智能电气化铁路隧道融冰装置研究与应用

研究给出了一种新型智能电气化铁路隧道融冰装置,该装置通过测量环境温度自动启动与停止融冰系统,能控制加热板的温度。通过现场实际应用,该装置可有效防止隧道内结冰,避免因结冰造成的供电故障。     

青藏铁路昆仑山隧道排水侧沟模型试验研究

以青藏铁路昆仑山隧道排水侧沟为实体,通过室内模型试验,采取在隧道排水侧沟内铺设加热电缆,进行加热除冰,研究寒季隧道侧沟电热除冰对隧道围岩的影响程度和范围,分析在极端不利条件下隧道侧沟电热除冰方案的可行性。在隧道侧沟内积满冰后进行加热,冰完全融化后对隧道围岩温度的最大影响深度为2.95 m,围岩温度最大升高值为0.71℃,发热电缆加热化冰过程会使隧道围岩温度有所升高,但不会导致隧道围岩融化。在极端不利情况下(气温-13.0℃),水沟流量为50 m3.d-1,采用70 W.m-1的发热电缆,水沟温度保持在-0.5~1.0℃,侧沟内水温基本在-0.1~0.3℃之间波动,沟内水不结冰,水沟排水通畅,而且对隧道围岩的影响很小。     

磁浮线路接触轨防冰冻灾害研究

随着中低速磁浮交通线路建设在国内逐渐铺开,城市轨道交通制式已迈入磁浮时代.本文在深入研究国家电网、铁路接触网防冰与除冰技术的基础上,结合中速磁浮交通发展需要,根据长沙磁浮快线接触轨自身特点,以及长沙磁浮快线供电系统现有设备与供电条件等,提出接触轨直流融冰法和接触轨保线电流法,并进行理论计算及现场人为制冰和除冰模拟试验,结果表明:通过将线路上下行接触轨首尾串联,使供电系统与接触轨成为一种融冰电源发热装置,再使用既有供电系统整流装置向线路两端施加1500 V直流电压,利用导体本身的内阻消耗电能产生热能,可以使接触轨表面的冰层溶解,达到线路除冰或防止结冰的效果.     

韩原线雁门关隧道结冰道床病害的整治措施

通过对雁门关隧道进口道床及侧沟结冰病害的分析,提出采用保温层中充填聚氨酯泡沫、电加热系统综合进行整治的方案,既减轻了隧道维护作业人员除冰的作业强度,又保证了隧道设备的运行安全。     

中国铁道科学研究院2010年科技成果简介(续四)

37动车组融冰除雪车为解决冬季寒冷天气条件下动车结冰积雪造成动车日常运营和检修维护困难的问题,以保障动车在冰雪天气环境下正常运行,根据动车融冰除雪的特点,提出采用热水除冰的解决方案,并通过试验研究了水温、水压及水量对融冰效能的影响,解决了快速加热、射流水量水压控制及关键部件的优化匹配问题,通过系统集成,研制出TKH—RB系列融冰除雪车样机。     

山区电气化铁路接触网防融冰关键技术研究

研究目的:山区电气化铁路分布于崇山峻岭之间,空气湿度高、地形地貌复杂,易出现接触网结冰现象,影响铁路干线的正常运行。目前关于接触网防融冰技术规程规范缺少系统、全面的论述和具体的规定,专用接触网防融冰装备技术成熟度不高、缺乏实际运营。基于此,本文结合国内外接触网防融冰技术现状,全面分析接触网结冰灾害的风险源,研究接触网防融冰设计思路及具体应对措施,因地制宜地提出接触网差异化防融冰关键技术方案,为山区电气化铁路接触网防融冰设计、运营维护等提供实际指导作用。研究结论:(1)明确了电气化铁路接触网覆冰重现期,细化了电气化铁路冰区等级划分;(2)分析并罗列出了接触网结冰灾害的风险源,逐一确定出接触网防融冰设计思路及具体应对措施;(3)系统地提出了接触网防融冰关键技术方案及建设方针;(4)本研究成果可为电气化铁路防灾减灾设计提供参考。     

接触网融冰防冰问题的分析研究

研究目的:哈大铁路客运专线地处我国东北地区,冬季夜晚寒冷,多雾雪天气.客运专线维修模式为夜间综合维修,其间有相当长的时间没有列车运行,接触导线可能出现覆冰.为了确保列车安全行驶以及接触导线的良好使用,本文针对解决接触网融冰防冰进行分析,提出融冰防冰措施.研究结论:根据覆冰报警感应装置可及时发出除冰信息,实现迅速融冰,避免和降低冰灾事故.接触网融冰采用短路法是简单易行的,并且在接触导线上涂抹防止结冰的材料,可以有效的避免接触导线覆冰;减少由于接触网覆冰导致列车的不安全行驶;减小由于接触网覆冰引起受电弓及接触导线的磨耗,保证乘客的舒适性,因此导线融冰防冰有较好的经济效益.     

