受电弓直流融冰技术研究

以HXD3C电力机车上的DSA250型受电弓为研究对象,设计了一套受电弓直流融冰技术方案,分别从受电弓(升、降)融冰点、直流电源的选取、电气布线、高低压隔离、加热设备等5个方面分析了该方案的可行性,并对受电弓直流融冰技术进行总结,提出该设计的优缺点,对受电弓的设计及运行维护具有指导意义。     

铁路接触网在线防融冰装置（SVC型）的研制

介绍了几种接触网融冰方式的优缺点，对接触网覆冰的热平衡过程与增长规律及相关基础参量进行计算，对SVC(TCR+FC)防融冰方案进行相关参数的计算，并建立PSCAD仿真模型进行仿真验证计算。结果表明，采用该方案可以对线路进行有效融冰，在电能质量及谐波抑制方面均满足要求，确保了牵引供电系统安全。     

兼具柔性直流输电功能的移动式直流融冰装置的研制

介绍了兼具背靠背柔性直流输电(VSC-HVDC)功能的移动式直流融冰装置的设计和试验情况,讨论了该装置的主电路结构,设计了多重化VSC的载波移相控制、PWM整流控制和恒流斩波控制,分析了串联型背靠背VSC-HVDC的控制方法,并介绍了装置的保护策略和试验方案。试验结果表明,所设计的控制方法是正确、有效的,装置完全能满足电网融冰抗灾的要求,并可进行中小功率的柔性直流输电。     

接触网交流在线防冰与离线融冰原理研究

建立了牵引供电网络交流防冰与融冰回路的简化模型,依据该模型分析了接触网交流防冰与融冰的原理理论,比较研究了电阻器限流模式与电抗器限流模式的防冰与融冰方案,提出通过控制限流电阻器的阻值,促使整个防冰与融冰回路的阻抗发生变化,改变防冰与融冰电流的大小,产生焦耳热防止接触网覆冰或融化覆冰,实现在线防冰与离线融冰功能。     

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。     

新型城市轨道交通接触网融冰方法研究

提出一种新型城市轨道交通接触网融冰方案,其核心思想是利用具有四象限变流功能的中压能馈装置在中压环网与接触网之间形成不断流动的融冰电流,在接触网导线电阻中产生热量使得覆冰融化。基于布尔斯道尔夫理论,研究不同接触网供电制式下的防冰电流、最小融冰电流与最大融冰电流以及给定环境条件和时间内融冰电流的计算与选取方法;提出4种融冰电流循环方式,并通过仿真验证控制策略的有效性,达到预期效果;基于2 MW的中压能馈装置进行融冰模拟试验,通过对试验数据的分析和总结,验证融冰方案的可行性和可靠性。     

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。     

电气化铁路接触网防、融冰方案经济性对比

接触网覆冰的解决方案可分为防冰和融冰两种。论文分别建立了接触网防冰数学模型和接触网覆冰、融冰数学模型,推导了防冰电流和融冰电流计算公式。依托基于静止无功发生器的接触网防融冰技术[1],对接触网防、融冰方案进行经济性对比,为解决接触网覆冰问题提供参考。     

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。     

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。     

中国南车大功率高压晶闸管为云贵两省直流融冰装置“定心”

正2011年12月15日,云南电网公司在昭通和曲靖地区增设的6套直流融冰装置(其中500 kV直流融冰装置2套,220 kV直流融冰装置4套)投入运行,该直流融冰装置的关键器件——大功率高压晶闸管由中国南车下属的株洲南车时代电气股份有限公司电力电子事业部提供。     

电气化铁路接触网雨凇覆冰厚度预测模型研究

在分析接触网雨淞覆冰形成机理的基础上,结合电气化铁路的供电原理,参考架空导线的覆冰预测模型得出接触网雨淞覆冰自然增长模型,并根据电热融冰热平衡方程,建立接触网牵引电流等效融冰厚度模型。在该基础上,得出接触网雨淞覆冰厚度预测模型。该模型考虑了接触网覆冰的气象因素,也考虑了牵引电流大小极其持续时间的影响,能够较准确地预测接触网雨淞覆冰的厚度。     

