日本都市圈市域铁路敷设方式和线路类型浅析及对我国的启示

当前我国市域铁路面临重要发展机遇,研究采用何种适宜的建设模式以提高运营效能、降低建设成本成为当前急需研究的热点和难点课题。该文通过简析日本都市圈市域铁路敷设方式和线路类型,总结出不同建设模式的适应性,提出我国市域铁路规划建设中急需理念创新,因地制宜地选择敷设方式和线路类型,采用集约、韧性的建设模式,以应对客流变化和多样化的运营需求,切实提高市域铁路的服务水平,打造轨道上的都市圈,提升城市的竞争力和影响力。

关于低运量轨道交通敷设方式的研究

根据不同低运量轨道交通自身结构差异性,采取不同的路权方式,分析不同制式轨道交通敷设方式适应性。同时,研究了城市规划、工程实施条件、交通影响、运营安全、环境与景观、服务水平等因素对敷设方式的影响。基于轨道交通车辆制式最新研发情况、低运量轨道交通分类标准,选取有轨电车系统、导轨式胶轮系统作为A市市区低运量轨道交通建设规划(L1线)的可选制式,对比分析得出推荐车辆制式及敷设方案。

不同敷设方式的服役XLPE电缆绝缘结构及性能劣化规律研究

本文以110kV XLPE电力电缆为研究对象,比较了直埋、排管、电缆沟敷设方式下电缆服役13年的情况。为了对XLPE绝缘材料的劣化规律进行表征,本文采用了傅里叶红外光谱(FTIR)、差式扫描量热(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、宽频介电谱和工频击穿试验等多种研究手段。结果表明:服役13年的XLPE电缆绝缘相比未服役电缆在微观结构和宏观性能上均出现明显劣化,具体表现为XLPE分子链发生断裂,C=O、C=C、—OH等极性基团增多,直埋、排管敷设时熔融温度、结晶度较低,电缆沟道敷设时熔融温度、结晶度较高,球晶形态均遭到破坏;3种不同敷设方式下的XLPE电力电缆介电常数及介电损耗均上升,工频击穿场强下降。其中,排管敷设的电缆绝缘在结构和性能上具有更快的劣化速率,直埋敷设次之,电缆沟道敷设劣化速率最慢。产生上述差异的原因在于沟道敷设电缆的散热条件最好,在施加电流相同的情况下,电缆运行温度最低,排管敷设电缆散热条件最差,电缆运行温度最高。

基于ABAQUS的压力管道敷设方式对应力及变形影响研究

管道内压是影响管道应力的主要因素,而长输管道多采用架空、埋地、出入土等敷设方式以适应复杂地形,基于ABAQUS仿真软件建立3种敷设方式管道模型,研究管道不同位置、不同截面处的应力分布及变形特征随内压变化规律。结果表明:在内压作用下,架空管道等效应力最大值在管道与支撑接触附近,埋地管道等效应力最大值在埋地管管顶与管底处,出入土管道等效应力最大值在管道弯头内侧;架空管道呈现波浪变形,埋地管道在覆土压力作用下截面呈现椭圆形,出入土管道变形最大位置在“几”字形拐角处;管道轴向应力与环向应力比值与管道约束有关,约束管道比值为泊松比,非约束管道比值为0.5,该规律可用于确定管道高应力区域,减少非必要检测。

电缆芯数及敷设方式对电磁场特性的影响分析

高压电缆因为可靠性高和占据空间小等优势广泛应用于输配电系统。随着电缆载流量的增加,其对周围空间电磁场的影响不容忽视。为合理指导电缆选型及敷设,降低电缆对周围环境及敏感元件的电磁干扰,对单芯电缆及三芯电缆在不同敷设方式下的电磁场特性进行对比分析。以额定电压为20 kV、单根载流量为800 A的动力电缆为例进行研究,根据电缆实际物理参数及布置方式建立仿真模型,电缆周围电磁场域为无界域,通过添加人工边界,将计算域转化为有限场域,采用有限元法计算电缆周围工频电磁场分布情况,并对不同工况下的电缆电磁场计算结果进行对比分析。结果表明,电缆额定电压及载流量一定时,电缆芯数及布置方式对其周围磁场分布影响较大,对电场分布的影响相对较小。

云巴系统敷设方式适应性研究

云巴系统是通过胶轮与轨道梁面接触支承和导向轮导向的城市轨道交通系统,对比分析云巴系统地面和高架敷设特点及梁下结构,在道路资源紧张、交通量较大的路段,优先采用高架敷设。根据路段是否存在车站,研究两个交叉口不同净距情况下云巴是否具备地面敷设条件,得出地面敷设时线路设计的可行性原则。通过案例分析,云巴系统主要沿城市道路敷设,优先推荐采用高架敷设方式。

