集電小車

1.2.1 懸垂式開關(guān)小車系統(tǒng)的構(gòu)成和特點

1)集電小車:集電小車是滑觸線集電器和電流控制單元的載體，集電小車能夠靈活選擇有維修人員手工或者機車自動牽引。牽引索設(shè)置有過拉力保護裝置保護小車不被損壞。

2)安全滑觸線系統(tǒng):安全滑觸線提供了檢修車間全長范圍的直流電源，多個集電小車共用一套滑觸線。

3)電流控制單元及其附件:電流控制單元提供有一個負載電路和一個控制電路。在負載電路中提供有一個電源插頭，根據(jù)機車的用電需求能夠靈活的選擇接通或者分斷電源插頭上的電流?？刂齐娐放c電源插頭配合實現(xiàn)安全互鎖功能。

1.2.2 懸垂式開關(guān)小車系統(tǒng)的主要特點

1)完善的安全互鎖功能:

(a)電源插頭在插入機車插座前任何情況下都不會接通電源;

(b)插頭正確插入插座，并按正確程序操作后才能接通插頭電源提供給機車;

(c)插頭在誤拔出的情況下能夠自動切斷電源。

2)高效、靈活、簡便的操作方式:

(a)所有的插頭插拔操作以及供斷電工作均可以由一名操作人員在1分鐘內(nèi)完成;

(b)每部集電小車都可以在車庫內(nèi)全程移動，既可以由機車自動牽引也可以由一名操作人員人工牽引移動;

