轨道板在工厂内成批预制生产,脱模后存放,存放期满后送上磨床,对轨道板进行测量,根据测量结果进行数控打磨,打磨精度控制在0.1mm以内。
铁路电力牵引供电技术体系及主要技术标准的探讨
铁路电力牵引供电技术体系及主要技术标准的探讨摘要:现当今,随着我国经济的加快发展,我国针对电力牵引供电系统的各项要求均是比较高的,相关部门必须要加强对电力牵引供电系统技术方面的研究力度,并且制定科学合理的管理制度来提高电力系统的整体运行效果。
为此,有必要结合实际情况对现有的电力牵引供电系统不断优化与完善,进而确保整个电力系统良好稳定的运行。
关键词:铁路电力牵引;供电技术体系;技术标准1铁路电力供配电系统可靠性研究现如今,伴随我国铁路事业的飞速发展,许多客运专线的通运,标志着国家对于基础设施建设、运输水平等方面的要求有所提高。
铁路电力供配电系统作为铁路通信信息设备、信号设备以及沿线铁路用房综合用电负荷等方面的主要电力来源,相应的用电要求也随之提高。
对于铁路供配电系统的设计人员而言,在设计过程中不但要确保整个供配电系统方案的可行性,也需要对方案不断进行优化,已达到控制成本的目的,还需要保障电能输送的质量。
而若想实现上述目标,那么最为适宜的方式之一,即以量化模型作为重要的参考工具进行供配电系统设计,得出更为符合标准规范和相关要求的系统方案。
对于量化的模型来说,可在实施运行预测方面产生积极的作用,对此就强调于系统和设备模型均需具备极高的精准程度、可靠性。
对于预测可靠性模型来说,能够结合于相应的指标来加以实施,现阶段,许多电路分析软件均可在可靠性模型方面上进行深入研究,和断电频率等方面加以预测。
一般来说,可靠性模型可在全部设备之中运用平均故障率,在采用此种方式之后,能够提高判断准确率,预报系统有可能发生的故障,从而能够进行提前预防,降低成本支出。
2铁路交通电力技术分析2.1 柔性接触网地铁供电系统中对柔性接触网的应用比较常见,其布置方式一般采用简单悬挂或者是链形悬挂,其中简单悬挂操作更为简单,处理过程中也不需要布置承力线,仅仅只是简单的布置相应的导线,因此看起来有着较为简单的结构组成,支柱高度也比较低,通常会用在无轨或是轻轨轨道交通的供电系统上。
《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》的技术创新
装 曲 线 等 予 以解 释 说 明 。 关键词 : 高速 铁 路 ;牵 引供 电 ;施 工 ;标 准 ;创 新
中图分类号 :235 U 2 . 文 献 标 识 码 : B 文章 编 号 : 0 1 4—2 5 ( 0 1 0 —0 9 0 0 9 4 2 1 ) 8 0 7~ 4
Te hni a n v to n Gui l s t n t uc i n Te h l g f c c lI no a i ns i de i o Co s r to c no o y o ne
S p l rjcs h a e x liste fl wig p it o c r igte Gud l e :man in v t n ram, u pyP oe t.T e p p re p an h ol n on sc n en n h iei s o n i n o ai e l o
路 电 力 牵 引供 电工 程 施 工技 术指 南 》 制 定 , 《 的 对 高速 铁 路 电 力 牵 引供 电 工程 施 工 技 术 指 南 》 术 创 新 的 主要 领 域 、 要 技 主 做 法 和 成 功 经 验 , 标 准 中重 要 条 文 制 定 的依 据 、 路 、 法 、 该 思 方 背景 、 关要 求 , 用该 标 准 时 的 注 意 事 项 , 标 准 与 原 《 相 使 该 客 运 专 线 铁 路 电 力 牵 引供 电 工 程施 工技 术 指 南》 主要 不 同 点 , 精 密 工程 测 量技 术 、 触 线 平 直 度 、 力 索 中心 锚 结 绳 安 的 如 接 承
