CN105799551B - Apm捷运系统用供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种APM捷运系统用供电装置，包括供电轨装置和接地轨装置，供电轨装置包括供电轨及其附件，供电轨分为正极供电轨和负极供电轨，供电轨装置通过电力馈线与直流供电系统正负极连接，共同为车辆提供连续受流；接地轨装置包括接地轨及其附件，供电轨装置和接地轨装置均包括若干锚段，每个锚段均配有各自独立的温度补偿装置，用于自动补偿因环境温度变化引起的长度伸缩量。本发明通过采用750V直流两根供电轨供电，一根接地轨接地，在满足运行要求的前提下大大简化APM的供电制式，减少了供电轨和接地轨的数量，节约工程设备成本，占地面积小，在确保给机车供电的同时降低了整个APM系统供电装置的设备成本，也提高了供电利用率和供电质量降低了对机车构造的要求。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，具体涉及APM捷运系统用供电装置。
背景技术
APM(Automated People Mover)捷运系统是安装用于在终点站之间运送乘客的自动旅客捷运系统，最大的特点是无人驾驶，采用电力动力、橡胶轮胎，由导向轨道引导在水泥路面上行驶，可以一节车厢或者几节车厢连接一起运行。这种无人驾驶、全自动导向的交通运输系统可以提供高质量的服务，其单向载客能力在20000～25000人次/h之间，它采用全封闭的线路，时间间隔小，反应和精确度比人工驾驶灵敏。因为其车轮是特殊的橡胶轮胎，走混凝土专用通道，所以运行噪音和震动都大幅度降低，提高了乘客乘坐舒适度。此外车辆还内置了钢轮为备用，橡胶轮胎爆胎后车辆还可安然驶到最近的车站。
由于APM车辆自身不提供能源，需要延续敷设供电装置以确保车辆持续运行，目前国内的北京T3航站楼和广州的APM采用600V三相交流5轨供电系统(即由A相、B相、C相三根供电轨，一根接地轨和一个信号轨组成)，供电制式较复杂。此外，现有的供电轨结构粗糙，可靠性差，所以，亟需解决该问题。
具体来说，国内现有的APM采用600V三相交流5轨供电制式，供电系统内包含A、B、C三相三根供电轨，一根接地轨和一根信号轨，这一类的供电系统由于供电采用三相交流电，所用供电轨偏多，工程的生产成本和占地面积较高，而且交流供电系统放电和电磁干扰大，必须设置分相，可靠性相对薄弱，供电不能被列车直接利用，对车的要求也相对较高。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种APM捷运系统用供电装置，可以简化现有供电系统，降低工程成本，提高供电质量。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种APM捷运系统用供电装置，包括供电轨装置和接地轨装置，所述供电轨装置包括供电轨及其附件，供电轨分为正极供电轨和负极供电轨，供电轨装置通过电力馈线与直流供电系统正负极连接，共同为车辆提供连续受流；所述接地轨装置包括接地轨及其附件，供电轨装置和接地轨装置均包括若干锚段，每个锚段均配有各自独立的温度补偿装置，用于自动补偿因环境温度变化引起的长度伸缩量。
供电轨装置的每个锚段还包括中间接头电连接线夹、隔离部件、供电轨绝缘安装支架和防护罩；接地轨装置的每个锚段还包括中间接头电连接线夹、中心锚结和接地轨绝缘安装支架，所述接地轨轨通过接地轨绝缘安装支架安装在导梁上实现与地面基础连接。
所述正极供电轨和负极供电轨分别接+375VDC和负极接-375VDC，回路共提供750V直流供电。
所述温度补偿装置为若干膨胀接头组件。例如，供电轨装置和接地轨装置各自独立的温度补偿装置分别是供电轨装置用膨胀接头和接地轨装置用膨胀接头。供电轨装置用膨胀接头和接地轨装置用膨胀接头均设计容纳相邻轨段之间高达203.2mm的纵向温度补偿长度伸缩量。组件提供连续的顶部接触面和侧面，方便集电靴顺利平滑的通过膨胀接头内部。该组件通过与中间接头电连接线夹类似的配件与轨道两端连接，由分流器电缆保证充分的电流连续性。
安装位置要求：供电轨装置用膨胀接头需在1.8m的底座间隙内安装一组膨胀接头，并且必须保持1.8m的支架间距。膨胀接头的间距小于等于73.15m，膨胀接头内不得有导梁支架，安装位置与规定位置之间可以存在不超过12m的偏差，任何情况下，对侧轨道的支架都不得干扰电缆回路。安装数量及安装方式按施工具体要求。
接地轨装置用膨胀接头通常安装在供电轨装置用膨胀接头附近，安装在914mm至1067mm间距的两个接地轨绝缘安装支架间，具体安装数量及安装方式按施工要求。
