地铁车辆弓网静态电接触的多场耦合模型及温升分析

当地铁到站或在线路上因故临时停车时，接触网仍需为列车提供电流，此时弓网接触部件因处于静止状态而存在局部过热的情况，严重时可能导致滑板热损伤甚至造成接触线断线事故。因此，地铁停车期间弓网电接触的温升研究具有重要意义。地铁列车弓网接触是热、力、电多物理场耦合的复杂行为，而弓网接触力、滑板热导率和接触线截面形状对弓网电接触有重要影响。本文针对受电弓滑板与接触线静态取流的工况，研究了接触电阻和接触热导的变化规律与建模方法，建立了热-力-电耦合的三维有限元分析模型，分析弓网接触力、滑板材料热传导率以及接触线磨耗对接触温升的影响。结果显示，增大弓网接触力、选用高热导率的滑板材料和改良接触线截面轮廓均可降低弓网接触温升。研究结果对接触线结构优化、滑板材料的选取及保障列车安全运行有重要参考价值。     

接触网直流融冰载流温升试验研究

接触网覆冰是影响行车安全的重要因素之一。本文提出一种利用电能转化为热能来融冰的小容量接触网直流融冰装置及其载流温升现场试验方案。选取直流融冰装置作为电源、一定长度上行接触网和下行接触网作为试验回路,在接触网试验回路上加载不同档位和时长的电流进行温升试验;在接触网试验回路的承力索、接触线和主要零部件上安装温度监测装置和电流监测装置,监测其电流分布和温度变化情况,并对试验前后的回路直流电阻和关键连接点的线夹力矩值进行测量;通过分析得出直流融冰装置投入后接触网温升可控性,并对试验方案可行性进行验证。     

基于ANSYS的接触线烧伤热分析

在接触网运行了多年、牵引运能不断增加的情况下,接触线的电气烧伤现象越来越突出。本文依据热传导理论,利用ANSYS大型有限元分析软件对弓网系统电流通过接触电阻时和弓网系统产生电弧时进行瞬态热分析,了解接触线被侵蚀程度,分析仿真结果,并根据仿真结果提出了相应的解决措施,为牵引供电系统的设计和运营维护提供参考。     

兰新高速铁路弓网系统动态接触电阻模型研究

以动态接触压力、机车速度和牵引电流为主要输入变量,结合兰新高铁动车组实际运行环境,建立了动态接触电阻模型。分析了动态接触压力、机车速度和牵引电流在实际工况下的内部关系以及以弓网接触表面主要温升来源和动态接触电阻表征接触电阻的动态特性,并基于先进的高速铁路供电安全检测监测系统(CPCM和CCLM),采用差分进化算法对高速滑动温升模型和平均动态接触压力模型进行参数辨识,进而得出动态接触电阻模型,由此在机车3种运行状态下分析其动态接触特性。研究表明:速度和动态接触压力成为影响接触电阻大小最重要的因素,基于与实际运行的兰新高铁动车组同型号的高速综合检测车为实验载体建立的模型更加贴近实际工况。     

电气化铁路接触线载流量试验方法对比分析

接触线是电气化铁路的重要组成部分，其载流能力对接触网的温升具有重要影响，选择合理的载流量试验方法是接触线性能检测的关键。本文分析了线索载流量的热平衡计算原理，概述了国内外线索载流量的研究方法，并系统对比了接触线、架空线索以及电线电缆的载流量试验方法特点，发现环境控制、试验张力、稳定温度是载流量试验的关键控制因素，现有的接触线载流量试验方法在这3个方面还存在不足。通过本文的研究，为接触线载流量试验方法的进一步完善提供了技术支撑。     

电气化铁路接触网短路电流热效应分析

为研究铁路接触网在被动式短路断电时的热效应,对短路电流对接触网的主导电回路、受电弓滑板和接触线之间的温升情况进行研究。介绍了接触网在被动式短路断电模式下的短路电流、接触面积的计算方法,阐述了局部热效应模型的计算模型,针对接触网发热量、接触线与滑板之间的温升情况进行计算。研究得出发热量受接触面宽度和接触力的大小影响较大;在牵引变电所附近实施短路作业烧损甚至熔断接触线的概率较大;新接触线在大张力作用下存在接触线断线的危险。     

