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西安地铁电缆

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西安地铁电缆范文第1篇

西安市地下铁道有限责任公司运营分公司,陕西西安710016)

摘要:以西安地铁一号线五路口降压所低压系统为测试目标,对谐波组成、APF功能进行分析,为进一步提高电能质量、减少谐波损耗、降低用电风险及设置APF的必要性提出看法。

关键词 :谐波测量;电能质量;APF

0引言

绿色电网、节能降耗已成为现代化企业努力的目标,与此同时,如何实现绿色电网和节能降耗是企业急需解决的问题。地铁车站的主要负载为环控、照明等,这些负载是主要的谐波源,由于大多数用电设备为单相负载,就会造成配电系统中线电流过大,导致系统三相用电不平衡,同时加重中线电缆的负担,造成电缆、变压器过热,绝缘寿命缩短,更严重情况下,可能造成火灾。本文将通过对西安地铁五路口站的谐波进行分析,对提高电能质量及APF设置必要性提出看法。

1谐波的危害

谐波的存在一方面是设备运行安全隐患;另一方面,谐波电流会增加电网损耗、污染电网,造成不必要的损失与电量浪费等。因此,提高有源滤波器的使用率对于节能减排及安全保证有一定的促进作用。

2谐波检测方案

以西安地铁一号线五路口降压所为试点,进行低压系统谐波检测,具体项目如表1所示。

检测结论:从测试数据看,通风空调负载的3、5、7、11次谐波含量较高,其中以5次谐波最高。

3.2JAA16?7自动电扶梯负载电流谐波测试

测试自动电扶梯负载时,该负载主要是变频器带电机负载,而且根据乘客数量负载大小会随时变化,因而难以准确测量负载谐波。故处理谐波数据时,取负载电流较大时的数据,结果如表4、表5、表6所示。

检测结论:从测试数据看,自动电扶梯负载的5、7次谐波含量较高,其中以5次谐波最高,功率因数较低。

3.3不开启APF和开启APF时,系统电压谐波测试

测试时,在不开启APF的情况下,测试系统的电压谐波(表7);然后开启APF,再测试系统的电压谐波(表8),观察电压谐波是否有改善。

检测结论:系统电压谐波主要是3、5、7、9、11、13次谐波含量较高,其中以11、13次谐波最高。开启APF后,系统电压谐波有所好转。

3.4不开启APF和开启APF时,系统电流谐波测试

测试时,在不开启APF的情况下,测试系统的电流谐波(表9);然后开启APF,同时测试系统的电流谐波(表10)和APF的电流谐波,观察开启APF后系统电流谐波是否有改善。

4测试结论

通过分析测试数据可知,没开启APF时,各负载及系统电压、电流谐波较高,电流谐波超出国标要求。开启APF补偿后,电压、电流谐波都有所改善。从补偿后的测试结果看,开启APF补偿后,电流谐波降到国标要求值以下。地铁400V系统负载普遍有很大的谐波成分,有必要进行补偿。

5APF补偿能效分析

6结语

随着电力系统的发展,电能质量问题引起了越来越广泛的关注。本文介绍了谐波的概念,分析了地铁400V低压系统的谐波特性及危害,并对比了APF投入前后的谐波治理情况,对投入APF提高电网能效做了分析。APF对于城市轨道交通谐波治理起到了明显的改善作用,提升了地铁电力系统的电能质量,在今后的地铁电力系统中,有必要采用APF设备进行谐波补偿。

参考文献]

[1]GB/T14549—1993电能质量公用电网谐波[S].

西安地铁电缆范文第2篇

1.1动力变压器靠近安装400V低压开关柜母排连接不上。原因是变压器基础与开关柜基础分属两个施工单位施工导致标高不一致,或是安装工序错误。预防措施是变压器基础与开关柜基础应安排一个施工单位施工;设备安装工序为先变压器,然后依次为开关柜拼装。

1.21500V开关柜安装绝缘不符合设计要求。原因有安装环境过于潮湿;施工单位没有按照规范施工。应对措施是安装前根据需要对设备房进行除湿,对施工人员的施工工艺交底要清楚,并严格执行工艺标准要求,在厂家技术人员的督导下进行。

1.3部分变电所电缆夹层电缆敷设交叉严重,不同专业电缆未按设计要求分层敷设,电缆预留不统一,绑扎不规范,标示不明或缺失。原因是施工方案、作业手册制定不细不明,电缆敷设前未认真规划路径,施工技术交底不到位,未就公用支架与其他施工单位核对图纸说明。预防措施是技术交底要覆盖全施工人员,统一施工标准、工艺;对电缆路径统一规划,敷设一部分要及时理顺;有需公用支架的地方,施工单位应及时沟通联系相互核对图纸,避免分层敷设错误及交叉。

1.4供电系统送电前,需对设备进行调试,导致交直流电源直流充电模块损坏率高,烧损充电模块是因为临电电压不稳。地铁车站安装施工交叉作业多,各种用电工具功率不同,使用频次不同,还有管理不善等原因导致除一级配电箱外电压波动很大,因此要求充电模块电源应从一级配电箱引取。

2环网及杂散电流

2.1盾构区间电缆支架打孔,一处会出现多次打孔,原因是盾构瓦片配筋密集,一次成孔困难,影响盾构结构安全,应尽量避免。施工单位在开工前应从盾构瓦片厂索要配筋图,施工是避开钢筋打孔。

2.2电缆支架与隧道壁不密贴,部分锈蚀,电缆转弯处电缆超出电缆支架托臂。出现此类情况,施工单位应分别向支架生产厂家提供完善测量数据,对差别较大的应分不同弧度进行加工生产;加强进场材料验收,对不合格产品坚决退货;施工过程轻拿轻放,杜绝野蛮施工。

2.3环网电缆外皮划痕、破裂造成安全隐患,预留及绑扎不规范。电缆划痕主要是穿管毛刺或拖地敷设遇尖锐物引起,敷设前应检查打磨套管,地面加设滑轮;预留及绑扎应符合规范及工艺要求。

2.4杂散电流传感器受潮及参比电极埋设离钢筋太近。原因是传感器未按技术规范安装,施工中造成传感器堵头丢失,没有及时进行补齐,因此安装过程厂家现场督导;采用钢筋探测仪提前进行预判,避免参比电极埋设靠近结构钢筋。

3接触网工程

3.1预埋化学锚栓斜度超标,部分支架、吊柱安装倾斜。造成以上问题根本原因是施工人员质量意识不强,测量打孔没有效避开结构钢筋,造成打孔倾斜。预防措施,施工测量参照结构钢筋配置图预先避开钢筋,打孔遇钢筋应及时纠正,安装支撑架前应校正螺栓。

3.2中心锚结与汇流排不垂直,部分区间导高、拉出值不符合设计要求。现场调查原因是施工作业人员对中心锚结拉出值及接触网导高、拉出值数据模糊不清,凭经验施工。解决办法是增加交底频次,技术人员现场盯岗,各工序之间加强协调,保证工序交接顺畅。

