訾晨凱
【摘要】本文主要介紹了一種郊區(qū)地鐵線路年度低溫期溫濕度監(jiān)測(cè)分析方法,運(yùn)用數(shù)據(jù)整理,劃分比率分布的分析方式,總結(jié)了不同區(qū)域線路溫濕度變化的規(guī)律,通過與往年歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比,確定有用氣象信息,對(duì)既有低溫防寒期內(nèi)防止覆冰的相關(guān)措施進(jìn)一步完善,為接觸網(wǎng)設(shè)備維護(hù)提供具有一定指導(dǎo)意義的參考數(shù)據(jù),劃分重點(diǎn),有的放矢,更好保障地鐵運(yùn)營穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】地鐵;接觸網(wǎng);覆冰打火;預(yù)防措施;溫濕度;監(jiān)測(cè)
現(xiàn)在地鐵線路大多采用接觸網(wǎng)系統(tǒng)為車輛提供牽引動(dòng)力,通過弓網(wǎng)之間的滑動(dòng)接觸進(jìn)行電力流通,因此接觸網(wǎng)的良好運(yùn)行對(duì)地鐵運(yùn)營十分重要,但由于地鐵線路周邊環(huán)境復(fù)雜多變,低溫期內(nèi)雨、雪、霧等惡劣天氣極易影響接觸網(wǎng)運(yùn)行,造成接觸線覆冰打火、沿線接觸網(wǎng)設(shè)備故障等,因此對(duì)氣象資料的收集分析十分重要,下面將通過對(duì)2020年12月至2021年2月南京各郊區(qū)線路監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,進(jìn)一步提出覆冰預(yù)防優(yōu)化措施。
一、概述
各郊區(qū)線路監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)間為2020年12月4日至2021年2月19日,共計(jì)78天,監(jiān)測(cè)時(shí)段為夜間2點(diǎn)、3點(diǎn)、4點(diǎn),監(jiān)測(cè)地點(diǎn)分別為祿口新城南(S1)、橋林(S3)、柘塘(S7)、大廠東(S8)、高淳(S9)車輛基地,溫濕度數(shù)據(jù)共計(jì)2340條,其中歷史對(duì)比數(shù)據(jù)選用2019.12月2日—2020年2月4日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
各車輛基地分布區(qū)位如下圖所示
二、監(jiān)測(cè)時(shí)段最低溫度
2019.12月2日—2020年2月4日監(jiān)測(cè)時(shí)段最低溫度分布曲線如下圖所示
2020.12月4日—2021年2月19日監(jiān)測(cè)時(shí)段最低溫度分布曲線如下圖所示
各郊區(qū)線路最低溫度變化趨勢(shì)基本保持同步,最低溫度為-9℃,共計(jì)出現(xiàn)天數(shù)為2天,分別出現(xiàn)在1月8日柘塘(S7)和12月31日大廠東(S8),同比去年統(tǒng)計(jì)時(shí)段2020年1月9日橋林(S3)最低溫度﹣3.5℃降低5.5℃,最低溫度差異較為明顯,分布日期相差分別為1天與9天,基本接近,可大概預(yù)測(cè)2021年各郊區(qū)線路最低溫度出現(xiàn)日期與其基本相似,為12月15日至次年1月15日范圍內(nèi);最高溫度為11℃,共計(jì)出現(xiàn)天數(shù)為1天,出現(xiàn)在2月14日橋林(S3)。
各郊區(qū)車輛基地不同最低溫度范圍內(nèi)分布天數(shù)如下圖所示
5℃以下天數(shù)各線基本持平;2℃以下柘塘(S7)與大廠東(S8)占比較多,0℃以下柘塘(S7)與大廠東(S8)占比最多,祿口新城南(S1)與高淳(S9)占比最少;﹣1℃(含)以下大廠東(S8)最多,祿口新城南(S1)與高淳(S9)最少;﹣2℃(含)以下,祿口新城南(S1)與高淳(S9)最少,其它線路基本持平;﹣5℃(含)以下,大廠東(S8)與橋林(S3)最多,柘塘(S7)次之,祿口新城南(S1)與高淳(S9)最少。
監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)各郊區(qū)線路最低溫度大部分位于5℃以下,且分布總天數(shù)基本持平;綜合對(duì)比,柘塘(S7)與大廠東(S8)相對(duì)其它郊區(qū)線路低溫天氣較多,橋林(S3)次之,祿口新城南(S1)與高淳(S9)低溫天氣相對(duì)最少,與去年最低氣溫分布規(guī)律保持一致;相對(duì)極低溫度大廠東(S8)與橋林(S3)最多,柘塘(S7)次之,祿口新城南(S1)與高淳(S9)最少,與去年相對(duì)極低溫度分布規(guī)律保持一致;可大概預(yù)測(cè),下年度監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)低溫天氣分布天數(shù)最多的為柘塘(S7)與大廠東(S8),橋林(S3)次之,祿口新城南(S1)與高淳(S9)最少,相對(duì)極低溫度分布日期最多的為大廠東(S8)與橋林(S3),柘塘(S7)次之,祿口新城南(S1)與高淳(S9)最少。
三、監(jiān)測(cè)時(shí)段最大濕度