地铁隧道内120km/h刚性接触网技术研究

分析了地铁提速后隧道内刚性接触网运行中存在的拉弧、磨耗严重等问题。提出对现有垂直悬挂方式进行技术更新,采用已有成熟运行经验的悬臂支撑方式。针对地铁隧道内灾害,如地震、火灾、渗漏水或结冰等对刚性接触网的影响,研究采用防开裂型化学锚栓、扣紧螺母及防水融冰等技术措施,并采用隧道内接触网视频监控装置,对各接触网关键点的工作状态及受电弓运行状态进行实时监控,以指导隧道内接触网设备的维护、抢修及救援疏散等工作。     

基于城轨中压逆变型再生能量吸收利用装置的接触网防融冰系统

为了解决城市轨道交通隧道外接触网冰冻危害,借鉴电力行业采用大电流产生的电热效应除冰方法,将中压逆变型再生能量吸收利用装置作为负载,设计接触网防融冰系统。以长沙市轨道交通接触网为例,介绍防融冰系统设计原理,计算防融冰电流,分析基于中压逆变型再生能量吸收利用装置接触网防融冰方案,并提出设备改造方案,以及需要进一步研究的方向。     

铁路长大隧道内接触网防灾安全技术体系研究

针对铁路长大隧道内接触网运行条件特殊且面临隧道地震、火灾及渗漏水、结冰等灾害病害问题,从提高接触网基础稳定性和耐久性、接触网结构机械强度和稳定性、接触网电气绝缘安全性等方面着手,提出采用预埋槽道式基础、防开裂型化学锚栓、架空刚性悬挂、防松螺母及接触网防水融冰、灵活供电、接地和等电位、接触网安全监控系统等多项新技术,并按高速铁路、普速铁路分别构建长大隧道内接触网防灾安全技术体系,确保接触网防灾安全性、可靠性。     

城市电缆隧道发热量及通风量的计算分析

通过对电缆发热量的计算分析,结合城市电缆隧道通风需要满足的几种运行工况,给出城市电缆隧道通风量的计算办法,指出设计时应注意的事项,以期对类似工程具有参考价值。同时,通过对城市电缆隧道通风系统有关方面的探讨,希望起到抛砖引玉的作用,共同完善城市电缆隧道的通风设计。     

寒冷地区特长铁路隧道侧沟冻害整治措施研究

在寒冷和严寒地区受气候的影响,铁路隧道极易产生水沟冻结,进而引起电缆槽和道床结冰,影响行车安全。文章从张唐铁路赤城隧道水沟冻结产生的原因进行多方面分析,研究提出侧沟冻害整治方案,经过工程实践验证,证明整治方案可行、有效;根据现行铁路隧道设计标准,提出寒冷地区铁路隧道防寒保温系统设计。     

动车模型热力除冰实验研究

为研究动车组高效节能的除冰方法,搭建动车模型热力除冰实验台,采用实验研究的方法,研究热风除冰的除冰速率和能耗,并分析不同除冰方式对室内温度的影响。创新性地提出把红外线加热技术应用于动车除冰,并且对红外线除冰进行了相应研究。实验结果表明:在实验设定工况下,红外线除冰最短需要66 min,而热风除冰最短则需要142 min,红外线除冰速率比热风除冰速率提高53.5%,所以红外线除冰的速率远高于热风除冰;红外线除冰在加热距离为0.5 m时,除冰能耗仅为6.6 kW·h,远低于热风除冰的耗能18.5 kW·h,此时红外线除冰的能耗为热风融冰能耗的35.7%。     