3.3隔离开关安装位置与消防等专业冲突或者安装高度不能满足设计高度,未按规范接地。地铁车站施工专业交叉作业多,隔离开关安装前应作详细的施工调查,核对相干专业图纸,如有冲突及时联系设计处理。设计单位在出图阶段应与其他专业进行沟通,并在双方图纸中进行体现。接地方案应在设计图纸上明确,与规范有出入处应作具体说明。

3.4场站接触网立柱与水沟位置冲突,与库外信号灯冲突。此类问题连续出现,尤其以立柱与水沟冲突为多,设计图纸都是一笔带过,施工单位间抢工工序安排不合理导致。因此设计单位应提前核对施工图纸,对冲突地方应及时修改,如因平面布置不能回避,需在图纸上说明工序安排。施工单位施作前应加强沟通,将接触网立柱基础放在水沟施工前进行。

3.5柔性接触网有部分螺栓、缠绕钢丝容易锈蚀。原因是施工单位未及时涂抹防腐材料及施工工艺不合理。暴露在钢丝、螺栓外短时间极易生锈,施工单位选取样板部位,要求说作业人员观摩,统一工艺并及时涂抹防腐材料。

3.6成品保护问题,也是变电所、环网电缆专业会遇到的同样问题。施工单位进场后应每所安排一名值班人员24小时看护,变电所安装临时门,其他施工单位需进入房间施工必须签安全协议并签到,区间派人不间断巡视尤其以夜间为主。

4结束语

西安地铁电缆范文第3篇

摘 要:通过原理图分析西门子8DA10型35 kV GIS接地开关控制门与带电显示装置的闭锁关系,再结合西安地铁2号线35 kV开关柜在检修作业过程中的实践操作,可以证实35 kV开关柜在带电情况下接地开关控制门无法打开,从而实现了35 kV开关柜在带电情况下接地开关控制门的安全闭锁,减少了35 kV开关柜在运行过程中误操作引起的故障,提高供电系统的安全可靠运行。

关键词:接地开关控制门 带电显示装置 35 kV开关柜 闭锁

中图分类号:TM59 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)07(a)-0028-03

城市轨道交通供电系统为城市轨道交通运营提供所需要的电能,35 kV供电系统连接主变电所和地铁车站变电所[1-2],它为列车牵引和车站站内照明提供了稳定的电能,决定了整个地铁供电系统运行可靠性,是地铁安全、可靠运行的重要保证。35 kV供电系统中任何一个环节的操作都设置了相应的连锁关系[3-4],不允许因误操作而导致发生故障。尤其是隔离开关,无论是电动还是手动,都不允许带负荷操作。防止误操作的连锁条件可以是机械的,也可以是电气的,还可以是电气设备本身所具备的或者是在操作规程和程序上严格规定的,西安地铁35 kV接地开关控制门和带电显示装置上是否带电,设置了闭锁接地开关的控制,防止误操作,是供电系统安全、可靠运行所不可缺少的环节[5]。

1 35 kV开关柜接地开关

1.1 接地开关控制门介绍

西门子8DA10型35 kV开关柜柜体存在接地开关驱动孔,孔被一个控制门所遮挡,倒闸时需要用双头钥匙(图1所示)开启接地开关控制门,再将接地开关插入红色摇杆(图2所示)进行相应的操作。

1.2 带电显示装置介绍

西门子8DA10型35 kV开关柜在出线和进线柜上设有带电显示装置,可判断三相是否带电。

1.3 35 kV GIS接地开关的介绍[6]

35 kV GIS用的接地开关,其结构形式一般为三相联动。动触头的运动方式有直动和转动两种。可以单独布置,也可以与隔离开关、负荷开关、套管和电缆连接装置组装在一起。接地开关是主回路接地元件按其功能可分为如下5种[7-8]。

(1)工作接地开关。其作用是释放主回路上的残余电荷,并应能耐受短时电流。确保设备检修时的人身安全。一般配用人力操作机构,安装在断路器两侧和母线上。

(2)有关合短路能力的接地开关。标准规定,应能关合两次额定动稳定电流。如不能预先确定回路不带电,则应采用这种接地开关。一般装在GIS的进(出)线单元的线路侧。

(3)能开合感应电流的接地开关。当GIS的进(出)线为长距离平行共搭线路时。安装在线路入口处的接地开关除应能释放线路残留电荷和承受短时电流外,还应具有分合电磁感应电流和静电感应电流的能力。

(4)保护用接地开关,为了实现对GIS内部电弧故障的保护作用,操作机构需带有脱口装置,并与保护装置相配合。当内部故障发生时,能及时发出合闸命令,及时启动脱扣装置,快速关合,造成人为的接地通路,使故障电弧电流转移,电弧熄灭后,最终由下级保护切除故障。

(5)能释放电力电缆残留电荷的接地开关。由于电力电缆对地电容大,残留电荷量多,安装在电缆进线入口处的接地开关接地时,会产生很高的瞬时振荡过电压,常需装设合闸电阻。上述后4种接地开关都必须备有简易熄(耐)弧装置,配用动力型操作机构,能快速合闸或分闸操作,一般平均速度大于1 m/s的,称之为快速接地开关。

2 闭锁关系的设置

2.1 接地开关控制门和带电显示装置的闭锁关系

当带电显示装置判断在失电的情况下,接地开关驱动孔可以用钥匙打开;当带电显示装置判断有压、故障、接地故障、相电压不对称的情况下,接地开关驱动孔将会被闭锁,同时无法进行倒闸接地操作。

2.2 接地开关控制门和带电显示装置的闭锁原理

由图3可以看出,带电显示装置中有一块逻辑传感器用来判断是否有压,并控制显示器和两个三极管,通过三极管控制两个继电器。

(1)类型一:故障。当辅助电源消失,或装置内部,或信号断开时,判断为故障。此时接地开关驱动孔将会被闭锁,并且继电器1分闸,继电器2分闸。也就是5和6触点导通,2和3触点导通,由图3看出,在5和6导通,2和3导通后,-K11线圈不得电,-K11常开接点不动作,-Y5线圈不得电,保持弹出状态,接地刀闸的控制门也就闭锁无法打开。

(2)类型二:有压。当A、B、C三相电压均大于0.45倍额定电压且辅助电源有电时,判断为有压。此时带电显示装置显示为有电,并且继电器1合闸,继电器2分闸。也就是4和5触点导通,2和3触点导通,由图3看出,在4和5导通,2和3导通后,-K11线圈不得电,-K11常开接点不动作,-Y5线圈不得电,保持弹出状态,接地刀闸的控制门也就闭锁无法打开。

(3)类型三:接地故障或相电压不对称。当A、B、C三相电压至少其中一相均大于0.45倍额定电压同时至少其中一相小于0.1倍额定电压且辅助电源有电时,判断为接地故障或相电压不对称。此时接地开关驱动孔将会被闭锁,并且继电器1合闸,继电器2合闸。也就是4和5触点导通,1和2触点导通,由图3看出,在4和5导通,1和2导通后,-K11线圈不得电,-K11常开接点不动作,-Y5线圈不得电,保持弹出状态,接地刀闸的控制门也就闭锁无法打开。

