中文名 | 磁浮供電系統(tǒng) | 外文名 | Maglev power supply system |
---|---|---|---|
含????義 | 為磁懸浮列車供電的系統(tǒng) | 應????用 | 磁懸浮列車 |
供電系統(tǒng)包括變電站、沿線供電電纜、開關站和其他供電設備。磁浮列車供電系統(tǒng)通過給地面長定子線圈供電來提供列車運行所需的電能。首先從110kV的公用電網引人交流高壓電,通過降壓變壓器降至20kV和1.5kV,然后整流成為直流電,再由逆變器變成0~300Hz交流電,升壓后通過線路電纜和開關站供給線路上的長定子線圈,在定子和車載電磁鐵之間形成牽引力。供電系統(tǒng)邏輯示意圖如圖2所示。
磁浮列車系統(tǒng)的整流、變流及電機定子等設備均在地面,對設備的體積和重量以及抗振性能沒有嚴格要求。
變電站內實現(xiàn)高壓交流電的降壓、整流并再逆變成0-300Hz的交流電,因此站內設備有降壓變壓器、整流變壓器、整流器、逆變器和輸出變壓器。變電站一般設在線路旁邊一條線路設若干變電站,每個變電站可向兩旁的線路區(qū)段供電。由于兩個變電站之間每條線路只能運行一列列車,因此變電站的間距實際上控制了全線的列車運行密度,其設置應根據運輸需求、列車編組和技術約束綜合考慮,經技術經濟分析后確定。
供電電纜用于對牽引電機的長定子供電。每條磁浮線路有2組或3組相互獨立的三相電纜對線路兩側的長定子供電。
開關站沿線路分布,將同一供電區(qū)間的電機長定子分為若干小段(數(shù)百米),在列車通過時交替接通。設置開關站的目的是減少供電電流在定子段上的功率損失,其設置間距根據技術和經濟分析確定。
除了對長定子供電以外,還需要相關電氣線路為道岔、車/線數(shù)據傳輸天線、車站或停車點的靜止列車等供電。
日本試驗線專用變電站占地面積35萬m2,內有接受電力設備及變電設備,于1995年10月在都留市小形山建成,從東京電力公司供電。接受電力設備為雙路(常用、備用),電壓為154kV,主變壓器的容量為60MVA(東海道新干線為100MVA),故主變壓器完全滿足列車行駛要求。在這里將送來的154kV電壓降為66kV。因為是雙路供電可以確保用電需要。
超導磁懸浮鐵路的變電站與普通鐵路的變電站不同,需按列車運行控制要求及時改變輸入電流及頻率,使磁浮列車嚴格按照設定程序自動運行,實現(xiàn)列車無人駕駛運行。對高速駛入車站停車的列車,變電站將改變輸入電流的相位及頻率,將電流送入驅動繞組,使列車能準確地停在指定的位置。這樣的電力轉換由新開發(fā)的世界最大級別的變流器( Inverter)控制單元完成。該變流器單元主要由整流器、中間直流環(huán)節(jié)和逆變器組成,構成“交一直一交”形式的變流結構。即先通過整流器將交流電轉換為直流電,然后再經逆變器( Converter)將該直流電變換為頻率、幅值和相位可控的三相交流電,經輸出變壓器提供給行駛中的列車。
超導磁懸浮鐵路的軌道沒有控制信號(軌道電路)。因此,為保證列車安全準確地運行,將驅動繞組按一定間隔分段(試驗線的間隔為453m,將來商業(yè)運營線路的間隔為40~50km),按列車的位置切換供電開關,確保前后列車的運行安全。此供電系統(tǒng)(三重供電回路),在山梨試驗線得到應用。
山梨試驗線南、北線分別裝有3組變流器( Inverter),提供20MVA、38MVA的電力。該變流器將電力公司提供的商用頻率的電力轉換為控制列車速度所需要的頻率。為了調節(jié)列車運行速度,北線變流器提供的電力頻率范圍為0~56Hz,對應的列車速度為0~50km/h;南線的頻率范圍為0~46Hz,對應的列車速度為0~450km/h。
變流器的控制過程為:根據控制中心的運行管理系統(tǒng)先生成運行曲線,根據這個運行曲線的指示,再通過變電站的驅動控制系統(tǒng)控制變流器的動作。
處于超導狀態(tài)的超導磁鐵一旦通電后電流將半永久性地流動不絕,行駛時沒有必要像普通電力機車那樣從外部供電。但列車運行時,車內的照明、空調等電氣設備也需要大量電力。對于超高速磁懸浮鐵路,這種電力不可能像城市軌道交通那樣靠供電軌或架空線提供,只能采用無接觸供電的方式。眾所周知,旋轉電機可以改造成發(fā)電機,與此原理相同,磁懸浮鐵路使用導軌磁鐵也可以在車輛繞組產生感應電流,用這種感應電流可以為車內電氣設備供電。這種供電方式稱為非接觸車內供電形式,也稱為感應發(fā)電裝置,原理及結構見圖1。
車輛靜止時,可使用車載蓄電池保證電能供應。車載蓄電池可在列車運行過程中從超導磁鐵接受電力充電。JR指出:無須與其他物體接觸,電力使用效率特別高。
交流供電系統(tǒng)與直流供電系統(tǒng)的區(qū)別
交流供電系統(tǒng)最大的優(yōu)點是可以方便的進行電壓變換,實現(xiàn)在用電時,使用低電壓,大電流,降低設備設計要求;傳輸時,使用高電壓,小電流,減少送電損耗,實現(xiàn)長距離、大功率傳輸。直流供電由于傳輸時線路上不存在50...