矿井工业场地管线敷设方式研究

陕晋蒙地区近年来降雨量增多,使得地下水位上升,导致部分埋地敷设的管线、管沟位于地下水位以下,存在一定安全隐患。因此,需要对煤矿矿井工业场地的管线敷设方式进行分析比较。本文阐述了矿井工业场地的管线布置原则与敷设方式。以大海则煤矿为例,对管线埋地敷设及架空敷设2种方案进行技术及经济比较,发现陕晋蒙地区2种管线敷设方式的造价相差不大,但埋地敷设具有安全可靠、保温性好的优点,故推荐采用埋地的管线敷设方式,同时应充分考虑地下水位影响,合理确定场地及管线设计标高。

城市轨道交通低运能系统敷设方式及超限性分析研究

在结合既有经验的基础上,本文研究提出系统性的超限性分析方法和工作要点,将其应用于北京首都机场-新国展捷运线低运能系统工程。针对“超特大城市+空港会展”的场景,具有城市经济基础好、地铁网络完善、区域建成度高、交通流量大、客流需求高等特点,适宜采用独立路权的敷设方式,可有效提升空港运行效率和会展服务水平,降低对道路交通的影响,并将工程造价控制在地面敷设方式的105%以内。

多回路电力电缆不同敷设方式对环流的影响

近年来随着城市建设的不断发展,地下多回路敷设电缆线路越来越多,金属护套环流的损耗问题日趋严重。为此基于电磁感应原理计算三、四回路单芯电缆线路不同敷设方式下护套感应电压,通过建立电缆线路阻抗模型推导环流矩阵方程,获得金属护套环流变化规律。结果表明,多回路系统下,靠近中间的回路环流相对两边要小,回路数增多,环流最大值也增加;随着相间距及接地电阻的增加可以降低环流;分段越不均匀,对环流最大值影响较大且三相环流差别越大;三回路中,并列平行敷设方式下,环流最小的相序组合为ABC-CAB-ABC和ABC-CBA-ACB,品形敷设方式下,环流最小相序为ACB-BAC-ACB、CAB-CBA-CAB;四回路中,并列平行敷设方式下,环流最小的相序组合为ABC-CAB-ABC-CAB,环流最大值约为2 A,其他相序组合下环流最大达到5.5A,品形敷设方式下,不论何种相序组合方式的环流均≤2 A,环流最小相序为CAB-CBA-CAB-CBA。以上分析结果对电缆线路规划、设计及运维具有较好借鉴意义。

不同敷设方式下高压直流电缆温度场与电场仿真计算研究

采用COMSOL Multiphysics软件分别研究了直埋敷设、管道敷设和隧道敷设方式下高压直流电缆中的温度场与电场分布及其影响因素。结果表明:隧道敷设方式下电缆的散热效率最高,直埋敷设次之,而管道敷设对应的散热效率最低;增加电缆敷设间距可提高直埋敷设与管道敷设方式下的散热效率,但隧道敷设对应的散热效率有所下降;随着电缆敷设深度的增加,3种敷设方式下电缆的散热效率均有所下降;绝缘层中的温度差、XLPE材料的活化能和电场系数在一定范围内的增加可以提升电场分布均匀度,但当温度差或活化能超过一定阈值时,会出现电场反转现象。

220kV四回高压电缆同相2根并联敷设方式优化研究

为了研究220 kV四回高压电缆同相2根并联的最优敷设方式,笔者根据高压单芯电缆的等值电路模型,通过软件编程,计算分析了220 kV四回高压电缆同相2根并联在"品字形"、"水平交叉"敷设方式下的芯线电流、电流分布的不均匀系数以及护套环流。在此基础上,提出了一种优化的敷设方式,即采用"品字形—水平交叉"复合式的敷设方式,并与前两种方式进行分析、比较。结果表明:在"品字形"敷设方式中,具有电流分布不均匀系数大而护套环流小的特点;在"水平交叉"敷设方式中,具有电流分布不均匀系数小而护套环流很大的特点;在优化后的"水平交叉—品字形"复合式敷设方式中,兼具电流分布不均匀系数小和护套环流小的优点。尤其是当电缆按相序BCAABC排列效果最优,电流分布的不均匀系数的最大值为1.041 0,最小值仅为1.010 3。护套环流的最大值为61.89 A,最小值仅为9.14 A。

同相两根并联大截面交联电缆敷设方式的探讨

介绍了北京市部分地下、半地下变电所10 kV交联聚乙烯绝缘1 600 mm2单芯所内同相两根并联电缆的敷设、运行情况。通过计算分析出其载流量不平衡的主要原因是同相两根并联电缆的外感值不等。建议在同相两根并联10 kV大截面电缆线路中采用上下两层水平布置和三角形排列布置的敷设方式。

阻尼材料敷设方式对双层壳体声辐射性能的影响

研究了内、外壳体敷设粘弹性阻尼材料的有限长加肋双层圆柱壳的振动和声辐射性能,采用经典Flugge微分算子描述壳体的运动,运用Helmholtz波动方程和壳体表面的边界条件来求解位于内、外层壳之间的环形流场,并利用傅氏变换, 可以求出声压的表达式,粘弹性阻尼层的运动用三维Navier方程描述,将阻尼沿厚度方向的位移用泰勒展开表示,利用不同的位移和应力的连续性边界条件分别建立了无阻尼以及三种阻尼材料敷设方式的振动方程,并用数值计算讨论了光壳和三种阻尼材料敷设方式对三种壳间连接形的双层壳体振动和声辐射的影响,结果表明敷设阻尼材料能降低壳体的辐射噪声,并且内壳敷设阻尼比外壳敷设阻尼的减振降噪效果好,内外壳均敷设阻尼材料的减振降噪效果最好。