(4)类型四:无压。当A、B、C三相电压均小于0.1倍额定电压且辅助电源有电时,判断为失压,此时带电显示装置显示为无电,并且继电器1分闸,继电器2合闸。也就是5和6触点导通,1和2触点导通,由图3看出,在5和6导通,1和2导通后,-K11线圈得电,-K11常开接点闭合,-Y5线圈得电。从图4中的①可以发现用于“接地”功能的线圈,平时线圈是压出状态,防止了接地控制门的开启操作,此时-Y5线圈得电,线圈收回,接地刀闸的控制门可以打开。

从以上4种情况可以看出,通过隔离开关操作机构中电气回路中两个继电器的相互制约,从而达到机械上的闭锁。

3 结语

结合西门子8DA10型35 kV GIS接地开关控制门和带电显示装置的特点,充分利用了接地开关控制门和带电显示装置的闭锁关系。随着现代技术发展得越来越快,产品不断地更新换代,因此地铁设置接地开关控制门和带电显示装置的闭锁关系就尤为重要,在地铁人员和设备安全方面,提供了可靠的保障,更体现出了它的优越性。

参考文献

[1] 韩连祥.城市轨道交通中压双环网运行方式和联锁、联跳关系研究[J].都市快轨交通,2004(1):60-65.

[2] 李建民.城市轨道交通供电系统模式的分析与研究[J].都市快轨交通,2004(6):60-62.

[3] 焦桐善.城市轨道交通首届中青年专家论坛文集[M].北京:兵器工业出版社,2002.

[4] 宋大治,蔡彬彬.地铁35 kV供电网络安全联锁设置[J].城市轨道交通,2009(6):45-47.

[5] 黄德胜,张巍.地下铁道供电[M].北京:中国电力出版社,2009.

[6] 何宗华,汪松滋,何其光.城轨轨道交通供电系统运行与维修[M].中国建筑工业出版社,2005.

[7] 何其光.牵引变电所运行与检修[M].北京:中国铁道出版社,1990.

[8] 李玉昆.供电设备运行与检修[M].北京:中国铁道出版社,2000.

西安地铁电缆范文第4篇

在城市轨道交通项目的建设过程中,相关方一般将车站、区间等主体结构工程,作为投资控制的重点对于前期工程重视不足。这主要是因为主体工程投资金额高、占总投资的比例大;并且主体工程的管理比较规范,公开招标行为使得费用相对合理,标准的合同文本也便于在施工过程中控制投资。而实际上,前期工程由于点多、面广、涉及的人员多、协调难度大,投资管理比较困难,在建设过程中并未形成有效的管理模式,容易超出概算。尤其是近年来,前期工程投资额和比重逐年上升,因此,加大前期工程的投资控制力度,对城市轨道交通项目有效地控制投资和降低成本具有重要意义。

2城市轨道交通前期工程概述

2.1城市轨道交通前期工程范畴由于建设地区和线路走向不同,城市轨道交通前期工程的范围略有差异,但主要内容是基本一致的。本文分析的城市轨道交通前期工程是指为正线、车站和停车场、车辆段等主体工程提供施工条件和工作面的前期准备工程。以西安地铁为例,前期工程费是指批复的设计概算中的工程建设其他费用中的两部分费用:一部分是用地及拆迁补偿费,包括:①永久征地;②临时用地;③拆迁建筑物;④拆迁构筑物;⑤管线路拆迁及改移;⑥绿化赔偿及迁移;⑦其他。另一部分是场地准备及建设单位临时设施费。

2.2城市轨道交通前期工程特点城市轨道交通前期工程的特点具体表现为:1)工程时间跨度长。在正线主体工程开工时,征地拆迁、管线迁改、绿化迁移、交通疏导等前期工程需完成;在主体工程完成后通车运营前,路面恢复、苗木回迁要完成,因此,前期工程通常跨越工程的整个建设期。2)征地、拆迁工作难度大。工程施工区域往往是城市居民分布密集或者商业开发繁华的区域,拆迁补偿价款和补偿方式较难协商。3)涉及的单位、部门多。需要协调市政、园林、通信、电力、热力、自来水、天然气等政府部门和产权单位,协调工作难度大。4)对整个项目工期影响大。如果前期工程不能按时完成,主体工程便无法进行,工期将可能延误。有时为保证工期,则需支付赶工费用,会增加工程总投资。

3城市轨道交通前期工程投资控制的难点

3.1前期工程投资增加,时有超出概算由于城市轨道交通项目线路的分布和走向、地下线和高架线以及穿越城市繁华区域的不同,前期工程投资比例和额度不尽相同,但是,通常一条城市轨道交通线路前期工程的投资约占到总投资的10%以上,并且投资额和投资比重呈逐渐上升的趋势。由表1可以看出西安地铁前期工程投资比例和每公里前期费用呈上升趋势(三号线有11.565公里高架段,前期工程工作量相对小,因此投资比例较小)。从目前结算情况看,二号线北段的征用土地,管线路拆迁、改移工程,绿化赔偿、迁移工程已超出相对应的概算;一号线征用土地和绿化赔偿、迁移工程已超出相对应的概算。

3.2管线勘察精度不足、设计不够严谨近些年,市政工程及电力、通讯、邮政设施工程的建设和更新改造较为频繁,热力、天然气、路灯、电力、电信等各种地下管线数量大、线位交错复杂,而这相关的线位图基本是由各产权单位独自保存。虽然建设主管部门出台了城市建设工程档案管理条例,但在实际执行过程中,产权单位的归档移交工作并不及时、积极。因此,收集地铁沿线各类管线的线位图纸异常困难。西安地铁通过委托测绘单位进行勘测,以获取工程沿线管线的线位图,这样做能够在一定程度上保证勘测精度,但在实施过程中还是会遗漏一些管线,导致在施工中因不明管线被发现而引起设计变更或者现场签证;不小心挖断未探明的天然气或者电力管道等而抢险的情况,这些情况都会增加施工成本、影响工程进度,增加投资控制难度。另外,从当前市场的实际情况来看,城市轨道交通前期工程的设计和施工单位往往是由一家单位或者是业内相关单位实施,图纸没有相关机构来审查,建设单位为了确保工程进度通常会同意产权单位的设计方案,在监督机制缺失的情况下容易发生设计单位通过提高设计标准、修改设计图纸等方式增加工程量的问题,从而提高建设成本,增加投资控制难度。