(c)每部小車的連鎖控制單元都可以單獨控制一個電源插頭，任何一個集電小車都不會影響其他集電小車的工作，能夠更高效靈活的支持維護工作

1) 集電小車組成

集電小車是由集電器和運載小車組成。 (a)雙臂集電器特點

· 每臺集電小車采用雙臂集電器配置，最大額定電流750A。在100%負荷下連續(xù)下工作溫升不超過30度。

· 雙臂集電器安裝接觸可靠，確保動力及控制信號的平穩(wěn)準確傳輸。

· 超長集電器碳刷壽命，超過2萬公里的使用壽命。

· 單只集電器接觸壓力最大僅28N，滑動摩擦力小，小車拖動靈活。

· 集電器為鋁制表面電泳處理，重量輕耐腐蝕。集電器緊固件或銷件全部為不銹鋼材質(zhì)。

2)集電小車特點

· 懸吊式拖動小車系統(tǒng)具有重量輕、剛性好、適應(yīng)能力強、拖動輕便、可靠性高外形美觀等特點 。

· 小車結(jié)構(gòu)件全部熱浸鋅，緊固件全部采用304不銹鋼制成。

· 輪系構(gòu)成 :1)4只125mm直徑大型行走輪;2)4只固定在工字鋼腹板上的80mm直徑張緊輪;3)4只60mm防跳輪。

· 行走輪為德國進口，采用德國拜仁化工VULKOLLAN材質(zhì)外圈，具有抗磨、減震、運行無聲等特點。軸承采用免維護自潤滑軸承 。

1)滑觸線系統(tǒng)組成 support arm 支撐臂:提供滑線系統(tǒng)安裝支撐結(jié)構(gòu)。

conduCtor rail 滑觸線:提供電流載體。

Hanger ClalnP 吊夾:提供滑線體安裝固定結(jié)構(gòu)。

Power feed 供電點:提供電源接入點。

Rail ConneCtor 滑線連接器:連接滑線體的裝置。

Anchor Cla 即固定夾:緊固滑線系統(tǒng)，并使滑線向期望方向移動的裝置。PE 底線:帶黃綠線標的滑觸線。

Towing arm 拖動臂:提供集電器安裝基準，并拖動集電器移動的裝置。current ColleCtor 集電器:在滑線上取電的裝置。

End Cap 端帽:滑線系統(tǒng)末端保護裝置。

2)滑觸線系統(tǒng)特點

· 采用安全滑觸線為懸垂式開關(guān)小車提供動力及控制電源

· 滑觸線遵循IEC標準進行設(shè)計。通過UL/CE認證。

· 最大能夠提供單根額定電流1250A的滑觸線供電。

· 安裝占用空間小，最大寬度僅需640mm。

· 提供單獨的接地線使系統(tǒng)變得更加安全。

· 滑觸線導(dǎo)體外側(cè)帶有絕緣防護層，防護等級達到IP23，滿足手指防護標準。

3) 滑觸線操作安全注意事項

(a) 關(guān)于集電器的并聯(lián)特性。

由于同相集電器時并聯(lián)連接，所以任意時候只要有一個集電器與帶電滑線連接，其它的集電器和與之接觸的物體均處于帶電狀態(tài)!! !

(b)典型的錯誤操作有:

· 因集電小車跨接轉(zhuǎn)龍段和主龍段，而轉(zhuǎn)龍段或主龍段的其中一段是處于斷電維修狀態(tài)。維修時建議關(guān)斷主供電電源并鎖死開關(guān)。

· 因帶電檢查集電器。

· 因集電器放錯相

· 因集電器未正確放入滑觸線

1.2.5 電流控制單元及其附件

1)插頭電源智能控制

· 每臺懸吊式小車上配備有一套智能控制單元。

· 每套智能控制單元相互之間獨立，工作狀態(tài)相互不受影響。

· 在接頭正確插進車輛插座前任何情況下都不帶電;

· 在接頭正確插進車輛插座后通過控制單元自帶的操作控制面板可以快速接通電源;

· 當誤操作將帶電接頭從車輛插座拔出時，控制單元自動切斷插頭上的電源。

2)電源狀態(tài)警示

· 系統(tǒng)具有完善的集電小車及滑觸線帶電警示功能。

· 在智能控制單元上安裝有電源指示燈。

· 在醒目位置布置有電源指示燈提示滑觸線帶電。

· 在電源插頭前端的電纜上提供有兩色發(fā)光光帶標明電源插頭是否帶電。

3)機車自動牽引

· 在插頭插好并正確連接牽引索后，機車能夠牽引集電小車自動運行，運行過程無需人工干預(yù)。

· 電源插頭帶有鎖扣，有效防止插頭脫落及誤拔發(fā)生。

· 集電小車上帶有牽引索，牽引索懸掛在機車上拖動小車運行，電纜上不會承受牽引力。

4)過拉力保護功能

· 電纜過拉力保護裝置。當機車駛離檢修車間的時候，如果電纜插頭忘記拔出電纜能夠在達到設(shè)定拉力情況下斷開并自動切斷電纜上的電源，保護懸吊小車及智能控制單元的安全。

· 鋼絲繩過拉力保護裝置。當電纜的過拉力保護裝置起作用的同時，鋼絲繩過拉力保護裝置將提供同樣的自動分斷功能。 5)帶有控制反饋和手指防護功能的電源插頭

· 電纜插頭包含有一根動力芯及兩根控制芯。

· 電纜插頭防護等級達到IP2，防止手指接觸觸電。

· 電纜插頭兩段式插拔。

ü 在插頭插入插座時，動力芯首先插入，控制芯隨后插入，控制芯插入后才能接通電源。

ü 在插頭拔出插座時，控制芯首先被拔出，確保電源切斷。動力芯在控制芯拔出后才能被拔出。

· 電纜插頭帶有助力把手方便操作。

· 單人即可對插頭進行插拔操作，有效提高工作效率。

4.3 接觸軌帶電顯示裝置

1.3.1 正線接觸軌帶電顯示裝置

1) 概述

深圳市軌道交通二期龍崗線工程供電系統(tǒng)分別在紅嶺、田貝、草埔、大芬、塘坑、愛聯(lián)、雙龍站區(qū)間軌行區(qū)的夜間停車線、折返線、道岔區(qū)共設(shè)置14套正線接觸軌帶電顯示裝置。