TB 10621-2014 高速铁路设计规范 电力牵引供电部分[打印稿]
11 电力牵引供电
11.1 一般规定
11.1.1 牵引供电系统能力应与本线的线路能力、路网中的定位相匹配。 11.1.2 牵引供电系统应保证可靠性、独立性和完整性。在确保高速铁路 安全可靠供电和运营方便பைடு நூலகம்前提下,有条件时可对相邻线和枢纽供电。 11.1.3 牵引供电系统正常运行或故障时,应保证人员及设备安全。
源。 11.2.6 牵引变压器结线型式优先采用单相结线,困难时可采用其他结线 型式。 11.2.7 牵引变压器、自耦变压器应采用固定备用方式;正常运行时,牵 引变压器一台(组)运行,另一台(组)备用。 11.2.8 牵引变压器安装容量按交付运营后第五年运量确定,并按远期运 量预留条件;牵引变压器、自耦变压器过负荷能力应符合高峰小时牵引负 荷的需要。 11.2.9 牵引变压器短路阻抗选择应在符合电压要求前提下,兼顾降低短 路电流。 11.2.10 牵引网采用同相单边供电。自耦变压器所、分区所处应具备上、 下行并联供电条件。 11.2.11 在正常供电布局的前提下校核牵引变电所的越区供电能力。越区 供电能力至少应保证该区间有一对动车组按设计速度运行。 11.2.12 接触电压长期持续值不应高于 60V,瞬时(0.1s)值不应高于 842V。 11.2.13 牵引变电所一次侧平均功率因数应按不低于 0.9 设计,牵引供电 应减少负序及谐波对电力系统的影响。 11.2.14 27.5 kV 单芯电力电缆线路正常感应电势最大值应满足下列要求:
·4·
1 未采取能有效防止人员任意接触金属护层的安全措施时,不得大 于 60 V。
2 除上述情况外,不得大于 300 V。
11.3 牵引变电
11.3.1 牵引变电所电源侧主接线应结合外部电源条件确定,宜采用线路 变压器组接线或分支接线;馈线侧接线宜采用上下行断路器互为备用的接 线型式,并符合上、下行分别供电和并联供电的运行方式要求。 11.3.2 分区所主接线应按同一供电臂的上、下行并联供电及非正常供电 运行的越区供电设计。上、下行并联供电应采用断路器接线方式,越区供 电应采用隔离开关接线方式。 11.3.3 自耦变压器所主接线应按上、下行并联供电设计,并应采用断路 器接线方式。 11.3.4 牵引变压器应采用无载调压方式,无载调压开关应纳入远程监控。 11.3.5 220kV 配电装置一般采用户外单体式布置,在地形困难或重污 秽的地区及重要城市,可采用 GIS 组合电器。时速 300 公里及以上高速铁 路的 27.5kV 配电装置宜采用 GIS 开关柜。 11.3.6 220kV GIS 组合电器宜采用屋内布置,各元件间的布置应根据 安装、检修、试验和运行维护等的需要确定,其室外带电部分的最小安全
高速铁路建设中的技术创新及应用
高速铁路建设中的技术创新及应用随着中国高速铁路建设的不断推进,技术创新的重要性也越来越被人们所认识。
高速铁路建设涉及到众多领域,而在技术创新方面,主要集中在以下三个方面:高速线路技术、高速列车技术和高速铁路运营技术。
一、高速线路技术(1)轨道技术高速铁路的轨道是整个系统的核心部分,其主要技术创新点是提高轨道的铺设精度和轨道的耐久性。
目前,我国高速铁路采用的轨道类型主要有两种:混凝土轨道和钢轨混凝土轨道。
混凝土轨道是一种新型的轨道结构,比传统的钢轨轨道更为牢固,具有更高的安全性和更长的使用寿命,但由于其施工难度较大,造价较高,目前尚未得到广泛应用。
钢轨混凝土轨道则是目前高速铁路上应用最广的轨道类型,其轨道布置密度高、结构简单、成本适中,适用于各类地质条件,因此在我国高速铁路建设中得到了广泛应用。
(2)路基技术高速铁路的路基技术分为软基处理技术和硬基处理技术。
硬基处理技术采用了大量的工程填土,能够保证路基的稳定性和牢固性,但对路基筑造要求苛刻,而且对环境的影响较大。