3.3行业垄断部门较强势,计价依据不统一城市轨道交通项目线路较长、网络分布较广,贯穿城市的各个区域,在施工的过程中势必要对电力、电信、热力、天然气、自来水等相关的管道、线路、绿植及其它地面附着物进行拆除或者迁移,工程金额较大,动辄数百上千万元。这些项目产权管理部门大多是垄断性行业部门,由下属单位或相关单位来负责项目的设计、采购、施工等环节,通过设立行业许可、验收壁垒等方式来限制外部竞争。因此,建设方只能和产权方进行谈判,在合同谈判的过程中,考虑到工期压力,加之建设方处于被动地位,往往是施工方案经过各方商讨、协调能够确定,价格谈判却经常是由产权方指定的施工单位自主报价,报价缺乏依据,合同以暂定价形式签订,待竣工后按实际结算。然而,在实际执行过程,由于施工单位报价虚高,暂定价首付款较大,有可能发生最后结算金额小于首付款的超付情况,无法有效控制建设成本,增加了投资控制难度。另外,城市轨道交通项目前期工程计价依据不统一,难以做到标准化管理。由于城市轨道交通工程专业多,施工工艺复杂,各城市的地铁建设方会组织编制相应的定额。2010年,西安市地铁公司根据西安地区的市场环境和地质条件,配合市定额站编制了《西安市城市轨道交通工程价目表及计价费率》土建册和安装册,出版了《西安地铁工程材料信息价(双月刊)》。但是城市轨道交通前期工程中并没有以此为计价依据。首先,因为行业垄断,各产权部门采用行业内部的管理办法,行业内的定额依据和取费标准偏高,费用计算时各种难度系数、专业系数等偏大,费用较高;其次,前期工程中需要采购的材料量大、规格多,产权方并不愿完全参照地铁信息价;最后,对于没有信息价的材料,双方询价的结果往往是产权方的询价高于建设方的,因此编制出的预算也偏高。

3.4拆迁难度大、补偿标准不统一当前,在西安地铁建设过程中涉及到的征地、拆迁工作是由市地铁公司委托各区的建设局实施,按工作量支付给各区建设局一定管理费用。这种模式的优势是便于地铁公司统一实施、管理,能够保证工程进度;不足之处是各区往往会考虑到自身区域建设的发展或者工作方便,搭建拆除区规划路或其他建筑物,从而增加地铁拆迁费用。另外,各区拆迁补偿标准不同,不便于管理。譬如,一些新的开发区本身有大量的拆迁工作,因此有完整统一的拆迁补偿标准,而一些老的行政区的辖区内城建改造已基本完成,拆迁工作量较小,拆迁补偿成本往往较高。

4城市轨道交通前期工程投资控制建议

结合西安市城市轨道交通建设的实际,特别是借鉴、参照一些典型案例,就加强城市轨道交通前期投资控制提出如下建议。

4.1前期积极介入,做到估算、概算合理通常,项目决策阶段对于工程造价的影响程度高达80%,工程建设可研阶段的估算、初步设计阶段的概算审批程序历时较长,这两者主要是作为投资控制的标准,如果出现较大的偏差,对后期预算乃至投资控制难度非常大。因此,从可研阶段,建设单位相关人员参与估算、概算编制与评审工作,进行各项指标的研究和分析;将已完工线路发生了的但在其估算和概算中未反映出的问题,比如供热、给水接口等协调费,以及特殊工程需要夜间施工增加的费用等,建议在新的线路的估算、概算中反映出来,从而为编制较为合理、准确的估算、概算做好准备。针对各站点和各专业的前期工程项目,在编制概算时尽量做到:设计方案稳定、设计图纸所包含的工作内容完整、全面;计价人员对各类计价文件熟悉,严格按照概算编制的相关规定确定各专业的定额依据和计价费率。

4.2重视客流预测、提高勘察精度,合理确定站点规模和位置,优化设计深度和图纸审查力度工可阶段的客流预测分析决定了车站规模、位置及运营能力的设计,因此,要重视客流预测分析的科学性和严谨程度,合理确定站点规模和位置,避免因为客流预测与实际情况偏离较大导致站点设计的规模偏离实际而造成的损失。当前,有些城市地铁项目因客流预测过于乐观,导致预测量远高于实际量而造成站点设计规模偏大;也有些城市因客流预测较为保守,导致换乘站规模小,造成站台、站厅严重拥堵。西安地铁二号线北段2011年运营,一号线一期工程2013年运营,自一号线运营以后便凸显出一、二号线换乘站对客流分流考虑不周全,极易造成站台层的拥堵、发生意外。另外,站位定点与布置时要考虑站点布置的经济性,详细勘察沿线地下建筑物和构筑物,并落实其权属、重要性及拆迁的可能性,尽量减少拆迁、迁改量,比选出经济适用的方案。譬如西安市地铁一号线T主变原规划定点地面看似一片空地,经实际勘察,地下有重要的消防水池、管网、营业用房,拆迁补偿费用近7000多万元,且迁移难度大,经重新选址,定点H绿化带,从而节约费用3000万元。城市轨道交通前期工程的设计通常是由产权单位或相关单位设计,因此,需要加强图纸审核,审查的重点除了设计深度、安全性外还需审核其经济性。另外,由于前期工程和主体结构工程设计分属不同单位,要加强双方图纸的会审,尽可能做到最优结合。

4.3引入竞争机制、公开招标有效控制城市轨道交通前期工程造价、提高技术和施工水平,引入竞争机制势在必行,而公开招标是最有效的方式。但是,在具体实施中却很难进行。前期工程要公开招标必须满足两个条件:合适的招标组织机构和招标用的施工图纸。第一,合适的组织机构。比较理想的做法是由政府牵头,从城市整体出发,统一规划,统一设计,进行公开招标,通过统修大管沟一次性解决各类迁改问题,目前,这一方式可行性似不强,具有一定的可操作性的是针对前期工程权属的不同采用不同的方式,权属为政府部门的,由地铁公司招标或者权属部门自行招标;权属为国企的由地铁公司与权属部门联合招标或委托招标,向权属单位支付一定的管理及招标费用;权属为民营或私营企业,如各类通信管线,由权属单位自行委托维护单位组织实施,但是应接受地铁公司设定的预算下浮率。第二,招标用的施工图纸,要实现公开招标,前期工程设计必须先行,对工程沿线的各类管线、电缆、苗木等详细调查,由具有相应资质的设计单位进行设计,按施工图招标。目前,西安地铁在五号线一期工程中进行了前期工程施工承包招标。该项目的主要工作内容包括:各类管道迁改、光、电缆迁改、绿化迁移、交通导改、基坑回填、道路恢复、构筑物拆移工程等市政接驳工程以及由此引起的审批手续及对外协调。招标文件中规定了相关定额作为本工程的计价依据,进度款按专业类别根据工程进度实行一季度一审核一支付,同时引入第三方造价咨询机构和西安市审计局,施工过程中的工程量和进度款由业主和造价咨询机构共同审核,工程结算由西安市审计局进行审核后支付。这种模式是一种新的尝试和探索,有利于工程尽快开展。但是,由于招标时没有具体工程量和图纸,所以投资控制的关键是对施工过程中工程量和人材机价的把控,投资控制的效果需在工程进展中进一步检验。

