对地铁高压电气系统研究论文_郑桂炎

对地铁高压电气系统研究论文_郑桂炎

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摘要:近年来,随着城市轨道交通不断发展,地铁因为其方便、快捷、节能、污染小等优点逐渐发展成为了一项主要的交通方式,尤其是在现今社会中,生活节奏与工作节奏不断加快,时间显得尤为重要,选择地铁的人也日益增多,并且地铁已经呈现出向二、三线城市发展的趋势。因此,加强在地铁方面的探索也就变得很迫切了,以下主要从地铁高压方面进行介绍,供同行参考。

关键词:地铁;高压;新技术;第三轨;屏蔽门

1、地铁的发展前景与必要性

自1863年地铁诞生于伦敦以来,在这一个半世纪的时间里,地铁这一交通方式取得了飞速的发展,现在世界上投入使用的地铁轨道总长度共计有三千九百多公里,由此便可以看出地铁广阔的发展潜力与发展前景。就我国而言,现阶段的城镇化进程进行地如火如荼,人口过百万的大城市也逐渐增多,越来越多的城市需要地铁的身影,因此,地铁的发展已经越来越迫在眉睫,我们研究有关地铁发展的技术具有非常强的实践性与必要性,本文主要从地铁高压方面的新技术进行阐述。

2、地铁的安全事故

近年来不断发生的地铁安全事故使得地铁的安全性成为了人们关注的一个主题,在建造地铁的过程中,有很多由于结构方面的失误而造成的事故,而在地铁运行时,多半的事故是由于高压电气引起的,这其中既包括触电事故,也包括一些消防事故。比如在2009年9月9日,杭州地铁在建设时,一名建设工人不幸触电;2012年3月10日晚,在西安市康复段地铁发生了触电事故,并且造成了一死两伤的悲剧等等,由于地铁的高压问题而发生的悲剧历历在目,相关研究人员对此进行了深度的研究并且在很多方面都付诸实践。

3、地铁在高压电气方面的安全问题以及解决措施

分析总结近年来由于高压电气问题而发生的交通事故,主要可以归纳为以下几点:

第一,由于跌落而导致的触电事故,这一类事故的发生几率与次数都是很高的,人们在等车时或者拥挤时有可能会跌落到铁轨边,以北京地铁为例,许多地铁运行都是采用“第三轨”提供驱动力的方法,此时“第三轨”的电压高达750V到1500V,远远高出人体的安全电压,而“第三轨”距离铁轨的距离很近,稍不小心就会碰到,由此造成的触电事故屡屡发生。而针对这种事故,目前已经有了较好地改善措施,那就是将由“第三轨”提供驱动力改为由接触网提供驱动力,接触网的位置在列车顶上。随之改变的还有地铁不再使用受电靴连接“第三轨”受电,而是利用列车顶部的受电弓连接接触网受电。这样一来,就会大大减少乘客触碰到带电轨的几率,减少此类事故的发生。

第二,由于地铁本身故障而发生的事故,地铁整个车体都是带电的,由列车、轨道与变电所形成了一个闭合回路,这个回路中一直有电流通过,而乘客自身也是可以导电的,如果成为这个闭合回路中的一段,就会发生危险,后果将不堪设想。当回流回路电阻过大、回流系统绝缘薄弱、列车牵引取流变化时,在乘客上下车的过程中,很有可能会发生“跨步电压”触电的现象。这是因为此时乘客是一脚踏在列车中,一脚踏在大地上,就会产生电势差,即电压,这种情况是由地铁本身发生故障造成的。针对此种情况,一般有两种保护措施,其一是钢轨电位限位装置,该装置的功能是可以使轨道与大地之间短路,从而起到保护人体的作用,并且该技术目前在国内已经得到了较为广泛与成熟的运用,切实起到了保护乘客安全的作用。其二是地铁屏蔽门的应用,这一装置均采取了严格的绝缘措施,杜绝出现高于人体的安全电压,从而保护人体以免伤害。