接触网线路分段处接触线损坏的认识和措施

<正>2000年以来,瑞士联邦铁路(SBB)在接触网线路分段处发生了多起接触线损坏,众所周知的原因是接触线断裂或接触线掉落,从而造成永久性短路。其后果是约1 h或几小时封锁线路停运待修。接触线断裂处变形、变色和高温。在线路分段内的区域,受电弓是以电方式连接两根接触线,因此在受电弓停止运行时对接触线是危险的,这里该区域被界定为补偿电流区,其长度一般为20~30 m。实验室的测试表明,接触电阻是由接触力、电流强度、接触面、接触温度和受电弓滑板材料所决定的。对接触线压紧力为36 N和电流为100 A时的滑板接触电阻进     

基于LabVIEW的弓网动态试验测试系统研究

列车运行过程中,受电弓与接触线滑动摩擦,接触力、硬点、离线率等参数是评价弓网动态性能的重要指标。LabVIEW是开放式虚拟仪器平台,具有丰富的接口,将弓网动态试验测试的各个测点的硬件设备相统一。在弓网动态试验测试检测方法进行研究、分析的基础上,设计出一整套弓网动态试验测试系统,在试验过程中,达到实时在线处理相关数据的要求,以期能全面评价受电弓运行状态和弓网受流质量。     

蓄电池电车快速充电条件下接触线的维修周期

由于近年来引进的蓄电池电车是由接触线与受电弓接触进行大电流快速充电,所以通电部分会产生大幅度的温升。为此,在设计阶段就要研究增大通电部件断面积等。但是,依据充电场所,无滑动接触线及滑板上流经大电流,时间久了会在接触面上产生被膜,这种被膜对接触线温升的影响是不容忽视的。因此,在蓄电池电车供电方面,需要弄清被膜的影响及维修保养周期。对接触线进行了暴露试验和温升模拟,在考虑被膜影响的基础上给出了维修保养周期。     

基于虚拟仪器平台的多通道温度采集系统

利用虚拟仪器平台Lab VIEW开发多通道温度采集系统。系统硬件部分包括NI数据采集设备、电压传感器、电流传感器、热电偶、功率分析仪及报警模块等;上位机控制软件以Lab VIEW为平台,实现数据的采集、分析、显示、存储以及报警等功能。实践证明,系统使用方便、精度高,可用于制动电阻温升试验等温度检测领域。     

基于ZigBee无线传感网络轴温探测系统的设计

介绍当前货运铁路轴温检测系统的特点,将ZigBee无线传感网络技术应用于货运铁路机车轴温检测系统,组建ZigBee无线传感网络,详细设计了该系统的硬件结构和软件结构,给出了系统的硬件电路图.经对比,此系统与以前的有线的轴温检测系统的有节省布线,降低成本的作用.并对ZigBee无线传感网络用于铁路运输做了展望.     

接触网承力索的覆冰厚度在线监测技术研究

接触网覆冰会严重影响列车运行安全,为了及时开展防融冰工作,提出一种高效快捷的基于在线监测的覆冰状态分析方法,实时分析接触网的覆冰状态。分析覆冰形成的气象条件以及接触网覆冰的物理模型;利用Ansys软件仿真分析覆冰对接触网补偿装置补偿位移b值的影响,得出覆冰厚度简单近似计算公式,并通过试验验证其准确性;设计覆冰状态在线监测系统,并将系统投入使用。研究结果表明:当达到一定的环境条件时,接触网会发生覆冰,且接触线与承力索的覆冰形态不同;随着覆冰厚度的增加,接触网补偿装置的补偿位移不断增大,根据承力索补偿位移可以较为准确地计算覆冰厚度;经过一段时间的应用,覆冰在线监测系统可以长期稳定运行。     

ZigBee在牵引试验车数据采集系统中的应用研究

试验车数据采集是机车牵引试验中最重要的环节之一,针对试验车数据采集系统的要求,将ZigBee无线传感网络技术应用于试验车数据采集系统,组建ZigBee无线传感网络,详细设计了该系统的硬件结构和软件结构.此系统与以前有线的试验车数据采集系统相比,节省布线,降低成本,并对ZigBee无线传感网络用于铁路运输做了展望.     