正線接觸軌帶電顯示裝置主要由檢測控制箱(包含電壓檢測單元、控制單元)及警示燈組成，裝置通過對接觸軌DC1500V采用電阻分壓并采取光電隔離措施后控制警示燈的紅、綠色狀態(tài)，警示燈紅色表示接觸軌帶電、綠色表示接觸軌不帶電，裝置具有光電隔離、熔斷器保護、帶電狀態(tài)顯示、試驗等功能。

2)系統(tǒng)構(gòu)成及原理

正線接觸軌帶電顯示裝置主要由檢測控制箱(包含電壓檢測單元、控制單元)及警示燈等組成，裝置構(gòu)成如圖1-1所示。

圖1-1:系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

電壓檢測單元與控制單元采用隔離措施共同安裝在檢測控制箱內(nèi)，警示燈則另設(shè)立柱安裝在檢測控制箱附近。

(a) 電壓檢測單元

正線接觸軌帶電顯示裝置電壓檢測單元主要由直流熔斷器FU1、分壓電阻R1、分壓電阻R2以及光控繼電器GK1等組成。

電壓檢測單元由接觸軌引入DC1500V電力信號，經(jīng)過直流熔斷器FU1、分壓電阻R1、分壓電阻R2與大地構(gòu)成檢測輸入回路，當接觸軌帶電時，分壓電阻R2兩端電壓約為DC220V，觸發(fā)光控繼電器，并使光控繼電器晶體管導(dǎo)通輸出帶電檢測信號。

l 元件選型

ü 直流熔斷器FU1選用西安西聯(lián)電器有限公司生產(chǎn)的DTR系列熔斷器，直流熔斷器額定電壓2000V、額定電流1A，該系列熔斷器廣泛應(yīng)用于地鐵行業(yè)，并具有鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心認可的檢驗報告。

ü 分壓電阻R1、R2選用耐高壓型電阻，額定電壓2000V、額定功率50W(回路計算最大電流不大于3mA，R1、R2電阻工作功耗不大于4.5W，選用50W電阻能夠保證穩(wěn)定運行需要)。R1電阻值為500kΩ，R1電阻值為約120kΩ，經(jīng)回路計算(光隔輸入回路電阻約360kΩ)得:在接觸軌電壓DC1500V時，R1兩端電壓約為DC220V，滿足光控繼電器輸入電壓范圍。

ü 光控繼電器KG1選用南京億發(fā)公司生產(chǎn)的GKJ型光控繼電器，輸入端額定電壓DC220V，輸入端對輸出端、外殼的隔離電壓均為2500V，即使在分壓電阻R1擊穿或短路等最壞工況下也能保證控制單元的電氣安全，外形如

l 電氣安全措施

ü 電壓檢測單元主回路直流熔斷器、分壓電阻元件額定工作電壓均超過接觸軌瞬時最高電壓1980V。

ü 接觸軌DC1500V接入端設(shè)置直流熔斷器保護措施，保證接觸軌帶電顯示裝置不會影響直流牽引供電系統(tǒng)。

ü 電壓檢測單元與控制單元之間采用光控繼電器光電隔離措施，隔離電壓高達2500V，保障維護人員及電氣設(shè)備的安全。

ü 所有電壓檢測元件安裝在絕緣板上，并且所有電壓檢測元件帶電部分均與箱體(箱體接地)距離不小于40mm，滿足相關(guān)電氣規(guī)范(見注)。

ü 電壓檢測單元與控制單元采用獨立間隔分離安裝，并分別獨立設(shè)置門鎖保障安全。

ü 注:國際標準EN50123-6《直流開關(guān)柜裝配》6.2安裝要求中明確表示:額定電壓為直流1.5kV時，兩極對地的安全距離為22mm。

(b) 控制單元及警示燈

正線接觸軌帶電顯示裝置控制單元主要由就地信號燈LD/HD、試驗按鈕HA、開關(guān)電源DC1、空氣開關(guān)ZK1等組成，實現(xiàn)正線接觸軌帶電顯示控制功能，并可通過試驗按鈕檢驗警示燈狀態(tài)。

l 控制原理

ü 如圖1-4所示，當接觸軌帶電狀態(tài)時，GK1光控繼電器輸入端電壓約為DC220V，輸出端晶體管飽和導(dǎo)通，K1繼電器受電，K1常開接點閉合警示燈JD亮紅燈，表示接觸軌帶電狀態(tài);反之警示燈JD亮綠燈，表示接觸軌不帶電狀態(tài)。