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。     

重载铁路隧道智能远程融冰操控系统的研究与设计

针对重载铁路隧道冬季结冰除冰难题,研究了一套智能远程融冰操控系统。该系统主要由复合材料排水板、双导发热电缆、温控器和电伴热控制箱组成。系统由双导发热电缆产生热量,通过人工远程控制或智能测量环境温度自动启动与停止融冰作业。通过调整发热温度,达到有效防止隧道内结冰或除冰的目的。     

基于焦耳热分析的单轨交通导电轨防覆冰方案

针对跨座式单轨交通系统的特点,提出一种大电流防融冰方案。基于焦耳热效应建立了单轨交通系统的T型专用导电轨的热平衡方程,计算其临界防冰电流,并分析温度、风速等环境因素对防冰电流的影响。为验证其可行性,在ANSYS中建立T型导电轨模型并对其进行热分析,结果显示计算得到的临界防冰电流满足实际所需。     

基于ATP判决的ATO冗余结构设计与实现

通过比较车载ATO系统的2种冗余方案,针对MTC-I型CBTC车载系统提出了基于ATP判决的ATO双机冗余结构,并详细论述了该结构下的冗余逻辑处理的实现方案。     

基于融冰式变风量调节的真空管道列车热环境控制系统研究

为了克服真空管道列车无新风、散热困难的问题,文章提出了一种基于融冰储热和变风量调节的新型热环境控制系统,该系统在列车运行期间通过冰的相变潜热吸收车内余热,同时采用变风量系统弥补融冰换热带来的问题。建立了一维AMESim与三维CFD联合仿真的热环境控制系统数值计算模型,研究了变风量和蓄冰板结构对车内温度和系统制冷性能的影响。研究结果表明：采用变风量时,可将热环境控制系统的有效控制时间增加5.7倍,冰块利用率增加6.1%,平均制冷量提升9%;融冰换热设备内蓄冰板厚度对热环境控制系统的有效控制时间影响较大,蓄冰板厚度为0.032 m的热环境控制系统比蓄冰板厚度为0.041 m的热环境控制系统有效控制时间增加了73.1%～82.1%;融冰换热设备内蓄冰板长度对热环境控制系统的有效控制时间影响较小,蓄冰板长度为1.4 m的热环境控制系统比蓄冰板长度为1.1 m的热环境控制系统的有效控制时间增加了5.17%～5.97%。     

某型永磁牵引电机噪声试验分析及仿真优化

某型轨道车辆永磁牵引电机在型式试验中噪声超标,产品声学性能不能满足要求。针对这一现象,文章开展了电机声学测试,分析其声学特性,并结合噪声机理确定了主要噪声来源。在此基础上,根据该型电机的结构特点,提出了声学控制优化方案,并对优化方案进行了声学仿真计算和试验验证。结果表明,该优化方案能明显改善电机噪声水平。     

基于静力的智能桥梁结构智能计算方案的研究

智能土木 桥梁结构在线监测环境下的智能计算是结构智能化的必要条件。通过对该环境下两种基于静力的计算路线的分析比较,给出了一个集神经网络力学反问题解法和有限元力学正问题解法为一体的智能计算方案。方案通过对荷载(被定义为结构工作状态指标)的实时识别和实时分检,以及分检状态流的有限元分析,建立实时、在线的结构健康监测机制和准实时、在线的结构健康诊断机制。结合模型试验,对方案予以初步实现并进行了仿真验证,其仿真计算结果表明该方案是可行的,有必要对其加以研究和完善。     

上海轨道交通5号线车载广播系统关键部件改造方案的研究与实现

介绍了上海轨道交通5号线AC11型电客车车载广播系统使用情况,详细分析了该车载广播系统的结构和原理,提出了改造方案和关键部件详细设计方案,并基于此方案实现了改造,已用于实际生产运营中。