软基处理技术则是采用柔性制造方法,通过加强、加固路基上层的薄层土壤,提高其承载能力和稳定性,并利用机械压实、桩基、加筋等方法增强路基土的承载力和稳定性。
这种方法成本较低,同时可减少环境的影响,因此逐渐被广泛应用。
二、高速列车技术(1)车体设计高速列车的车身设计是提高速度和安全性的关键,保证列车稳定性和平稳性。
我国高速列车采用的车身结构大多为“半滑动车体”结构,即车身的上部结构与下部结构采用不同的悬挂方式,可以在车辆行驶过程中运用协调机制使车辆的描绘量保持平稳。
(2)动力系统高速铁路列车的动力系统决定了其速度和加速度的大小,因此,动力系统的设计和应用至关重要。
我国的高速铁路列车采用了多种不同种类的动力系统,例如全电动、气动混合动力和磁浮技术等,将列车速度和稳定性提高到了极致。
三、高速铁路运营技术(1)通信技术高速铁路运营需要精确、安全、快速的通信手段,因此,高速铁路也是通信技术的重要应用领域之一。
高速铁路设计规范电力牵引供电部分的主要技术创新
⾼速铁路设计规范电⼒牵引供电部分的主要技术创新《⾼速铁路设计规范(电⼒牵引供电部分)》的主要技术创新《⾼速铁路设计规范(电⼒牵引供电部分)》的主要技术创新不U跆烂l《⾼速铁路设计规范(电⼒牵引供电部分)》的主要技术创新朱飞雄(铁道部经济规划研究院提待⾼⼯,北京100038)摘要:从技术和经济⽅⾯,分析⾼速铁路电⼒牵引供电系统及其牵引变电,供电调度,接触⽹等三个⼦系统的主要创新点,简要介绍电⼒牵引供电系统内部各⼦系统间,电⼒牵引供电系统与外部各系统间的接⼝管理.关键词:⾼速铁路;供电;标准;创新⽂献标识码:A⽂章编号:1004—9746(2010)03—0018—03Abstract:Thearticleanalyzesthemajorinnovationofpowertractionandfeedi ngsystemofhigh—speedrailanditsthreesubsystemsoftractionsubstation,powerfeeding,OCSandbrieflyintrod ucestheinterfacemanagementbetween thesubsystemsofthepowertractionandfeedingsystemaswellastheinterfacem anagementbetweenthepowertrac—tionandfeedingsystemwithothersystems. Keywords:high—speedrail;powerfeeding;standard;innovation《⾼速铁路设计规范》电⼒牵引供电部分的编制以科学发展观为指导,贯彻铁路建设新理念,瞄准世界⼀流⽔平,坚持原始创新,集成创新和引进消化吸收再创新,⼴泛收集了与⾼速铁路(客运专线)设计有关的技术⽂件资料,系统总结了京津,合宁,合武,⽯太等⾼速铁路的经验,认真吸取了武⼴,郑西等⾼速铁路的建设,施⼯,设计,国际咨询等成果,⼤⼒开展了有针对性的科研攻关和试验测试,结合京津,武⼴,合武等线的联调联试⼯作,对规范的有关参数进⾏了现场验证,为我国⾼速铁路建设和中国铁路"⾛出去"提供了强有⼒的技术保障和⽀撑.1电⼒牵引供电系统设计更加安全可靠电⼒牵引供电系统包括牵引变电,供电调度, 接触⽹等⼦系统.