ü 控制單元設(shè)置試驗按鈕HA，當按下試驗按鈕警示燈的紅燈、綠燈均應(yīng)同時點亮，可手動檢驗警示燈的好壞狀態(tài)?？刂茊卧⒃O(shè)有信號燈LD/HD，可在檢測控制箱就地顯示及檢驗警示燈狀態(tài)。

l 警示燈

ü 警示燈采用上海二工電氣有限公司生產(chǎn)的TL-70系列直徑70mm組合式警示燈，安裝于電壓檢測單元附近，靠近疏散平臺出口與道岔相連處，防護等級為IP65可滿足戶外安裝要求。

ü 警示燈與控制單元采用3芯控制電纜連接，具有紅色、綠色兩種狀態(tài)，紅色表示接觸軌帶電狀態(tài)，綠色表示接觸軌不帶電狀態(tài)。安裝立柱上設(shè)置有"接觸軌帶電顯示"鋁質(zhì)警告指示牌，如圖1-5所示。

1.3.2 車輛段接觸軌帶電顯示裝置

1)概述

深圳市軌道交通二期龍崗線工程供電系統(tǒng)分別在車輛段的運用庫停車線、運用庫輪旋線、靜調(diào)庫靜調(diào)線及檢修庫外中性區(qū)共設(shè)置38套車輛段接觸軌帶電顯示裝置。

車輛段接觸軌帶電顯示裝置主要由控制單元及警示燈組成，控制單元根據(jù)該隔離開關(guān)分合閘位置，控制警示燈的紅、綠色狀態(tài)，并在接觸軌帶電(隔離開關(guān)合閘)瞬間啟動10s蜂鳴警報，警示燈紅色表示接觸軌帶電、綠色表示接觸軌不帶電，裝置具有接觸軌帶電聲光警示及試驗等功能。

2) 系統(tǒng)構(gòu)成及原理

車輛段接觸軌帶電顯示裝置主要由控制單元及帶蜂鳴的警示燈組成，實現(xiàn)接觸軌帶電聲光警示及試驗等功能。系統(tǒng)構(gòu)成如圖2-1所示:

圖2-1:系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

(a) 控制原理

車輛段接觸軌帶電顯示裝置控制單元主要由延時繼電器KT1、空氣開關(guān)ZK1等組成，實現(xiàn)車輛段接觸軌帶電顯示控制功能，如圖2-2所示。

注:1、QS為隔離開關(guān)位置輔助接點。

2、JD、HZ為聲光警示燈另設(shè)立柱安裝。

如圖2-2所示，當負責本供電分區(qū)的隔離開關(guān)QS處于合閘位置時，警示燈JD亮紅燈并蜂鳴警報表示接觸軌帶電狀態(tài)，KT1延時繼電器延時10秒自動斷開停止警報聲音;當負責本供電分區(qū)的隔離開關(guān)QS處于分閘位置時，警示燈JD亮綠燈表示接觸軌不帶電狀態(tài)。

(b) 警示燈

ü 警示燈采用上海二工電氣有限公司生產(chǎn)的TL-70系列直徑70mm組合式警示燈，防護等級為IP65可滿足戶外安裝要求。

ü 警示燈與控制單元采用4芯控制電纜連接，具有紅色、綠色兩種狀態(tài)并具有120dB蜂鳴聲音警報提示，聲音與警示燈顏色可分別控制，警示燈紅色表示接觸軌帶電狀態(tài)、蜂鳴警報10秒自動停止，警示燈綠色表示接觸軌不帶電狀態(tài)。立柱上設(shè)置有"接觸軌帶電顯示"鋁質(zhì)警告指示牌。