所述供电装置的每个锚段端部还设有用以引导车辆受流器顺利滑入滑出供电装置的弯头。
其中，供电轨包括不锈钢带和一次挤压成型的铝合金型材，所述铝合金型材下端设有轨道通槽，铝合金型材上端设有开口槽，所述开口槽的两侧为钳口，钳口内侧的底部设有角口，钳口的齿部厚度与不锈钢带的厚度相等，将不锈钢带放入开口槽，通过滚压成型将开口槽与不锈钢带紧密复合。
所述钳口的外壁为倾斜面，在铝合金型材与不锈钢带复合前，钳口的外壁与水平面呈75°角，钳口壁底部预留一个与水平面呈45°的角口，在滚压成型时，受力被挤压的多余材料能够往两侧的角口分散，以保证不锈钢带和铝合金型材紧密复合。
在铝合金型材与不锈钢带复合后，所述不锈钢带与铝合金型材的间隙不超过0.1mm。在铝合金型材与不锈钢带复合后，钳口内侧主体部分与钢带外侧紧密接触，钳口上端部分的内侧平面与不锈钢带的内侧位于同一倾斜平面上，该倾斜平面与不锈钢带的水平面呈98°，此时开口槽整体截面为梯形。所述轨道通槽两侧的下端设有向上的勾起部，所述勾起部的上表面与竖直方向呈88°角。所述不锈钢带为“U”形，所述开口槽的内壁面形状与不锈钢带相适配。
此外，所述供电轨和配制有供电轨绝缘安装支架，安装在导梁上实现与地面基础连接，供电轨绝缘安装支架按如下间隔设置：1829mm长度设置至少十二个供电绝缘安装支架，具体安装数量按工程需求，要求在安装供电轨绝缘安装支架的时候同时安装接地轨绝缘安装支座。所述供电轨绝缘安装支架通过固定销安装在导梁上。所述供电轨为由铝型材本体和梯形不锈钢带构成的钢铝复合轨，该钢铝复合轨采用滚压成型方式制成，使得梯形不锈钢嵌入铝型材本体与铝型材本体紧密复合，间隙宽度不超过0.1mm长度不超过10mm。
有益效果：本发明的一种APM捷运系统用供电装置，与现有技术相比，具有以下优点：
1、通过采用750V直流两根供电轨供电，一根接地轨接地，在满足运行要求的前提下大大简化了APM的供电制式，相对于600V三相交流5轨供电系统减少了供电轨和接地轨的数量，节约了工程设备成本，占地面积小，在确保给机车供电的同时降低了整个APM系统供电装置的设备成本，同时也提高了供电利用率和供电质量降低了对机车构造的要求；
2、通过采用两根供电轨，分别为正极接+375VDC和负极接-375VDC，回路共提供750V直流供电，直流供电系统相对于交流供电系统来说，放电和电磁辐射干扰较小，相对安全，没有分相问题更为可靠，绝缘防护要求较低，可以靠近居民住宅敷设，为工程选址提供便利条件；另外直流供电更容易被车辆主回路直接利用，因此可以在相对容易满足供电要求的情况下对车辆构造等要求酌情降低；
3、供电装置和接地轨装置各配有独立的温度补偿装置，能自动因环境温度变化引起长度伸缩量；
4、通过采用特殊结构的供电轨，供电轨在钳口内侧底端预留角口，在滚压成型时，受力被挤压的多余材料能够往两侧角口分散，以保证钢带和铝型材紧密复合，间隙不超过0.1mm；通过在轨道通槽两侧的下端设置勾起部，使钢铝复合轨在没有紧固件及其他固定五金件的情况下被牢固支撑，并且不会妨碍温度波动引起的轨道纵向膨胀和收缩。
附图说明
图1为本发明中所采用的供电轨的断面图；
图2为图1中的不锈钢带断面图；
图3为复合前铝合金型材的断面图；
图4为本发明中所采用的供电轨的立体结构示意图；
图5为供电轨21及其膨胀接头211安装示意图；
图6为接地轨22及其膨胀接头221安装示意图；
图7为本发明的APM捷运系统用供电装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1至7所示，本发明的APM捷运系统用供电装置，包括供电轨装置和接地轨装置，所述供电轨装置包括供电轨21及其附件，供电轨21分为正极供电轨212和负极供电轨213，供电轨装置通过电力馈线与直流供电系统正负极连接，共同为车辆提供连续受流；所述接地轨装置包括接地轨22及其附件，供电轨装置和接地轨装置均包括若干锚段，每个锚段均配有各自独立的温度补偿装置，用于自动补偿因环境温度变化引起的长度伸缩量。