根据⾼速铁路⾼速度,⾼密度,⾼可靠的特点,引⼊了⾼速铁路电⼒牵引供电系统的可靠性,可⽤性,可维护性和安全性(RAMS)的理圜念,给出了相关的参考指标要求,指导电⼒牵引供电系统的设备和装置的选型,通过⾼质量的技术装备构成⾼⽔平的电⼒牵引供电⽹络,实现(变电所值班)⽆⼈化,(设备)免维护和少维修,(运⾏)⾼可靠;明确了⾼速铁路应满⾜可靠稳定的供电质量, 受流良好的⼸⽹关系,动车组⾃动过分相等要求, 并通过供电调度系统的全⽅位监控与信息化管理, 实现了电⼒牵引供电系统监控⾃动化,远动化和运⾏管理智能化.1.1牵引变电⼦系统满⾜可靠稳定的供电质量要求与普通的客货共线铁路相⽐,我国⾼速铁路具有⾼密度,长编组等特点,⾼速铁路的电⼒牵引负荷明显增⼤.16辆编组动车组以时速350km,间隔 3min运⾏时,牵引变电所负荷瞬时可达170MVA, ⾼峰⼩时可达130MVA,牵引供电专业开发应⽤了牵引供电计算仿真软件,计算各种运⾏状态参数(如接触⽹电压及电流分布,轨道电位等)与列车运⾏速度的关系,合理确定供电能⼒,满⾜⾼速铁路供电要求.1.1.1采⽤220kV及以上电源,有利于节能和省地铁路供电电压需要从牵引负荷⼤⼩,负荷特性,供电可靠性及电⼒系统供电条件和对电⼒系统的影响等⽅⾯综合考虑决定.除德国⾼速铁路采⽤铁路专⽤电⽹l10kV外,⽇本和法国⾼速铁路分别采⽤275kV,西班⽛⾼速铁路采⽤225kV或 400kV.针对我国公共电⽹近年来已把220kV电压等级向⽤户开放的新情况,提出了牵引变电所采⽤220kV或330kV供电.因220kV⽐110kV电压等级供电系统具有较强的负序和谐波承受能⼒, 有利于牵引变压器采⽤容量利⽤率较⾼,设备较简单的单相结线,从⽽减少⼟地占⽤,节约电能. 1.1.2采⽤2x25kV供电⽅式,有利于⾼电能的传输正线牵引⽹采⽤2x25kV 供电⽅式,有利于⾼电能的传输,接触悬挂的轻型化及系统匹配设计, 有利于减少牵引变电所的数量,从⽽有利于减少外部电源的投资和减少电分相.因此,除德国⾼速铁路采⽤带加强线的直供加回流供电⽅式外,⽇本, 法国和西班⽛⾼速铁路均采⽤2~25kV供电⽅式, 我国⽬前已经实施的武⼴,郑西,合武,合宁客运专线和京津城际等时速250km及以上铁路⼯程中正线均采⽤2x25kV供电⽅式.1.1.3牵引变压器采⽤单相结线,有利于动车组⾼速运⾏牵引变压器采⽤单相结线与采⽤三相结线相⽐,⼀是接触⽹上的电分相数量较少,有利于动车组⾼速运⾏;⼆是单相结线时的两极设备较之三相结线时的三极设备,电⽓施⼯安装及运营维护明显简化.但单相变压器容量较⼤,初,近期⼀般在40, 80MVA,能否采⽤单相变压器接⼊公共电⼒系统, 取决于各地公共电⽹的具体情况,否则可采⽤三相 V,v接线.牵引变压器除13本采⽤特殊结线外,欧洲⾼速铁路均采⽤单相结线.我国⽬前实施的武⼴, ⼴深港客运专线⼴东境内牵引变电所均采⽤单相变压器结线.1.1.4采⽤⾼质量的技术装备,提⾼牵引供电系统的可靠性研发应⽤了⽆维修和少维修的220kV六氟化硫(G/S)组合电器和27.5kV六氟化硫(GIS)开关柜等成套配电装置,使牵引供电设备由⼯地现场组装变为⼯⼚化装配,明显提⾼了变电⼯程的质量和牵引供电系统的可靠性.确定了牵引变电⼆次保护要求,牵引变电所采⽤了两种故障测距和数据同步采集⽅法,提⾼了故障点测距的可靠性和准确性.1.2供电调度⼦系统实现电⼒牵引供电系统的全⽅位监控与信息化管理提出了"铁路供电调度系统"的新模式,即将原分别设置的牵引供电调度,电⼒调度两个⼦系统有机融合在⼀起,统⼀了技术平台.具有遥控,遥信, 遥测等功能的铁路供电调度系统与变电所综合⾃动化系统对接触⽹⾃动检测,⾃动识别和⾃动报警,使电⼒牵引供电系统实现智能化和变电所(开闭所,分区所,AT所)⽆⼈值班.牵引变电所的通信通道采⽤光纤,解决了实回电缆进所⽅式的远动系统通信质量不好,严重限制远动系统功能发挥的问题.实际应⽤证明提⾼了通信的可靠性,从⽽提⾼了远动系统的可⽤性. 明确供电段应设置供电复⽰系统,使供电段⽣产调度实时掌握现场设备运⾏状态,为制定检修管理计划提供科学依据.⽬前供电复⽰系统已成为⽣产调度的重要辅助管理⼯具.1.3接触⽹⼦系统满⾜受流良好的⼸⽹关系要求 1.3.1攻克了⾼速列车重联运⾏接触⽹关键技术难题双受电⼸与上⽅的接触线密切接触并顺畅滑⾏是接触⽹系统的核⼼技术.