4.4严审拆迁范围、减少拆迁量在拆迁过程中,合理确定拆迁范围是把好拆迁费用的第一步,减少不必要的拆除,避免搭建拆除情况发生。地铁站点位置确定后,通过调整出入口、风亭位置和角度来避免或减少拆迁量。另外,充分利用技术手段来减少拆迁量。在确保安全的情况下,对于距离基坑较近的建筑物或构筑物通过加固地基等方法来避免拆迁。在隧道施工时,除非切实影响到上盖建筑物或者构筑物安全的必须拆除的,可采用两侧同时施工,同步掘进或挖掘,加强支护,加密检测的方案,从而做到节省费用。譬如,西安地铁一号线S站通过改变风亭位置避免拆迁一栋民房,节约费用6000多万元;L站旁一栋距离基坑5米的八层楼和J站旁一栋距基坑2米的单位家属楼,均因采取基坑围护灌注桩加长,加大桩直径,加强第三方安全检测等方法,保护了楼房安全,避免了拆迁,节约费用7000多万元。通常,规模标准的地铁车站有四个出入口,对于客流较小、拆迁难度和拆迁量较大的偏远路段的站点,可考虑预留某一个或两个出入口,延期建设。西安地铁一号线西段S站北侧两个出入口属于区规划拆迁范围,如地铁先期拆除需要资金2000多万元,经研究作为远期预留。

4.5规范合同形式,加强过程管理当前,在无法对前期工程进行招标管理的情况下,西安地铁根据不同的前期工程类型制定了通用合同文本,形成了以摸底工程量估算费用签订暂定价合同,实行完成一站一结算的投资控制模式。前期工程实行据实结算,过程管理的真实性是关键。制定详尽的管理程序和过程中详细的书面记录,从施工方案审核,变更审查,施工过程中对路槽、管沟、回填材料、路面结构等的图片及文字记录到已完工程核实,都有详细工程内容、会议内容及相关人员的记录。另外,引入市财政投资评审中心进行过程审核控制,参与现场核对、过程监督、结算审核等各环节,保证了前期工程的投资管理。对于包干价项目,由评审中心审定后签订合同;对暂定价项目,根据施工进度实行一站一审一支付。

5结语

西安地铁电缆范文第5篇

关键词:地铁电水平尺监控

中图分类号: U231文献标识码: A

我国的地铁监测大多是人工监测,受环境和时间的限制大,对地铁施工现场的人员安全造成了威胁。为了保证地铁保护区内的施工不影响地铁的运行,必须找到一个即安全又科学的检测系统,电水平尺的自动化监测系统成为铁路监测的重要监测工具。本文通过南京某段地铁隧道监测为例,分析了电水平尺自动化监测的应用办法。

一、电水平自动化监测系统的工作原理

电水平尺的主要核心部件为电解质的倾斜传感器,这种传感器是一种比较精密的气泡式的水准仪,而且这种水准仪能像电桥一样工作。主要的工作程序为:电桥的电路可根据传感器倾斜角的变化不断的输出对应比例的电压信号,再将电解质的倾斜传感器组件安装在一个空心的直尺中,就会构成一个电水平尺。如下图所示:

对单个的水平尺首尾要依次进行连接,沿着监测区域内准备测量的方向以此对形成的尺链进行展开,这样可以有效的反映出监测区域内整体的沉降水平。

对于电水平的自动化监测的施工,工程应选用的电水平尺长度为3米左右,可以通过锚栓把电水平尺安装在道床上,然后将带有倾斜角的传感器归零,并要将其锁定在道床上。道床的一些沉降物会使梁的倾角发生改变,电水平尺中的电解质的倾斜传感器可以根据传感器倾斜角的不断变化输出对应比例的电压信号,再将尺链上的各个电解质倾斜传感器的输出信号连接到一台数据的采集器上,连接过后就可以按照事先设定好的时间间隔对采样进行读取。对于所读取的数据都在采集器内进行定期的处理,可以通过电缆将采集到的数据一次输入到计算机中,在计算机预先设定好的程序中将电水平的电压信号转化为倾斜角的倾斜角度,最后再利用特定的公式就可以得到尺链范围内的沉降曲线。

二、电水平自动化监测系统的设计

实现电水平监测的自动化可以通过使用与倾斜的传感器相配套的数字化自动记录仪实现。这种数据记录的装置的可靠性强,此外还可以把几乎所有的传感器和进行数据采集的单元进行有效的兼容。在独立的数据记录装置中可以连续读取到小范围的分支传感器,而各种电信号的传输会随着电缆的长度增加而增长,并且会出现非线性的衰弱现象。因此,采用配置信号稍大的放大器和防雷的滤波器就可以有效的降低地铁隧道内因为电缆的过长导致的信号衰弱现象,还会对信号的干扰起到一定的控制作用。

三、电水平监测系统的特点

(一)具有极高的分辨率。电水平尺的最小量程固定不变,根据公式的计算,在不超过1米的梁的两端就可以清晰的检测到0.005mm的竖直位移变化情况。这种超高的分辨率在其他监测系统中是少有的。

(二)具有可靠的测量数据。数据的准确程度会间接的影响到监测的质量,当电平尺的梁长确定不变后,电平尺的倾斜角发生变化后,可以对梁两端的沉降位移状况进行准确的换算,在多个梁进行首尾相接后,还能够准确度的算出梁两端的一定位移值,可以与当地的高程系统联测出一个梁两端的高程数值,最后会得出所有梁端的绝对高程数值。

(三)远程监控效果好。电水平通过对自动化软件的处理可以将采集到的电信号数据转换成直观下的沉降数值,此外,依靠现有的通信技术可以实现信息的共享,还能发送SMS短信,实现了远程监控的效果。

四、电水平应用实例分析

南京的某家医院处于南京地铁元通站的线路南侧,是由地铁广场楼、住院大楼以及办公楼组成,地铁的车站站台的边线与基坑的距离约为13至25米左右。施工的现场位于南京的河西区,地貌单元是长江的漫滩上游,地铁的线路区间为填土地貌,土层下主要是柔软的黏性土壤和砂土。地下水被淤泥质土饱含着,水位大约在地下的0.3米至0.5米左右,每年的最大水位的变化幅度在1米左右。

要想对南京某段地铁安装电水平监测这个案例进行有效的分析,就要首先了解对其监测的目的。首先明确了医院的施工在地铁的保护区内进行,为了保证地铁在运行中的安全,在监测过程中需要设置监测点进行有效的监测工作;其次,就要了解监测的方法和进行监测的项目有哪些。在监测过程中主要以电水平的自动监测为主要的监测手段,然后以人工监测作为校核的手段,进行检测的项目主要有竖向的位移监测和差异的沉降监测。最后就要对监测的地点进行布置实施:

根据现场测量的数据显示,医院的基坑与地铁的站台边线距离约有12米,基坑的最大挖掘程度明显低于地铁隧道地面标高的8米。为了有效的保证地铁隧道的绝对安全,施工选取了地铁附近的广场楼作为监测的主要监测段,在监测过程中使用了安全科学的检测设备和监测软件,并且逐步建立了自动化的监测系统。电水平尺选用的长度为2米长的,首尾的串联所构成的监测尺链线长为90米,安装在轨道的道床上,可将数据的采集器安装在就近的地铁隧道侧壁上面,与此同时,在地铁的站台上设置主控的计算机对监测中的数据和信息进行自动的采集和处理传输等。电水平尺的人工监测点的位置与地铁的轨线距离为0.1米至0.2米,监测点的布设和电水平尺的长度断面都有一定的要求,在地铁隧道和站点结构缝两侧的1米处位置的道床上布设一个沉降的监测点,以用于架构沉降段额监测。