一、IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)就是電源中性點不接地,用電設備外露可導電部分直接接地的系統(tǒng)。IT系統(tǒng)可以有中性線,但IEC強烈建議不設置中性線。因為如果設置中性線,在IT系統(tǒng)中N線任何一點發(fā)生接地故障,該系統(tǒng)將不...
1、TN-S供電系統(tǒng)即為低壓配電系統(tǒng),TN-S系統(tǒng)為電源中性點直接接地時,電器設備外露可導電部分通過零線接地的接零保護系統(tǒng)。N為工作零線,PE為專用保護接地線,即設備外殼連接到PE上。2、TN-S 方...
格式:pdf
大小:11KB
頁數(shù): 1頁
評分: 4.4
1、 一次母線主接線為全橋,二次母線主接線為單母線分段式; 2、 電源線路供電距離為 3km;(架空線路) 3、 負載及供電距離為: 1) 主井提升機: 功率 1800KW、功率因數(shù) 0.8、工作臺數(shù) 1 臺、供電距離 1km;(電纜線路) 2) 副井提升機: 功率 1300KW、功率因數(shù) 0.8、工作臺數(shù) 1 臺、供電距離 1km;(電纜線路) 3) 壓風機:功率 300KW、功率因數(shù) 0.85、工作臺數(shù) 3 臺、供電距離 1km;(電纜線路) 4) 主通風機機:功率 1000KW、功率因數(shù) 0.85、工作臺數(shù) 1 臺、供電距離 1km;(架空線 路) 5) 井下供電負荷:功率 6000KW、功率因數(shù) 0.7、供電距離 2km;(電纜線路) 4、變壓器參數(shù): 變壓器參數(shù)表 型號 額定容量 /kVA 額定電壓 /kV 連接組 標 號 空載電 流 /% 空載損 耗/W 負載損 耗 /W
格式:pdf
大小:11KB
頁數(shù): 1頁
評分: 4.6
1、 一次母線主接線為全橋,二次母線主接線為單母線分段式; 2、 電源線路供電距離為 3km;(架空線路) 3、 負載及供電距離為: 1) 主井提升機: 功率 1800KW、功率因數(shù) 0.8、工作臺數(shù) 1 臺、供電距離 1km;(電纜線路) 2) 副井提升機: 功率 1300KW、功率因數(shù) 0.8、工作臺數(shù) 1 臺、供電距離 1km;(電纜線路) 3) 壓風機:功率 300KW、功率因數(shù) 0.85、工作臺數(shù) 3 臺、供電距離 1km;(電纜線路) 4) 主通風機機:功率 1000KW、功率因數(shù) 0.85、工作臺數(shù) 1 臺、供電距離 1km;(架空線 路) 5) 井下供電負荷:功率 6000KW、功率因數(shù) 0.7、供電距離 2km;(電纜線路) 4、變壓器參數(shù): 變壓器參數(shù)表 型號 額定容量 /kVA 額定電壓 /kV 連接組 標 號 空載電 流 /% 空載損 耗/W 負載損 耗 /W
磁浮球開關是在一個中間有空的浮球當中固定一個磁鐵,將磁浮球穿在一根不銹鋼桿上,在銹鋼桿內放置一個磁性元件(一般為干簧管),當磁浮球在不銹鋼桿上移動時,磁性元件就會吸和或斷開。
根據磁懸浮列車所采用的電磁鐵種類可以分為常導吸引型和超導排斥型兩大類。常導吸引和超導排斥 型
常導吸引型磁懸浮列車是以常導磁鐵和導軌作為導磁體,用氣隙傳感器來調節(jié)列車與線路之間的懸浮間隙大小,在一般情況下,其懸浮間隙大小在10 mm 左右,這種磁懸浮列車的運行速度通常在300-500 km/h 范圍內,適合于城際及市郊的交通運輸。
超導排斥型磁懸浮列車是利用超導磁鐵和低溫技術,來實現(xiàn)列車與線路之間懸浮運行,其懸浮間隙大小一般在100mm左右,這種磁懸浮列車低速時并不懸浮,當速度達到100 km/h 時才懸浮起來。它的最高運行速度可以達到1000km/h,當然其建造技術和成本要比常導吸引型磁懸浮列車高得多。