从动车组受电⼸和接触⽹结构⼈⼿,以空⽓动⼒学,电⼯学等为理论基础,分析受电⼸和接触⽹的动态特性和受流技术, 应⽤我国《⾼速铁路隧道空⽓动⼒学效应对隧道内附属物有关技术标准的研究》成果,引⼊接触⽹⼀受电⼸系统波动传播理论,规定采⽤接触⽹⼀受电⼸动态仿真软件预评估⾼速受流,确定了我国⾼速铁路接触⽹⼀受电⼸动态性能仿真评价指标参数,有效解决各种不同的接触悬挂类型,受电⼸类型以及对应的⼸⽹配合特性参数,在世界上⾸次实现接触⽹与时速350km动车组联挂,双⼸运⾏,⾼6.45m (国外不⼤于5.3m)的接触线适应时速250km动车组运⾏.1-3-2奠定了接触⽹"简统化,标准化,系列化"的坚实基础总结吸收我国⾼速铁路的建设运营经验,在我国《接触⽹"简统化,标准化,系列化"》科研成果的基础上,给出了我国⾼速铁路时速250km,300km, 2010年第3期总第95期?垫丛堕堡盐塑蕉(电⼒牵引供电部分)》的主要技术创新朱飞 350km接触⽹系统双⼸或多⼸取流时,各种接触悬挂⽅式的导线选型和张⼒标准等主要技术参数,为接触⽹实现"简统化,标准化,系列化",简化⼯程设计,施⼯安装,加⼯制造和运营管理,开展⾼速铁路接触⽹通⽤参考图编制和形成拥有⾃主知识产权的接触⽹通⽤图奠定了坚实基础.1.3_3实现了接触⽹⼀受电⼸系统的安全运⾏提出了"线岔始触区","⽆线夹区"等新概念和站场道岔区接触⽹平⾯布置新⽅法,明确了受电⼸动态包络线(范围),道岔及锚段关节处受电⼸始触区范围,确定了双层集装箱电⽓列车受电⼸的动态包络线,摒弃了以往设计规范中接触⽹⽀柱在道岔区的"标准定位"⽅法,解决了以往受电⼸通过道岔上⽅的接触⽹可能出现的钻⼸,脱⼸,打⼸等安全问题及其他受流质量问题.1.3.4提⾼了接触⽹⼯程设计的经济合理性接触线设计张⼒是关系到接触⽹⼯程概算的关键指标之⼀.以往接触线按20%磨耗规定其强度安全系数不⼩于2.0.通过接触线强度安全系数的优化,即:按接触线的制造⼯艺,运⾏环境,磨耗,下锚补偿装置和终端锚固线夹等的不同分别给出相应(折减)系数,间接提⾼了接触线允许使⽤张⼒, 该⽅法更加接近实际,更能发挥材料本⾝的特性. ⼏年来的实践证明既确保了运⾏安全,⼜提⾼了经济性.1.3.5降低了接触⽹⼯程的造价根据⾼速铁路运营维护和桥梁检修的特点,控制接触⽹H型钢柱⾼度,使不运⾏双层集装箱的时速300km以上铁路的H型钢柱⾼度由原8.5m缩⼩为约7.4m(桥梁地段)或约7.9m(路基地段);使设计运⾏双层集装箱的时速250km 以下铁路的H 型钢柱⾼度由原9.5m缩⼩为约8.55m(桥梁地段) 或约9.05m(路基地段).按H型钢柱(含镀锌费⽤) 9000元/t计算,时速300~350km⾼速铁路每100 双正线公⾥可降低⼯程造价约430万元. 1.3.6保证了接触⽹与铁路整体的景观协调开展的《⾼速铁路接触⽹与景观协调的⼯程技术研究》对国内外典型铁路的不同地点和区段的接触⽹安装⽅案,技术现状进⾏了调研,在对铁路⽤户需求和⼯程实例分析的基础上,应⽤景观设计和⼯业设计相结合的美学理论,对接触⽹的景观效果进⾏了分析和研究,研究成果纳⼊了规范条⽂及条 ?⽂说明.形成了满⾜我国⾼ 2坚持系统集成创新,速铁路系统集成的标准和要求坚持系统集成创新,通过系统集成的⽅法,使电⼒牵引供电⼯程内部各⼦系统之间,电⼒牵引供电⼯程与其外部各系统之间实现了技术标准匹配, 技术接⼝完整,技术装备合理的⽬标,形成了满⾜我国⾼速铁路系统集成的标准和要求. 接⼝设计是⾼速铁路⼯程电⼒牵引供电设计的关键技术,接⼝设计主要包括电⼒牵引供电与铁路内部的路基,桥梁,隧道,轨道,通信,信号,信息, 站场,动车组,综合接地,声屏障,房建暖通,给⽔排⽔,动车段(所),综合调度,既有线运营公司等的接⼝,电⼒牵引供电与铁路外部的公共电⽹运营商的接⼝.针对以往电⼒牵引供电⼯程与其他⼯程接⼝产⽣的漏,误,差和相互衔接不佳,对变电⼯程的所址选择,接触⽹⼯程等的严重影响,以接⼝管理的形式,确定了⼤量的设计技术接⼝和⼯程实施接⼝,并得到了⼯程实施验证.3结束语⽬前,我国是世界上⾼速铁路电⼒牵引供电⼯程技术最全,集成能⼒最强,运营⾥程最长,运⾏速度最⾼,在建规模最⼤的国家.我国电⽓化铁路⽆论列车最⾼运⾏速度,⾏车密度,还是供电负荷⼤⼩,技术装备⽔平都达到世界⼀流,形成了具有⾃主知识产权的⾼速铁路电⼒牵引供电⼯程技术标准体系.京津城际,武⼴及郑西客运专线铁路的运营实践表明,我国已基本形成了⾼速铁路电⼒牵引供电⼯程完整的理论体系,完整的数学模型和完整的评价标准.(责任编辑:魏艳红)(收稿⽇期:2010—05—21)。