其中，供电轨21包括不锈钢带2和一次挤压成型的铝合金型材1，铝合金型材1下端设有轨道通槽5，铝合金型材1上端设有开口槽，开口槽的两侧为钳口4，钳口4内侧的底部设有角口，钳口4的齿部3厚度与不锈钢带2的厚度相等，将不锈钢带2放入开口槽，通过滚压成型将开口槽与不锈钢带2紧密复合。轨道通槽5两侧的下端设有向上的勾起部，勾起部的上表面与竖直方向呈88°角。复合前的铝合金型材1为一次挤压成型的铝合金型材1，如图3所示。铝合金型材1上端有开口槽，大体为梯形，型材下端有轨道通槽5，大体为T型槽，上端开口槽两边钳口4复合前外侧与水平面呈75°角，内侧预留一个与水平面呈45°角口，在滚压成型时，受力被挤压的多余材料能够往两侧角口分散，以保证钢带和铝合金型材1紧密复合，间隙不超过0.1mm。钳口齿部3的厚度与不锈钢带2厚度相等，与不锈钢带2复合后钳口4内侧面整体与钢带水平面呈98°，钳口4开口槽截面为梯形，能够确保受电靴通过时不受阻碍。复合时将不锈钢带2放入钳口4内侧，通过滚压成型将铝合金型材1与不锈钢带2完全紧密复合，复合完成后供电轨21剖面图1所示，以方便集电靴从侧面进入复合轨并沿光滑的不锈钢带2表面滑动，给机车供电。轨道通槽5的形状与绝缘子安装支架上端嵌入轨道通槽5内的绝缘子安装支架耳外形相吻合，轨道通槽5下端两侧的勾起部向上呈88°角，如图1所示，使钢铝复合轨在没有紧固件及其他固定五金件的情况下被牢固支撑，并且不会妨碍温度波动引起的轨道纵向膨胀和收缩。
具体来说，供电装置主要部件为两根供电轨21(正极供电轨212、负极供电轨213)，如图4所示。通过电力馈线与直流供电系统正负极连接，共同为车辆提供连续受流，如图5所示。供电轨子系统根据线路工程敷设实际情况设计成若干锚段，每个锚段的供电轨装置由端部弯头、供电轨21、中间接头电连接线夹、膨胀接头、隔离部件、供电轨绝缘安装支架214、防护罩等组成。锚段两端均设有端部弯头，用以引导车辆受流器顺利滑入滑出供电装置，避免刮弓、钻弓事故；每个锚段设置若干处膨胀接头组件(通常按照工程敷设实际情况确定数量安装定位于相邻两绝缘支架中心处)，用以自动补偿因温度变化引起的供电轨21热胀冷缩长度变化量，如图5所示，为供电轨21及其膨胀接头211安装示意图，图6为接地轨22及其膨胀接头221安装示意图；每个锚段设置若干中间接头电连接线夹，通过中间接头可以自由实现端部弯头、供电轨21、膨胀接头、隔离器接头之间的机械连接、对准和电气连接，使得供电轨装置连续受流为机车供电；供电轨21通过供电轨绝缘安装支架214安装在导梁上实现与地面基础连接，供电轨绝缘支架214按一定间隔设置，一般按1829mm长度设置十二个或十二个以上绝缘支架214；供电轨装置外侧安装防护罩用以保护供电轨减少意外接触高压电的危险。接地轨装置根据线路工程敷设实际情况设计成若干锚段，每个锚段由接地轨22、中间接头、电连接线夹、接地轨膨胀接头221、中心锚结、接地轨绝缘安装支座223等组成。通过中间接头可以自由实现接地轨22、接地轨膨胀接头221、隔离器接头之间的机械连接、对准和电气连接；每个锚段设置若干电连接线夹，用以实现接地轨22与接地装置的电气连接，为实现接地保护功能；接地轨22通过接地轨绝缘安装支座223安装在导梁上实现与地面基础连接，地轨绝缘安装支座223按一定间隔设置。
综上所述，本发明不但可以满足APM捷运系统常用于城市内机场、交通枢纽中心等或观光购物用交通运输中能简便快捷的在终点间往返运送客流的要求，并且可以简化供电系统降低工程成本，提高供电质量。本发明所述的APM用供电系统采用750V直流两根供电轨供电，一根接地轨接地，在满足运行要求的前提下大大简化了APM的供电制式，节约了工程设备成本，同时也提高了供电利用率和供电质量降低了对机车构造的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种APM捷运系统用供电装置，其特征在于：包括供电轨装置和接地轨装置，所述供电轨装置包括供电轨及其附件，供电轨分为正极供电轨和负极供电轨，供电轨装置通过电力馈线与直流供电系统正负极连接，共同为车辆提供连续受流；所述接地轨装置包括接地轨及其附件，供电轨装置和接地轨装置均包括若干锚段，每个锚段均配有各自独立的温度补偿装置，用于自动补偿因环境温度变化引起的长度伸缩量；所述温度补偿装置为若干膨胀接头组件，所述供电装置的每个锚段端部还设有用以引导车辆受流器顺利滑入滑出供电装置的弯头。
2.根据权利要求1所述APM捷运系统用供电装置，其特征在于：所述正极供电轨和负极供电轨分别接+375VDC和负极接-375VDC，回路共提供750V直流供电。
3.根据权利要求1或2所述的APM捷运系统用供电装置，其特征在于：所述供电轨包括不锈钢带和一次挤压成型的铝合金型材，所述铝合金型材下端设有轨道通槽，铝合金型材上端设有开口槽，所述开口槽的两侧为钳口，钳口内侧的底部设有角口，钳口的齿部厚度与不锈钢带的厚度相等，将不锈钢带放入开口槽，通过滚压成型将开口槽与不锈钢带紧密复合。
4.根据权利要求3所述的APM捷运系统用供电装置，其特征在于：所述钳口的外壁为倾斜面，在铝合金型材与不锈钢带复合前，钳口的外壁与水平面呈75°角，钳口壁底部预留一个与水平面呈45°的角口，在滚压成型时，受力被挤压的多余材料能够往两侧的角口分散，以保证不锈钢带和铝合金型材紧密复合。