2019.12月2日—2020年2月4日監(jiān)測(cè)時(shí)段各郊區(qū)線路最大濕度分布曲線如圖所示
2020.12月4日—2021年2月19日監(jiān)測(cè)時(shí)段各郊區(qū)線路最大濕度分布曲線如圖所示
各郊區(qū)線路最大濕度變化趨勢(shì)差異較大,其中最大值為100%RH,共出現(xiàn)17線/天,其中祿口新城南(S1)12線/天,占監(jiān)測(cè)天數(shù)比率為15.38%,明顯高于其它線路;最小值為16%RH,共計(jì)2線/天,其中大廠東(S8)與高淳(S9)各1線/天,出現(xiàn)日期均為1月8日,處于低溫分布時(shí)間周期內(nèi)。
各郊區(qū)車輛基地不同最大濕度范圍內(nèi)分布天數(shù)如下圖所示
100%RH(含)范圍內(nèi)祿口新城南(S1)為12天,占總天數(shù)15.38%,明顯高于其它線路,95%RH(含)以上祿口新城南(S1)與大廠東(S8)天數(shù)最多,高淳(S9)次之,柘塘(S7)與橋林(S3)最少;90%RH(含)以上柘塘(S7)最多,祿口新城南(S1)與大廠東(S8)與高淳(S9)基本持平,橋林(S3)最少,且與其它線路差別較多,明顯小于其它線路;85%RH(含)以上柘塘(S7)、大廠東(S8)、祿口新城南(S1)基本持平,且天數(shù)較多,高淳(S9)次之,橋林(S3)最少,且與其它線路差別較多,明顯小于其它線路;80%RH(含)以上大廠東(S8)、柘塘(S7)、祿口新城南(S1)天數(shù)較多,且基本持平,高淳(S9)次之,橋林(S3)最少且與其它線路差別較多,明顯小于其它線路。
監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)各郊區(qū)線路最大濕度大部分位于80%RH(含)以上,其中橋林(S3)80%RH(不含)以下占比64.1%明顯高于其它線路;綜合分析,祿口新城南(S1)95%RH(含)以上濕度分布天數(shù)最多,大廠東(S8)與柘塘(S7)高濕度分布天數(shù)較多但多數(shù)位于80%RH到90%RH,高淳(S9)濕度水平居中,橋林(S3)濕度最低;同比去年,大廠東(S8)高濕度比率相對(duì)有所提升,高淳(S9)高濕度天氣比率降低明顯,橋林(S3)濕度依然最低,根據(jù)溫濕度變化規(guī)律分析可能受本年度氣溫降低影響,高濕度地區(qū)濕度降低相對(duì)低濕度地區(qū)更為明顯導(dǎo)致。預(yù)計(jì)下年祿口新城南(S1)仍將與往年一致,相對(duì)其它線路濕度較高,橋林(S3)相對(duì)其它線路濕度保持最低。
四、故障情況
2020年12月4日至2021年2月19日各郊區(qū)線路有出現(xiàn)打火的情況如下表所示
2020年12月4日至2021年2月19日各郊區(qū)線路有打火出現(xiàn)的天數(shù)為2天,占監(jiān)測(cè)天數(shù)比率為2.56%,發(fā)生地點(diǎn)均為S9線石湫站,未報(bào)覆冰出現(xiàn),打火發(fā)生日期分別為1月1日與1月3日,處于低溫分布周期內(nèi),其中1月1日監(jiān)測(cè)時(shí)段最低溫度為-5℃,最大濕度為80%RH,1月3日監(jiān)測(cè)時(shí)段最低溫度為0℃,最大濕度為80%RH。無覆冰出現(xiàn),打火發(fā)生可能與車輛加速、振動(dòng)、弓網(wǎng)短時(shí)離線等有關(guān)。
小結(jié)
根據(jù)年度低溫期內(nèi)溫濕度監(jiān)測(cè)分析,可獲取歷年監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)最低溫度及其變化規(guī)律,為設(shè)備的選型及運(yùn)維提供真實(shí)可靠的參考數(shù)據(jù),可較為準(zhǔn)確的確定本地低溫防寒期,確定重點(diǎn)低溫管控時(shí)間,可根據(jù)各線數(shù)據(jù)對(duì)比,大致確定重點(diǎn)管控區(qū)域、重點(diǎn)管控線路,如大廠東(S8)及柘塘(S7)相對(duì)低溫天氣較多且濕度水平居中,應(yīng)為后期覆冰預(yù)防的重點(diǎn),由不同數(shù)據(jù)范圍溫濕度天數(shù)分布頻率及故障統(tǒng)計(jì)情況,可對(duì)前期制定的相關(guān)覆冰預(yù)防措施進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化,如溫度2℃以下且95%RH濕度以上采取夜間接觸網(wǎng)不停電及電客車壓道措施可進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟认抡{(diào),以減少其頻率,降低其對(duì)夜間各專業(yè)檢修施工計(jì)劃等帶來的影響。
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫希鋒.高速鐵路接觸網(wǎng)預(yù)防覆冰技術(shù)分析[J].上海鐵道科技. 2018,(01):165-166.
[2]薄士杰,張璇.接觸網(wǎng)覆冰機(jī)理與在線防冰方法的分析[J].科技資訊. 2018,16(04):61+66.
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