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《高速铁路设计规范(电力牵引供电部分)》的主要技术创新《高速铁路设计规范(电力牵引供电部分)》的主要技术创新不U跆烂l《高速铁路设计规范(电力牵引供电部分)》的主要技术创新朱飞雄(铁道部经济规划研究院提待高工,北京100038)摘要:从技术和经济方面,分析高速铁路电力牵引供电系统及其牵引变电,供电调度,接触网等三个子系统的主要创新点,简要介绍电力牵引供电系统内部各子系统间,电力牵引供电系统与外部各系统间的接口管理.关键词:高速铁路;供电;标准;创新文献标识码:A文章编号:1004—9746(2010)03—0018—03Abstract:Thearticleanalyzesthemajorinnovationofpowertractionandfeedi ngsystemofhigh—speedrailanditsthreesubsystemsoftractionsubstation,powerfeeding,OCSandbrieflyintrod ucestheinterfacemanagementbetweenthesubsystemsofthepowertractionandfeedingsystemaswellastheinterfacem anagementbetweenthepowertrac—tionandfeedingsystemwithothersystems. Keywords:high—speedrail;powerfeeding;standard;innovation《高速铁路设计规范》电力牵引供电部分的编制以科学发展观为指导,贯彻铁路建设新理念,瞄准世界一流水平,坚持原始创新,集成创新和引进消化吸收再创新,广泛收集了与高速铁路(客运专线)设计有关的技术文件资料,系统总结了京津,合宁,合武,石太等高速铁路的经验,认真吸取了武广,郑西等高速铁路的建设,施工,设计,国际咨询等成果,大力开展了有针对性的科研攻关和试验测试,结合京津,武广,合武等线的联调联试工作,对规范的有关参数进行了现场验证,为我国高速铁路建设和中国铁路"走出去"提供了强有力的技术保障和支撑.1电力牵引供电系统设计更加安全可靠电力牵引供电系统包括牵引变电,供电调度, 接触网等子系统.根据高速铁路高速度,高密度,高可靠的特点,引入了高速铁路电力牵引供电系统的可靠性,可用性,可维护性和安全性(RAMS)的理圜念,给出了相关的参考指标要求,指导电力牵引供电系统的设备和装置的选型,通过高质量的技术装备构成高水平的电力牵引供电网络,实现(变电所值班)无人化,(设备)免维护和少维修,(运行)高可靠;明确了高速铁路应满足可靠稳定的供电质量, 受流良好的弓网关系,动车组自动过分相等要求, 并通过供电调度系统的全方位监控与信息化管理, 实现了电力牵引供电系统监控自动化,远动化和运行管理智能化.1.1牵引变电子系统满足可靠稳定的供电质量要求与普通的客货共线铁路相比,我国高速铁路具有高密度,长编组等特点,高速铁路的电力牵引负荷明显增大.16辆编组动车组以时速350km,间隔 3min运行时,牵引变电所负荷瞬时可达170MVA, 高峰小时可达130MVA,牵引供电专业开发应用了牵引供电计算仿真软件,计算各种运行状态参数(如接触网电压及电流分布,轨道电位等)与列车运行速度的关系,合理确定供电能力,满足高速铁路供电要求.1.1.1采用220kV及以上电源,有利于节能和省地铁路供电电压需要从牵引负荷大小,负荷特性,供电可靠性及电力系统供电条件和对电力系统的影响等方面综合考虑决定.