电水平尺监测系统的组成要素主要有:一个数据控制软件,一套能够进行电水平尺自动化处理的软件,这种软件能够对采集的数据进行处理,形成直观的变形曲线图。

检测的基准点的测定方法:根据基坑的挖掘对于地铁的影响程度,可以选取影响范围以外的一支梁作为监测的基准点,然后与二等水准的基点进行联合测量,主要对基准点的稳定性进行检测。实现了人工水准的测量点和电水平尺基准点共用的效果,鉴于人工的测量要在车站内相对稳定的基准点上进行,要对其测量的基准点高程的变化与水平尺的监测数据进行纠正。

检测初始值的测定:监测系统在完成了调试以后,要选择监测后的第2天的测量平均值作为监测的初始值,每个周期的平均值和初始值都要进行比较,以得出相应的变化量。

地铁的运行对于监测的影响:地铁在运行过程中,地铁内的振动频率和空气的相对湿度都会影响到电解质,通过规律的分析,每天的00:00到6:00为地铁的停运期,其他时间段就是运行期,通过平均的比较,地铁的运行期和停运期的差值较小,总体的监测趋势较为平缓。

通过对南京某段地铁安装电水平尺监测系统的实际运行情况的分析,可以得出,电水平尺监测系统与以往人工监测相比有很多的优点,这种监测即安全又高效,是一种非常有效的监测手段。

结语

在地铁的保护区内进行施工,仅对沉降度进行监测是达不到标准的,要有效的结合隧道的水平弯曲度和扭转度进行全面的监测,才能达到全方位监测的目的。在地铁监测过程中电水平尺监测系统的应用能够达到全方位监测的效果,这种监测手段不仅在南京的某段地铁监测中有效的实施,未来使用的范围将会更加广泛。

参考文献

[1]赵太东.电水平尺自动化监测系统在地铁安全保护监测中的应用[J].隧道建设,2013(33).

[2]董占坤.TCA测量机器人在寒冷地区大坝变形监测中的应用[J].水电自动化与大坝监测,2003,27(4).

西安地铁电缆范文第6篇

关键词:长株潭衡;工业走廊;对策

一、分区功能定位,明确产业发展方向

建设长株潭衡新型工业化走廊,四市应合理分工(详见表1),形成新的产业发展格局,避免基础设施重复建设和区域之间的恶性竞争。充分发挥比较优势,坚持“特色、集中、品牌、创新”方针,按照工业向园区集中的思路,把园区建设作为全市工业发展壮大的主体,促进区域经济合理布局和协调发展,以发展新兴工业和提升优势传统工业为目标,形成以工业园区为核心,构建分工明确、布局合理、优势互补、协调发展的工业布局。

长株潭衡工业化走廊四市功能定位

二、培育重点产业,扭住工业发展重点

根据衡阳市现有产业基础,以及长株潭衡新型工业化走廊衡阳辖区的发展趋势,近期内衡阳产业发展的重点是培育六个产业集群:

(一)装备制造

装备制造涵盖输变电成套设备制造、汽车及其零部件制造、钢铁冶炼及管材加工三大行业。其中:输变电成套设备制造以特变电工衡阳变压器有限公司为核心,以湘能金杯电缆有限公司、恒飞电缆公司、南方互感器公司等企业为依托,发展特高压变压器、光电互感器、航空航天用电缆、铁路地铁用电缆等高端产品和特新产品,开发电抗器、变压器及成套设备、直流输电换流站新型变压器、可移动柔软电力电缆、无卤低烟特种电缆。汽车及其零部件制造以衡阳泰豪、湖南星马、衡山专汽等为骨干,以亚新科、长丰六和等为依托,发展重型汽车、专用汽车、军用通信车等整车产品和底盘、喷油泵、铝轮毂等零部件产品。钢铁冶炼及管材加工以衡钢集团为核心,以西安管材、三安矿业等企业为依托,完成技改投资,发展高压锅炉管、石油专用管、机械加工用管等管材深加工产品。根据钢铁冶炼及钢管材加工产业链现状,通过一批重点项目的建设,上下延伸产业链,促进产业结构调整和优化升级。

(二)精细化工

积极引进战略投资者,以松木工业园为平台,以建滔化工、湘衡盐矿等为核心,以新澧、今天、骏杰、裕华、海联、南风等化工企业为依托,重点发展烧碱、纯碱、钛白粉、元明粉和高附加值的氯产品及耗氯产品。

(三)矿产开发

以水口山有色金属公司为核心,以衡东钨业、世纪特种合金、寰星铜业、鼎力铅业等为依托,发展电铅、电铜、铅酸电池、钨制品、硬质合金、稀有金属及合金等产品。在世界范围内参与原料基地建设,加大找矿和勘探力度,建立稳定的原料基地。采用高新技术和先进适用技术改造传统有色金属工业,提高精深加工能力,促进集约化生产,积极构造和延伸有色金属主导产品产业链。

(四)新材料

新金属材料方面依托水口山、中钢衡重、南东有色、衡东钨业等企业,重点发展电铅、电锌、铜、硬质合金等产品;新能源材料方面依托中大高科、水口山、博邦能源、端达电器、神舟科技等企业,重点发展贮氢合金粉、无汞锌粉、锂离子电池、铅酸电池极板及铅酸电池,车用动力型镍氢电池等产品。

(五)食品加工及生物医药

以金雁米业怡绿有机茶、燕京啤酒、天之衡酒业、雁峰酒业等企业为依托,发展食品深加工业,壮大啤酒白酒业。以紫光古汉、恒生制药、三九唯康等企业为依托,通过合资、合作、技术引进方式,发展壮大生物医药产业,重点发展紫光古汉集团的古汉养生精、血液制品,恒生制药的灯盏花素,三九唯康三胶系列、生物棉、生物布、人造皮系列产品,共创生物的DTD生物陶瓷人工骨质材料等一系列特色产品群。

(六)新能源和核工业产业

依托耒阳、常宁的煤炭资源,以大唐耒电、白沙煤电等为骨干,重点实施衡阳大唐耒电三期等重大项目,推进煤炭清洁生产和开发利用产业化,打造煤电一体化产业;加快建设祁东归阳水电站、祁东凯迪生物质能发电、耒阳岱朗太阳能薄膜等能源项目实施,同时,积极促成衡南土谷塘航电枢纽、衡阳凯迪生物质能发电、衡阳100MW太阳能光伏发电站等项目,建立多元的能源综合开发利用体系,将衡阳打造成为全国新能源基地。依托712矿、核工业总公司25公司等企业,重点发展核电、核电零部件加工、核辐射材料改造加工、核医疗器械、核检测设备加工,将衡阳打造成为全国核工业产业基地。

参考文献:

[1]高军波,许路曦,潘佩佩.新时期区域物流中心建设研究――以郑州为例[J].城市,2009,(07).

[2]张贡生,杨柳.城市群:一个关于文献的综述(二)[J].太原城市职业技术学院学报,2008,(10).