第三,除了对人体造成的伤害外,地铁的高压电气对于地铁所通过的隧道、铁路轨道等也会产生不安全因素,因为地铁是采用供电回流轨的方式,因此整个轨道中都充斥着电流,虽然地铁通过的地方与当地的隧道、铁轨等物采取了绝缘的办法。但是绝缘不是绝对的,还是会有一部分电流传到隧道等处,这就是所谓的杂散电流。虽然简单来看只是对隧道、铁轨造成了腐蚀,但是这一现象不仅增加了对隧道的维修、更换次数,不利于节能,更埋下了安全隐患,如果维修不到位或者因为某些因素忽略了及时的检查,隧道很可能会坍塌,造成的后果不堪设想,因此,由于地铁的高压在这一方面造成的安全隐患一定要引起相关人员的重视。

以上三个问题是比较常见的有关于地铁在高压电气方面的安全问题,除此之外,还会有其他的各种各样的问题,因此,对于地铁在高压电气方面的安全要求与标准一定不能疏忽大意,要尽最大努力保证安全。

4、地铁在高压电气方面的要求

由地铁高压电气的问题而造成的安全事故后果惨重,因此,相关人员必须做到认真工作,严格要求自己的业务水平,在地铁的高压电气方面,为达到保证工作者与乘客人身权利的目的,对相关的工作者有着高标准的要求,主要分为三方面:首先,是对工作者的要求,相关的工作者一定要认真负责,有着扎实的业务基础,并且遵守所在岗位的规章制度,做到定期的检查维修切实保障地铁高压电气方面的安全,一定不能存在侥幸心理。其次,对于一些像变电站这样的房间,在开始设计、施工时就要做到认真严格,在使用过程中要保持空气流通、所处环境干燥,与之相连的安全通道不能有杂物堵塞。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在变电站正常的工作中,要具备合格的现场管理要求、值班人员管理要求以及相应的交接班要求等,这其中包含了很多项内容,比如在现场管理部分,要有相应的设备缺陷记录、抄表记录等,并且一定要定期检查,虽然这看似都是一件件的小事,但绝对不能疏忽,因为稍微一点的疏忽都可能造成不可挽救的损失。最后,对于一些设备一定要做到相应的维护管理,比如上文提到的地铁屏蔽门,有些地铁屏蔽门在安装使用之初具有很好的效果,但是经过一段时期的使用之后往往会出现故障。而造成这些故障的原因一部分是因为后期的清理工作不到位,由于灰尘的沉积而导致的。这些问题完全可以通过后期的维护管理工作解决,在这一方面的工作有待加强。

我们在对待地铁的高压电气问题时不能有丝毫的大意,应该竭尽所能的找出所有的办法来完善这一问题,从而做到能够切实地提高地铁的安全性,减少甚至避免由地铁引发的安全事故。

5、地铁在高压电气方面的安全探索

虽然本文就地铁在高压电气方面提出了一些典型的问题与相应的解决措施,但是由于其的重要地位,我们在高压电气安全问题上的探索要不断进行,不仅要关注我国在这个领域的研究成果,也要与世界上接轨,不只是局限于理论上的研究,也要付出实际行动,多结合实践研究,共同努力,造福人类。

6、地铁在高压方面的新技术

近年来,地铁的发展受到越来越多领域相关研究人员的关注,这其中当然也包括地铁在高压方面新技术的探究,这些新技术在地铁运行或维护的许多方面或多或少地都已经取得了效果,与其他地铁方面的新技术相比,地铁在高压方面的新技术研究更要认真谨慎,这是因为现实中因为地铁高压的问题造成了多起人员伤亡事故,因此,地铁在高压方面的新技术研究不仅仅应该注重地铁运行的效率与成本,更应该注意在运行当中的安全性,以下就几项典型的技术加以讨论:

第一,将提供电能的电压再次提高。对于像北京地铁线路这样“第三轨”的供电方式,将“第三轨”提供电能的电压再次提高,由原来的750V提高到了1500V,这样一来,变电站的数量就减少到原来的二分之一。这是因为在功率P一定的条件下,电压V越大电流I就越小,因此,由于电压的增高,沿线由电流引起的损耗就降低,这样变电站的数量就减少了,不仅大大节约了成本,而且提高效率。另外,变电站数量的减少还有另一个原因,那就是电压提高到1500V后,电压允许的变动范围由原来的400V上升到了900V,这也有助于变电站之间距离的加大,进而减少变电站数量,从而起到了更加节能的作用。除此之外,以北京地铁六号线为例,原来的接受电能的方式是由地铁底部伸出的受电靴来获取能量,而电压提高后,列车通过在列车车顶部伸出的“受电弓”与在隧道顶部的触电网的接触来获取电能,这样的方式不仅节约了地铁的建造成本与运行的成本,更提高了用电的效率。

第二,由于在高压方面的新技术,使得某些地铁线路的供电方式由“第三轨”的供电方式改为了接触网的供电方式,这样一来就很大程度上提高了地铁轨道处的安全性。往年由于地铁轨道触电而引发的惨剧屡屡发生,大多数是因为人在等车时或者拥挤时被挤下站台,掉到了轨道边,而轨道边负责提供高压电的“第三轨”上所带的高压造成了人员的触电,发生的这些惨剧也促使了在这方面的研究创新,促进了接触网供电技术的发展与成熟。相对于“第三轨”的供电方式,由于接触网位于列车的上部,因此,乘客接触到接触网的几率要小很多,这样就会大大降低触电的可能,但是乘客在候车时依然要小心,千万不要掉以轻心。

第三,钢轨电位限位装置的应用也成为一项发展较为成熟的与地铁高压有关的新技术,众所周知,地铁是由高压电能提供行进动力的,而不论是以“第三轨”的供电方式还是接触网的供电方式为地铁提供驱动力,针对于某一节车厢而言,它都相当于一个导体。如果乘客成为了这个导体的一部分,就会发生触电情况。虽然在正常情况下,乘客与大地之间并没有电压差,但是一旦地铁遇到了故障,就很有可能会使乘客在上下车时与变电所形成闭合回路,进而使高于人体承受能力的电流通过人体,造成触电危险。这种故障可能是由当回流回路电阻过大、回流系统绝缘薄弱、列车牵引取流变化等原因造成的。这里的回路是指列车、铁轨与变电所形成的回路,此时,钢轨电位限位装置就起到了作用,当钢轨电位过高时,该设备就会使轨道与大地短路,降低电压值,使电压值降低到人体能够承受的范围内,进而起到保护人体的作用。

以上的几个方面不只是有地铁高压在运行时的应用,还有相关的保护措施,我认为两者相比而言,后者更为重要,因为只有在保证人身安全的前提下,才能够讨论新技术的提高与创新,才能促进地铁这一交通方式的发展与繁荣。

7、高压新技术发展的必要性

众所周知,地铁前进的动力就是由高压提供的,没有高压地铁的运行就无从谈起,因此,其他一切技术的研究与创新都是建立在高压技术的基础之上,而地铁的高压承担的责任不仅仅是驱动一列列车前进,更要研究出相应的保护措施,减少直至避免悲剧的发生。由此,地铁在高压方面的新技术研究就显得更加必要。除此之外,高压还可以理解为高压力,比如较新的一项技术是高压细水雾灭火系统,这一消防系统被用于地铁车顶的灭火系统,效果较好。虽然这并不是本文讨论的重点,但是也应该重视。

8、结束语

综上所述,由于现在世界整体城镇化的加快,越来越多的大城市将会涌现,城市土地更加珍贵,因此,地铁的地位会逐渐的提升,那么,关于地铁安全性的讨论将会变得更加重要,而高压电气这方面对地铁的安全性影响很大,是很值得相关人员认真探索的领域,让我们共同努力,将地铁这一项交通方式打造成为零事故的理想交通!

参考文献:

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论文作者:郑桂炎

论文发表刊物:《基层建设》2016年21期

论文发表时间:2016/12/6

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