5.根据权利要求3所述的APM捷运系统用供电装置，其特征在于：在铝合金型材与不锈钢带复合后，所述不锈钢带与铝合金型材的间隙不超过0.1mm。
6.根据权利要求3所述的APM捷运系统用供电装置，其特征在于：在铝合金型材与不锈钢带复合后，钳口内侧主体部分与钢带外侧紧密接触，钳口上端部分的内侧平面与不锈钢带的内侧位于同一倾斜平面上，该倾斜平面与不锈钢带的水平面呈98°，此时开口槽整体截面为梯形。
7.根据权利要求3所述的APM捷运系统用供电装置，其特征在于：所述轨道通槽两侧的下端设有向上的勾起部，所述勾起部的上表面与竖直方向呈88°角。
8.根据权利要求3所述的APM捷运系统用供电装置，其特征在于：所述不锈钢带为“U”形，所述开口槽的内壁面形状与不锈钢带相适配。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xie Yong Inventor before: Lai Jintang Inventor before: Gao Ying Inventor before: Zhang Guofang Inventor before: Zhao Ting Inventor before: Zhang Xian Inventor before: Liu Mingdi Inventor before: Zhao Yue Inventor before: Duan Shaoqing |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170331 Address after: Wuhu economic and Technological Development Zone, Wuhu City, 5 steam Road, No., No. 3- Applicant after: Zhongche town Bombardier Transportation Systems Co. Ltd. Address before: Raj cooked street 211100 Nanjing Road, Jiangning District No. 518 Lake in Jiangsu Province Applicant before: NANJING JINCHENG RAIL TRANSPORT EQUIPMENT CO., LTD. |
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| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 5, No. 1 steam Road, Wuhu economic and Technological Development Zone, Anhui, Wuhu province 3-001 Applicant after: Zhongche town Bombardier Transportation Systems Co. Ltd. Address before: Wuhu economic and Technological Development Zone, Wuhu City, 5 steam Road, No., No. 3- Applicant before: Zhongche town Bombardier Transportation Systems Co. Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 69 Mengxi Road, Wuhu Economic and Technological Development Zone, Wuhu City, Anhui Province, 241000 Patentee after: CRRC Puzhen Alstom Transportation System Co.,Ltd. Address before: No. 3-001, No. 5, Jing Jing Road, Wuhu economic and Technological Development Zone, Wuhu, Anhui Patentee before: CRRC PUZHEN BOMBARDIER TRANSPORTATION SYSTEMS CO.,LTD. |