軌道交通電氣火災(zāi)防控技術(shù)的研究及應(yīng)用.pdf

1、軌道交通憑借其運(yùn)量大、速度快、污染少、適應(yīng)性佳等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)今世界現(xiàn)代化城市公共交通建設(shè)發(fā)展的重要方向和潮流?；馂?zāi)事故是軌道交通最為嚴(yán)重的災(zāi)害之一，直接威脅軌道交通的安全運(yùn)營(yíng)，尤其是近年日益劇增的電氣火災(zāi)，因潛伏期長(zhǎng)、分布性廣、燃燒迅速，更易造成群體傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失，常規(guī)的依靠斷路器（或熔斷器）脫扣、探測(cè)剩余電流集總幅值和電纜溫度等電氣火災(zāi)防控技術(shù)存在易受時(shí)間環(huán)境變化影響可靠性差、有探測(cè)死區(qū)、有漏報(bào)或誤報(bào)等不足，不能在實(shí)際中發(fā)

2、揮有效的作用。因此研究軌道交通電氣火災(zāi)防控技術(shù)具有重要的社會(huì)意義與重大的工程應(yīng)用需求，本文結(jié)合軌道交通電纜數(shù)量大且敷設(shè)在陰潮的地下、供電距離遠(yuǎn)、用電設(shè)備密集度高等特點(diǎn)，研究了頻發(fā)的漏電和電弧性短路故障引發(fā)電氣火災(zāi)的防控理論和技術(shù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了軌道交通電氣火災(zāi)防控的必要性，依據(jù)軌道交通供電系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)引起電氣火災(zāi)的原因進(jìn)行了歸納分析，得出了漏電和電弧性短路故障是引發(fā)軌道交通電氣火災(zāi)的主要原因，總結(jié)了電氣火災(zāi)防控

3、技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。⑵研究了軌道交通電氣火災(zāi)防控技術(shù)的理論及算法。分析剩余電流保護(hù)的工作原理，指出了存在的兩個(gè)主要問(wèn)題，剩余電流動(dòng)作保護(hù)死區(qū)和報(bào)警動(dòng)作值設(shè)置不當(dāng)，對(duì)于這兩個(gè)問(wèn)題，我們利用剩余電流變化量的計(jì)算模型完成對(duì)故障剩余電流的提取，消除剩余電流動(dòng)作保護(hù)死區(qū)；建立了自適應(yīng)閾值浮動(dòng)保護(hù)模型，消除報(bào)警動(dòng)作值設(shè)置不當(dāng)帶來(lái)的誤報(bào)警和漏報(bào)警現(xiàn)象。研究了故障電弧的產(chǎn)生原因及檢測(cè)方法，通過(guò)建立M ayr電弧模型對(duì)故障電弧電流特性進(jìn)行仿真分析，

4、驗(yàn)證了故障電弧非線性特性，以此為依據(jù)研究了自適應(yīng)濾波算法和傅里葉變化算法在故障電弧檢測(cè)中的應(yīng)用，并仿真分析了各自的濾波效果，最終選擇傅里葉算法應(yīng)用于工程實(shí)踐中。仿真分析了接地電弧對(duì)剩余電流檢測(cè)的影響，得出可以根據(jù)剩余電流非線性的變化來(lái)檢測(cè)接地電弧。⑶完成了軌道交通電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括以DSP為核心的電氣火災(zāi)探測(cè)器和以Modbus串口通訊協(xié)議為基礎(chǔ)的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的硬件及軟件設(shè)計(jì)，并完成相關(guān)測(cè)量及保護(hù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明電氣火災(zāi)探測(cè)器