西安地铁电缆范文第7篇

关键词:地铁;供电系统;空间资源;二次保护

中图分类号:U223.5 文献标识码:A

在目前社会发展中,地铁建设已成为交通运输行业的核心所在,也是解决现有交通问题的首选方法。地铁在应用的过程中已成为建设工作的重点,更是以节省资源、节约能源为主的一种综合性工作模式,其对于社会生产力和国民经济的发展有着至关重要的作用与意义。就当前社会发展分析,地铁已成为城市现代化建设的主要象征,其存在也折射出一个城市的文化底蕴和现代化建设进程。目前,我国各大城市都已经出现了地铁的身影,如同精灵一样穿梭在城市地下的各个角落,为人们工作和生产带来了便捷的发展优势。但是,在目前的地铁设计工作中,也存在着极为关键的问题,即供电系统设计方式。一个良好、高效的供电系统对于保证地铁运行效率至关重要,同时对于促进地铁事业的发展也有着举足轻重的作用。

1 地铁概述

1.1 地铁概念

地铁也被人们统称为地下铁道,是一种地下铁路运输形式。目前我们常说的地铁主要指的是以地下运行为主的铁路运输系统或者捷运系统。一般来说,地铁工程项目中,由于其是一种处于地下的工程模式,因此其这一特性的存在就决定了其在建设工作中是一个复杂而又投资极大的工作模式。地铁中间的隧道建设中是一种规模相对简单的工作模式,这就造成了在设计工作中,工作人员将设计重点和工作目标主要置放在车站的设计中。对于这种工程设计控制,其首先的解决措施与应对策略就是在工作中,对于大客流集散点是按照多层式来进行设计的,一般来说,在设计中车站是一种单层式的模式,这就要求在设计的过程中严格的控制车站各方面设备与用房面积的管理,从而使得车站的空间布置更加合理、更加紧凑。

1.2 地铁供电系统

供电系统是地铁工作中的重要组成部分之一,其在工作中一般都可以将其分为以下几部分:首先是有外部电源;主变电所等设备构成的,其次是利用各种系统原理和工作方案构成的一种综合性管理模式,其也是整个供电系统中的关键部分,最后是监控系统,监控系统在目前的地铁工作中发挥着至关重要的作用与优势,也是整个工程施工的核心问题。

地铁供电系统作为地铁工作的动力之源,是负责列车行驶和动力照明的关键所在。对于一个系统的运行情况而言,其在工作的过程中是利用电源系统来综合的进行控制和管理,针对其在工作中存在的各种问题都进行全面系统的分析。一个高效、科学的供电系统不仅能够有效的保证地铁运行的安全、可靠和稳定,还要保证地铁工作的经济和节能要求。地铁作为一种运量大、密度高的交通工具,其在运行的过程中对于安全的要求也较高,因此在工作中实施全面、系统的管理和优化措施就显得十分重要,这对于促进地铁事业的发展有着极为关键的作用与意义。

2 供电系统保护的实例应用

2.1 35kV供电系统继电保护的设计方案

35kV系统继电保护配置方案:某地铁供电系统采用的是集中供电方式,两级电压制,交流供电系统采用35kV等级电压供电,环网接线,开环运行。35kV供电系统中性点采用小电阻接地方式。35kV系统设置继电保护与自动装置的配置方案如下:(1)35kV进、出线电缆(线路光纤差动保护、过流保护、零序电流保护)。(2)35kV母联(限时电流速断保护、零序电流保护)。(3)35kV母联备自投(自动装置)

2.2 保护原理分析

2.2.1 线路光纤差动保护。纵联差动保护的动作原理是计算被保护区内线路流入流出电流之差,当电流超过门槛值时,保护动作,切除故障。差动算法经过长期的检验,可保证对区内故障进行快速检测,对区外故障保持稳定。对于区外穿越性故障采用比例制动技术,避免保护的误动作。同时,光纤纵差保护使用的数字通信系统,在两端可以通过光纤直连、MODEM连接或通过多路复用系统连接,保障了抗干扰性能,在提高了保护的灵敏性的同时,保证了准确性。基于保护比较线路两端电流的大小和相位来实现。因此,需在线路两侧侧装设电流互感器,电流互感器的CT变比需尽量保持一致,在无法保证一致的情况下,需进行变比补偿。补偿电流值应尽可能地接近继电器的额定电流值,从而提供最优继电器灵敏性。线路两侧电流互感器之间的线路为纵差保护的保护区。

一般来讲,计算线路两端的差动电流,必须保证从线路两端得到的电流采样值是同步的。可以通过采样时间同步实现。或者通过连续计算线路两端的传播实现。现行地铁运行继电保护大多采用后者。

2.22 过流保护与限时电流速断保护。电力系统的线路或元件发生故障时,故障点越靠近电源,短路电流越大。利用这一特点,可构成电流保护。对于仅反应电流增大而瞬时动作的电流保护,称为电流速断保护。它的保护范围受系统运行方式的影响较大,不可能保护线路的全长;为了保护线路全长,通常采用略带时限的电流速断与相邻线路的速断保护相配合,其保护范围包括本线路的全部和相邻线路的一部分。其时限比相邻线路的速断保护大t。过流保护是按躲开最大负荷电流来整定的一种保护装置,可作为本线路和相邻线路的后备保护,定时限过流保护的动作时限比相邻线路的动作时限均丈至少一个t。

2.3 35kV母联备自投(自动装置)

地铁运行变电所采用单母分段运行方式,正常情况下母联断路器为断开状态,当两段母线中任一段失电后,投入母联断路器,保证正常运营。备自投工作须受远方集控中心控制,根据实际运行方式进行投退。

3 35kV设备的选型

地铁35kV设备采用的多是ABB及施耐德的产品,主要型号为SM6及KYN28等。主要参数及结构相差不大。柜体均采用三相共箱的柜式结构,额定电压达40.5kV,额定电流可达500A,额定短路开断电流31.5kA。开关柜由5个独立的隔室组成,分别是母线室、断路器室、电缆宅和控制小室及泄压通道,其中母线室和断路器室是独立的充以SF6气体的密闭气室。

4 其它设备

地铁变电所一般含有以下设备:整流变压器、动力变压器、牵引变圧器。根据运行方式采用不同的保护配置。同时,每个变电所均有自己独立的直流供电系统。

结语

本文结合常规地铁供电中的35kV系统的保护设计方案,对35kV设备继电保护的原理特性进行分析,其目的是在35kV设备选型过程中,确保采用的二次保护方案符合地铁系统的供电特点,起到应有的电气保护功能。同时所选用的微机保护配置方案,更合理和简洁高效。为新线建设提供合理化的建议,节省空间和运营成本。

参考文献

西安地铁电缆范文第8篇

关键词:信号系统;CBTC;抗干扰

中图分类号: U45 文献标识码: A

1.CBTC的应用

随着计算机技术(computer)、通信技术(communication)和控制技术(control)的飞跃发展,传统的以轨道电路作为信息载体的列车控制系统逐步以利用3C技术为基础的“基于通信的列车控制系统”——CBTC所取代。

CBTC比之于传统的基于轨道电路的列车控制系统,有两个基本特点:

连续的、大容量的列车---轨旁双向数据通信技术。

不以轨道电路作为信息传输媒介,以应答器、计轴或其他形式能传送无线信号的装置作为降级的处理。

通信技术与控制技术的结合重新规划了城市轨道交通信号系统的结构与组成,为列车运行控制的未来发展开辟新的空间。目前国内CBTC的无线通信系统使用的2.4GHz ( 2.4 GHz~ 2.4835 GHz) 工作频段是国家规定的公用频段。此频段内,在限定发射功率指标下,无需申请批准就能使用,因此造成该频段应用业务和用户大量集中,潜在无线干扰普遍存在。

CBTC系统干扰源分析

便携式Wi-Fi

在信息高速发展的今天,利用移动终端随时随地实现无线上网(Wi-Fi)已逐渐成为人们生活中的必需品。通信运营商推出便携Wi-Fi设备(3G便携式段利用便携Wi-Fi实现无线上网)Wi-Fi无线上网亦采用2.4GHz开放频段,一旦引入地铁很可能会对CBTC无线传输系统带来干扰,从而严重影响地铁运营的安全性。

民用设备

地铁附近使用的微波医疗等设备会对地铁CBTC无线数据传输产生干扰,目前国内地铁曾经发生过类似医疗设备对CBTC系统干扰,从而对正常运营产生影响。

移动、电信运营商

移动、电信运营商的Wi-Fi系统引入地铁,在地铁内构建Wi-Fi公众使用的无线局移动域网,对车地数据传输产生干扰,一定程度上对列车正常运行产生影响。当然目前国内城市尚未全面无线覆盖,所以暂时地铁尚未引入Wi-Fi系统。

PIS系统。

PIS系统是依托多媒体网络技术,以计算机系统为核心,以车站显示终端和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。无线的频段采用接入点(AP)天线作为和列车进行通信的手段,西安地铁2号线PIS系统采用5.8 GHz频段。

地铁线路间干扰

地铁形成线网后,换乘站(特别是同站台换乘)或者是联络线的同频干扰问题比较突出。因为两条线路的CBTC系统都采用相同的频段和信道,信号会相互渗漏,当渗漏的信号功率足够大时就会产生同频干扰。

不论是何种干扰源,也不论干扰源的功率大小,对地铁CBTC信号系统始终形成威胁,因此必须深入研究避免或者减少干扰的影响。

防止无线干扰的措施

CBTC 系统始终面对一个复杂的无线电磁环境,无线干扰是一个无法避免的问题,需要从以下3 个方面解决无线干扰对系统安全性的影响。

1. 在现行频段使用方式下,通过对性能指标参数的调整,完善优化无线技术,增强设备的抗干扰能力,适应更恶劣的环境要求。

2. 通过相应行政管理手段,为CBTC 无线通信系统设置专用频段,将使用公用频段引发的风险降到最低。但是存在频率规划和审批,以及在技术上和产品上能否取得设备厂商的支持等问题,需要进行详细研究和论证。

3. 城市轨道交通运营维护部门对地铁沿线的环境进行检测,通过周边环境制定相应的措施。

根据以上分析,以后在系统的选型、设计等方面可以从以下几方面深入考虑。

(1)双网双信道冗余设计

车-地无线通信网络采用双网冗余覆盖方案,沿线部署2 套完全独立的WLAN 无线网络,2 个网络分别使用信道1 ( 2401~2423 MHz) 和信道11 ( 2446~2468 MHz) ,2 个无线网络完全隔离,互为冗余。每列车车头与车尾安装2 套车载无线单元,分别接入轨旁2 个无线网络。2 个车-地无线通信网络并行工作,同步传递相同的数据报文,即使出现故障,单网通信中断,也不会影响数据报文的传输。

(2)跳频扩频设计

现有的WLAN技术,相对于直序扩频(DSSS),跳频扩频(FHSS)技术规避频率干扰的能力稍强于直序扩频技术,跳频技术具有更好的保密性和抗干扰性能。因此跳频技术具有带宽窄、功率谱密度高的特点,从而具有较强的抗干扰能力。此外跳频扩频技术是经由载波快速在不同频率中切换,并在接收与发射端使用一种虚拟随机的过程,所以可以很好的抵御外界同频干扰的问题。但是,由于它的信道不得大于1MHz,限制了它最大传输速度不能大于2Mbps。另外,FHSS必须在2.4GHz整个频段内周期性跳频,因此它也带来跳频上的开销。

(3)无线覆盖方式选择

采用合理的无线覆盖方式,有效增大有用信号强度,降低外界干扰信号强度,可以提高系统抗干扰能力。无线信号覆盖通常有3 种方式: 天线、漏泄同轴电缆和波导管。其中,车载天线使用定向天线,在保证自身设备场强覆盖要求下,降低覆盖范围; 而漏泄同轴电缆和波导管信号覆盖具有较强的方向性和较短的垂直覆盖距离,通过合理的布设可以有效减低外界干扰信号强度,提高系统的抗干扰能力。考虑到车厢内乘客使用设备的无线干扰,为了减少车厢内部无线漏油的干扰,可以考虑采取将车头、车尾与客室之间的隔板加装屏蔽措施,比如加装金属网格等,这样可以将便携式WiFi漏油器的干扰进一步屏蔽,减少了对CBTC系统的无线干扰。当然这种方式需要进行测试,对抗干扰的效果进行评定。

(4)城市轨道交通运营维护部门,也可以做以下工作,以减少无线干扰对行车产生的影响。

1)地铁维护部门根据无委的规定,定期对地铁内部环境进行检测,纳入设备维护管理的一部分内容。

2)考虑到车厢内乘客使用设备的无线干扰,为了减少车厢内部无线漏油的干扰,可以考虑采取将车头、车尾与客室之间的隔板加装屏蔽措施,比如加装金属网格等,这样可以将便携式WiFi漏油器的干扰进一步屏蔽,减少了对CBTC系统的无线干扰。当然这种方式需要进行测试,对抗干扰的效果进行评定。

3)使用频段环境清洁的5.8G频段

主要考虑5.8G频段相对2.4G频段来说,使用环境较为清洁,但是5.8G频段传输距离较短,无线覆盖范围较小,无线产品性能和无线场强覆盖方式都需要经过试验研究,以保证系统的可用性,满足CBTC 性能指标要求。

结束语

随着地铁建设事业的发展,越来越多的城市加入到地铁建设的大潮中,信号系统也由最初的固定闭塞发展到准移动闭塞、再到如今的移动闭塞系统,无线技术在地铁信号系统的应用标志着列车自动控制系统智能化程度进一步提高,同时随着无线设备在各行各业以及民用移动系统的普及,无线干扰问题对CBTC信号系统的威胁也日益突出。在这里提出这个问题,也是希望和同行们进行交流,以便大家探讨出较好的无线抗干扰措施。

参考文献

[1] 孙思南,轨道交通基于通信的列车控制无线系统干扰性研究[学士论文],上海交通大学,2007.7

[2]林瑜筠.城市轨道交通信号(第二版)[M].北京.中国铁道出版社,2010.7.