軌道交通電氣火災防控技術的研究及應用.pdf

1、軌道交通憑借其運量大、速度快、污染少、適應性佳等諸多優(yōu)點，已經成為當今世界現(xiàn)代化城市公共交通建設發(fā)展的重要方向和潮流。火災事故是軌道交通最為嚴重的災害之一，直接威脅軌道交通的安全運營，尤其是近年日益劇增的電氣火災，因潛伏期長、分布性廣、燃燒迅速，更易造成群體傷亡和重大財產損失，常規(guī)的依靠斷路器（或熔斷器）脫扣、探測剩余電流集總幅值和電纜溫度等電氣火災防控技術存在易受時間環(huán)境變化影響可靠性差、有探測死區(qū)、有漏報或誤報等不足，不能在實際中發(fā)

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

3、技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。⑵研究了軌道交通電氣火災防控技術的理論及算法。分析剩余電流保護的工作原理，指出了存在的兩個主要問題，剩余電流動作保護死區(qū)和報警動作值設置不當，對于這兩個問題，我們利用剩余電流變化量的計算模型完成對故障剩余電流的提取，消除剩余電流動作保護死區(qū)；建立了自適應閾值浮動保護模型，消除報警動作值設置不當帶來的誤報警和漏報警現(xiàn)象。研究了故障電弧的產生原因及檢測方法，通過建立M ayr電弧模型對故障電弧電流特性進行仿真分析，

4、驗證了故障電弧非線性特性，以此為依據研究了自適應濾波算法和傅里葉變化算法在故障電弧檢測中的應用，并仿真分析了各自的濾波效果，最終選擇傅里葉算法應用于工程實踐中。仿真分析了接地電弧對剩余電流檢測的影響，得出可以根據剩余電流非線性的變化來檢測接地電弧。⑶完成了軌道交通電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計，包括以DSP為核心的電氣火災探測器和以Modbus串口通訊協(xié)議為基礎的電氣火災監(jiān)控設備的硬件及軟件設計，并完成相關測量及保護實驗。實驗證明電氣火災探測器