(2)按懸浮技術,磁懸浮列車按懸浮方式有電磁吸引式懸浮(EMS)和永磁力懸浮(PRS)及感應斥力懸浮(EDS)兩種。
磁浮技術分為軌道、車輛、牽引、運行控制四大系統(tǒng),有16項核心技術。德國、日本與中國為世界上目前有磁浮列車試驗或營運路線的國家。
——美國圣迭戈:美國通用原子公司在圣迭戈建造了一條長120米的磁懸浮軌道,目的是為聯(lián)合太平洋鐵路公司將要在洛杉磯建造的一條8公里的運載線路提供測試。
——德國埃姆斯蘭縣:Transrapid擁有31.5公里的軌道,定期運行的速度最高達420公里每小時。
——日本JR磁?。喝毡狙邪l(fā)的超導體磁浮列車由東海旅客鐵道和鐵道總合技術研究所主導。首列實驗列車JR-Maglev MLX01從1970年代開始研發(fā),并且在山梨縣建造了五節(jié)車廂的實驗車和軌道。在2003年12月2日最高速達到581km/h(361 mph)。在2015年,L0型磁懸浮列車更創(chuàng)下了603 km/h的速度,創(chuàng)下有車廂車輛的陸地極速。
——美國聯(lián)邦運輸管理局(FTA)城市磁浮技術示范(UMTD)計劃
——中國西南交通大學:2003 年,西南交大在四川成都青山磁懸浮列車線完工,該磁懸浮試驗軌道長 420 米,主要針對觀光游客, 票價低于出租轎車費。
——日本:日本東部丘陵線
——中國上海:上海磁浮示范運營線
——韓國仁川:仁川機場磁懸浮線
——中國長沙:長沙磁浮快線
——中國北京:北京S1號線
——美國佐治亞州:Powder Springs:AMT Test Track
——日本:中央新干線(東京-名古屋-大阪)
1971年:西德,Prinzipfahrzeug,90 km/h
1971年:西德,TR—02(TSST)—164 km/h
1972年:日本,ML100,60 km/h,(載人)
1973年:西德,TR04,250 km/h(載人)
1974年:西德,EET—01,230 km/h(無人)
1975年:西德,Komet,401.3 km/h(由蒸汽火箭推進,無人)
1978年:日本,HSST—01,307.8 km/h(由蒸汽火箭推進,日產汽車制造,無人)
1978年:日本,HSST—02,110 km/h(載人)
1979年12月12日:日本,ML—500R,504 km/h(無人)第一次突破500 km/h
1979年12月21日:日本,ML—500R,517 km/h(無人)
1987年:西德,TR—06,406 km/h(載人)
1987年:日本,MLU001,400. km/h(載人)
1988年:西德,TR—06,412.6 km/h(載人)
1989年:西德,TR—07,436 km/h(載人)
1993年:德國,TR—07,450 km/h(載人)
1994年:日本,MLU002N,431 km/h(無人)
1997年:日本,MLX01,531 km/h(載人)
1997年:日本,MLX01,550 km/h(無人)
1999年:日本,MLX01,548 km/h(無人)
1999年:日本,MLX01,552 km/h (載人/5輛編組) 吉尼斯世界紀錄認可
2003年:中國,Transrapid SMT(德國提供技術所建設,第一條商業(yè)運行路線),501.5 km/h
2003年:日本,MLX01,581 km/h(載人/3輛編組)吉尼斯世界紀錄認可
2015年: 日本,L0型磁懸浮列車,590 km/h(載人/7輛編組)
2015年4月: 日本,L0型磁懸浮列車,603 km/h(載白鼠/7輛編組)
磁懸浮列車的車窗是安全玻璃,乘客可以更好的觀賞窗外的風景。 減速玻璃在與車體接觸的邊緣處有弧度變形,正因為這個弧度可以使車外景物在透過弧度時發(fā)生變形,從而影響車內乘客的視覺,產生視覺上的減速的效果??焖傩旭倳r人員會耳鳴難受心慌心悸,在擋風玻璃邊緣都有漸淡的點狀黑色裝飾邊,同樣也起到一定高阻效果。