铁路贯通线融冰特性试验研究

研究目的:铁路10 kV贯通线因采用架空线与电缆混接方式,且其导线截面远小于电力系统110 kV及以上输电线路,因此,必须对其融冰特性试验研究,为10 kV贯通线融冰方案的实施提供基础数据。研究结论:本文在实验室模拟的现场环境中,选取了LGJ-35、LGJ-50和LGJ-70三种规格的钢芯铝绞线和相同截面积的10 kV交联电缆,进行了贯通线融冰试验研究,分析了融冰电流对贯通线电缆的承受能力、融冰时间和脱冰方式的影响,得出了如下结论:10 kV贯通线的最佳融冰电流范围为:LGJ-35,175～195 A;LGJ-50,210 A～240 A;LGJ-70,265～305 A。最佳融冰时间为1～2 h。     

铁路隧道衬砌表观病害智能检测技术

针对铁路隧道衬砌表观病害检测需求，梳理并分析技术现状，介绍隧道衬砌表观病害智能检测系统的研制情况和系统组成。提出铁路隧道衬砌表观病害智能检测面临的技术难点，分析图像快速采集、病害智能识别、病害样本库构建等智能检测关键技术。通过基于实测数据集以及现场检测复核等手段，验证铁路隧道衬砌表观病害智能检测系统关键参数。结合现场运用情况，分析铁路隧道衬砌表观病害智能检测系统运用效率。智能检测系统应用表明，铁路隧道衬砌表观病害智能检测技术可大幅提升隧道衬砌病害检测的自动化和智能化水平。     

深圳地铁3号线杂散电流实时监控系统

分析地铁杂散电流产生的原因及危害,提出需监测的数据及监测的作用.介绍深圳地铁3号线杂散电流实时监测系统的设计与应用,系统采用分布式集中监控系统,由参比电极、道床收集网测试端子、高架桥梁收集网测试端子、隧道收集网测试端子、智能传感器、通信电缆、数据通信转接器、PC机管理系统等构成,将监测的数据传输至上位机处理,实现了实时监测的效果.     

高层建筑基础施工对邻近隧道影响的监测分析

文章介绍了芙蓉变电站电缆隧道监测,阐述了隧道监测系统的布置过程和方法.通过对监测数据与理论计算对比,分析了邻近隧道在高层建筑物施工影响下的隧道周边位移、衬砌应力的变化情况,以期对此类隧道监测提供经验借鉴.     

客运专线900t整机过隧道箱梁架桥机研究

SSJ900/32整机过隧道箱梁架桥机是为了整机不解体过隧道进行架梁作业而研制的900 t双线整孔箱梁架设设备。架桥机采用2孔连续双导梁和门式桁车的结构形式,作业程序简洁,变跨方便,能不解体自行或运梁车驮运过隧道。介绍架桥机的基本结构和作业程序,对国产大吨位架桥机的研制具有重要的参考价值。     

城市轨道交通直流馈出电缆在线监测系统

以上海地铁直流馈出电缆为工程背景,研制适用于轨道交通牵引变电站直流馈出电缆在线监测系统.监测系统工作原理是通过监测电缆放电信号和直流泄漏电流信号综合评估电缆绝缘状态.监测系统由HF-CT传感器、DLCS传感器、数据采集系统以及监控后台组成.研制的HFCT传感器3 dB频率带宽为500～10 000 kHz;DLCS传感器量程为0～100 mA,分辨率为30 μA;数据采样系统采样速率最高为20 MSa·s-1;监控后台采用装有专家系统的工业控制计算机,实现电缆绝缘的智能诊断.在实验室对该系统分别进行直流馈出电缆绝缘良好、绝缘故障模拟试验,测试结果表明监测系统能够预警直流馈出电缆绝缘老化和绝缘破损故障.现场安装运行结果表明,监测系统运行稳定、可靠,诊断结果与实际情况相符.     

地铁隧道间漏泄无线通信越区切换问题的研究

介绍地铁隧道间漏泄无线通信的越区切换区域设置和漏泄电缆的连接方式。通过对不同速度等级的地铁列车在隧道间漏泄无线通信越区切换区域设置方案和漏泄电缆连接方式的分析,从工程经济性、实施性、可靠性等不同方面进行多方案的比选研究。使用漏泄电缆的地铁移动通信系统解决了车-地间双向大容量信息的安全传输及其高效切换问题,为列车安全运行和乘客提供优质的无线通信服务。