除德国高速铁路采用铁路专用电网l10kV外,日本和法国高速铁路分别采用275kV,西班牙高速铁路采用225kV或 400kV.针对我国公共电网近年来已把220kV电压等级向用户开放的新情况,提出了牵引变电所采用220kV或330kV供电.因220kV比110kV电压等级供电系统具有较强的负序和谐波承受能力, 有利于牵引变压器采用容量利用率较高,设备较简单的单相结线,从而减少土地占用,节约电能. 1.1.2采用2x25kV供电方式,有利于高电能的传输正线牵引网采用2x25kV 供电方式,有利于高电能的传输,接触悬挂的轻型化及系统匹配设计, 有利于减少牵引变电所的数量,从而有利于减少外部电源的投资和减少电分相.因此,除德国高速铁路采用带加强线的直供加回流供电方式外,日本, 法国和西班牙高速铁路均采用2~25kV供电方式, 我国目前已经实施的武广,郑西,合武,合宁客运专线和京津城际等时速250km及以上铁路工程中正线均采用2x25kV供电方式.1.1.3牵引变压器采用单相结线,有利于动车组高速运行牵引变压器采用单相结线与采用三相结线相比,一是接触网上的电分相数量较少,有利于动车组高速运行;二是单相结线时的两极设备较之三相结线时的三极设备,电气施工安装及运营维护明显简化.但单相变压器容量较大,初,近期一般在40, 80MVA,能否采用单相变压器接入公共电力系统, 取决于各地公共电网的具体情况,否则可采用三相 V,v接线.牵引变压器除13本采用特殊结线外,欧洲高速铁路均采用单相结线.我国目前实施的武广, 广深港客运专线广东境内牵引变电所均采用单相变压器结线.1.1.4采用高质量的技术装备,提高牵引供电系统的可靠性研发应用了无维修和少维修的220kV六氟化硫(G/S)组合电器和27.5kV六氟化硫(GIS)开关柜等成套配电装置,使牵引供电设备由工地现场组装变为工厂化装配,明显提高了变电工程的质量和牵引供电系统的可靠性.确定了牵引变电二次保护要求,牵引变电所采用了两种故障测距和数据同步采集方法,提高了故障点测距的可靠性和准确性.1.2供电调度子系统实现电力牵引供电系统的全方位监控与信息化管理提出了"铁路供电调度系统"的新模式,即将原分别设置的牵引供电调度,电力调度两个子系统有机融合在一起,统一了技术平台.具有遥控,遥信, 遥测等功能的铁路供电调度系统与变电所综合自动化系统对接触网自动检测,自动识别和自动报警,使电力牵引供电系统实现智能化和变电所(开闭所,分区所,AT所)无人值班.牵引变电所的通信通道采用光纤,解决了实回电缆进所方式的远动系统通信质量不好,严重限制远动系统功能发挥的问题.实际应用证明提高了通信的可靠性,从而提高了远动系统的可用性. 明确供电段应设置供电复示系统,使供电段生产调度实时掌握现场设备运行状态,为制定检修管理计划提供科学依据.目前供电复示系统已成为生产调度的重要辅助管理工具.1.3接触网子系统满足受流良好的弓网关系要求 1.3.1攻克了高速列车重联运行接触网关键技术难题双受电弓与上方的接触线密切接触并顺畅滑行是接触网系统的核心技术.从动车组受电弓和接触网结构人手,以空气动力学,电工学等为理论基础,分析受电弓和接触网的动态特性和受流技术, 应用我国《高速铁路隧道空气动力学效应对隧道内附属物有关技术标准的研究》成果,引入接触网一受电弓系统波动传播理论,规定采用接触网一受电弓动态仿真软件预评估高速受流,确定了我国高速铁路接触网一受电弓动态性能仿真评价指标参数,有效解决各种不同的接触悬挂类型,受电弓类型以及对应的弓网配合特性参数,在世界上首次实现接触网与时速350km动车组联挂,双弓运行,高6.45m (国外不大于5.3m)的接触线适应时速250km动车组运行.1-3-2奠定了接触网"简统化,标准化,系列化"的坚实基础总结吸收我国高速铁路的建设运营经验,在我国《接触网"简统化,标准化,系列化"》科研成果的基础上,给出了我国高速铁路时速250km,300km, 2010年第3期总第95期?