基于无线网络的有轨电车杂散电流监测系统

针对传统轨道交通杂散电流有线监测系统建设复杂、成本高、影响美观等缺点,提出利用无线通信技术构建有轨电车杂散电流监测系统。分析对比无线网络监测系统的优越性和必要性,对系统整体结构设计、通信方式的选择、主要设备硬件设计和软件设计等方面进行阐述。监测系统由监测终端、区间监测子站和监测管理中心3个层次组成,监测终端与区间监测子站之间采用ZigBee无线网络通信,实现监测数据的上报;区间监测子站与监测管理中心之间通过GPRS网络通信,实现区间数据的发送和控制指令的接收。经现场实验验证,通过无线网络传输的监测数据与有线监测系统得到的数据基本一致,系统通信稳定,可满足监测杂散电流的要求。     

城市轨道交通某型车辆轴温检测系统误报隐性故障问题研究

某型城市轨道交通车辆由A型轴温检测系统升级为B型轴温检测系统后,中央控制单元数据中频繁报出头车3/4轴头CAN1/2路隐性故障,通过更换端部接线箱连接器相应公、母针可解决故障问题。通过对连接器内部针位排布规律、连接器插针插拔力检验数据、连接器安装结构进行综合分析,以及对B型轴温系统工作原理和安装结构进行分析,判断是由于连接器线缆无可靠固定、连接器受车体振动影响、内部插针插拔力不足造成接触电阻异常,进而引起误报隐性故障问题。优化解决方案为:在车下线槽盖板上焊接固定支架,对车下的以连接器悬线进行固定,避免振动对连接器的影响。     

基于CDMA 1X的磁浮列车悬浮导向系统远程监控的设计与实现

利用CDMA1X无线通信技术对磁浮列车悬浮导向控制系统实施无线远程监控,并完成整个系统的硬件和软件设计。阐述了系统的组成结构和工作原理,对系统接口转换模块、CDMA数据终端单元和远程监控中心等部分进行了详细的分析和设计。该系统已成功运用于双磁浮架车辆悬浮导向平台试验中,很好地实现了车辆运行过程中对各点控制器状态和参数的实时监控。     

基于GPRS的嵌入式无线数据传输系统

提出一种以嵌入式微处理器S3C44BOX为控制核心、结合GPRS技术开发的无线数据传输系统设计方案。系统硬件部分由采集终端、Internet网络、监控中心服务器组成，软件部分包括采集终端软件和服务器软件。重点描述了车栽终端的硬件组成和软件设计。     

建立在铁路信号信息平台系统基础上的ZPW-2000A设备实时在线测试

本系统采用数字信号处理技术，实现了对ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路的在线监测，并且能够纳入TJWX-2000型铁路信号微机监测系统。本文对系统的硬件组成、系统软件的结构、实现方法和技术指标进行了介绍。     

一种接触线振动在线监测方法

对接触线振动进行监测可判断受电弓当前运行状态,也可为接触网运维提供基础数据。对此提出一种接触线振动在线监测方法,以加速度计为核心设计一套接触线振动无线监测装置,并针对接触线的特点设计一种可靠性的安装结构,可对接触线的振动加速度进行直接采样并利用无线进行上传,利用四元数理论去除监测装置加速度的重力分量误差,以获取的振动加速度数据为基础,应用带滤波的离散频域积分方法求解接触线振动位移,最后利用接触线结构参数波动传播速度的实测值与理论值对比,验证方法的可行有效。通过在简单链型与弹性链型悬挂两种典型结构接触网导线的试验测试,结果表明:该装置可对接触线振动进行在线监测,接触线波动传播速度实测值与理论值基本一致,验证了该方法的可行性与有效性。