垫丛堕堡盐塑蕉(电力牵引供电部分)》的主要技术创新朱飞 350km接触网系统双弓或多弓取流时,各种接触悬挂方式的导线选型和张力标准等主要技术参数,为接触网实现"简统化,标准化,系列化",简化工程设计,施工安装,加工制造和运营管理,开展高速铁路接触网通用参考图编制和形成拥有自主知识产权的接触网通用图奠定了坚实基础.1.3_3实现了接触网一受电弓系统的安全运行提出了"线岔始触区","无线夹区"等新概念和站场道岔区接触网平面布置新方法,明确了受电弓动态包络线(范围),道岔及锚段关节处受电弓始触区范围,确定了双层集装箱电气列车受电弓的动态包络线,摒弃了以往设计规范中接触网支柱在道岔区的"标准定位"方法,解决了以往受电弓通过道岔上方的接触网可能出现的钻弓,脱弓,打弓等安全问题及其他受流质量问题.1.3.4提高了接触网工程设计的经济合理性接触线设计张力是关系到接触网工程概算的关键指标之一.以往接触线按20%磨耗规定其强度安全系数不小于2.0.通过接触线强度安全系数的优化,即:按接触线的制造工艺,运行环境,磨耗,下锚补偿装置和终端锚固线夹等的不同分别给出相应(折减)系数,间接提高了接触线允许使用张力, 该方法更加接近实际,更能发挥材料本身的特性. 几年来的实践证明既确保了运行安全,又提高了经济性.1.3.5降低了接触网工程的造价根据高速铁路运营维护和桥梁检修的特点,控制接触网H型钢柱高度,使不运行双层集装箱的时速300km以上铁路的H型钢柱高度由原8.5m缩小为约7.4m(桥梁地段)或约7.9m(路基地段);使设计运行双层集装箱的时速250km以下铁路的H 型钢柱高度由原9.5m缩小为约8.55m(桥梁地段) 或约9.05m(路基地段).按H型钢柱(含镀锌费用) 9000元/t计算,时速300~350km高速铁路每100 双正线公里可降低工程造价约430万元. 1.3.6保证了接触网与铁路整体的景观协调开展的《高速铁路接触网与景观协调的工程技术研究》对国内外典型铁路的不同地点和区段的接触网安装方案,技术现状进行了调研,在对铁路用户需求和工程实例分析的基础上,应用景观设计和工业设计相结合的美学理论,对接触网的景观效果进行了分析和研究,研究成果纳入了规范条文及条 ?文说明.形成了满足我国高 2坚持系统集成创新,速铁路系统集成的标准和要求坚持系统集成创新,通过系统集成的方法,使电力牵引供电工程内部各子系统之间,电力牵引供电工程与其外部各系统之间实现了技术标准匹配, 技术接口完整,技术装备合理的目标,形成了满足我国高速铁路系统集成的标准和要求. 接口设计是高速铁路工程电力牵引供电设计的关键技术,接口设计主要包括电力牵引供电与铁路内部的路基,桥梁,隧道,轨道,通信,信号,信息, 站场,动车组,综合接地,声屏障,房建暖通,给水排水,动车段(所),综合调度,既有线运营公司等的接口,电力牵引供电与铁路外部的公共电网运营商的接口.针对以往电力牵引供电工程与其他工程接口产生的漏,误,差和相互衔接不佳,对变电工程的所址选择,接触网工程等的严重影响,以接口管理的形式,确定了大量的设计技术接口和工程实施接口,并得到了工程实施验证.3结束语目前,我国是世界上高速铁路电力牵引供电工程技术最全,集成能力最强,运营里程最长,运行速度最高,在建规模最大的国家.我国电气化铁路无论列车最高运行速度,行车密度,还是供电负荷大小,技术装备水平都达到世界一流,形成了具有自主知识产权的高速铁路电力牵引供电工程技术标准体系.京津城际,武广及郑西客运专线铁路的运营实践表明,我国已基本形成了高速铁路电力牵引供电工程完整的理论体系,完整的数学模型和完整的评价标准.(责任编辑:魏艳红)(收稿日期:2010—05—21)。