高速铁路单芯馈线电缆的敷设方式和敷设间距

为了降低高速铁路馈线电缆的护层感应电压及其敷设工程的造价,利用PSCAD仿真软件建立高速铁路AT供电方式模型和电缆等效模型,研究高速铁路单芯馈线电缆适用的敷设方式及适宜的敷设间距。结果表明：T线与F线共同敷设比分开敷设更有利于降低电缆的护层感应电压和敷设工程造价;在T线与F线共同敷设时,采用TFTF交叉平行敷设、TFTFT交叉平行敷设和TFTFTF交叉平行敷设等方式,又比工程中常用的TTFF平行敷设、TTTFF平行敷设和TTTFFF平行敷设方式更有利于降低护层感应电压和敷设工程造价;在共同敷设2根电缆的情况下,当线芯电流的相位差为0°~110°时,两电缆间的护层感应电压为相互增强,因此需适当增大两电缆间的敷设间距,以降低护层感应电压,而当电流相位差为120°~180°时,由于两电缆间的护层感应电压为相互减弱,故又需适当减小两电缆的敷设间距,以降低护层感应电压,并给出了敷设间距的建议值。

毛细管网敷设方式对换热性能的影响研究

在阐述毛细管网传统敷设方式及其换热性能分析的基础上,为了强化换热,提出了一种新的敷设方式,使毛细管网与天花板呈一定夹角敷设。以某一毛细管网平面空调房间为对象,利用Airpak模拟软件建立模型,对毛细管网不同敷设角度、不同敷设形状下的供冷性能进行了模拟研究。结果表明,随着毛细管网与楼板之间的夹角增大,供冷能力基本呈增强趋势,但二者并不是完全的线性关系,还要考虑敷设形状的影响。

条形阻尼敷设方式对薄板声辐射特性影响的讨论

薄板敷设条形阻尼结构抑制结构振动已有一定的研究基础,其中包括阻尼材料、阻尼的结构尺寸以及基于声子晶体理论的周期条形阻尼结构等对抑制结构振动的作用。但是,目前针对周期性阻尼结构的研究多数集中在多周期平行条形阻尼结构,而对于条形阻尼左右交替偏斜的敷设方式,尚未有明确的提出与运用。本文针对条形阻尼的交替偏斜敷设方式抑制薄板声辐射特性进行了相关研究,证明了与传统条形阻尼平行敷设方式相比,条形阻尼交替偏斜敷设方式能更好地降低薄板声辐射,且其结构中相邻条形阻尼结构存在最优的敷设夹角。

220kV双回路电缆金属护套感应电流计算及敷设方式对其影响分析

选取市区内实际运行的2回220 kV电缆,测量了双回线路在不同敷设形式、不同运行方式下的外护套感应电流。推导了双回路电缆任意敷设方式下的电缆外护套感应电流计算方程,并编写了相应程序,计算结果与实际测量数据基本一致。结果表明,2回线路的互相感应是造成直角敷设方式下外护套接地环流过高的原因,即使一回线路停电,该敷设方式下仍会感应出较高接地环流。基于此,提出了在直角敷设方式下降低外护套接地环流的解决方案。

国内外城市轨道交通线路敷设方式的对比分析

线路敷设方式的选择是城市轨道交通建设中的一个重要问题,直接影响工程造价和后期运营成本。通过东京地铁、东京私铁、新加坡地铁、台北捷运与上海城市轨道交通线路敷设方式和分布特征的对比分析,指出上海城市轨道交通线路地上线比例较国外城市低,进而提出合理选择线路敷设方式、提高国内轨道交通线路地上线比例以降低建设和运营成本的建议。

城市轨道交通线路敷设方式研究

研究目的:本文以武汉市轨道交通机场线工程为实例,从城市轨道交通敷设形式的适用范围、对城市土地利用和环境的影响、工程造价、运营成本方面进行研究,实现该线路敷设方式的合理选择,并为城市轨道交通线路敷设提供技术支持。研究结论:(1)城市轨道交通线路敷设方式要按照城市总体规划的要求,结合土地利用性质和沿线周边环境,选择合适的线路敷设形式;(2)地下线、地面线和高架线三种敷设方式在工程造价上存在着差异,对周边环境的影响也不同,所以在进行城市轨道交通线路敷设方式选择时要进行客观的分析评价,不能仅凭经验或者定性的比较来确定;(3)在综合考虑了环评、施工条件、工程造价和运营成本等因素的基础上,该工程的线路敷设方式推荐采用高架线;(4)本研究结论对类似工程线路敷设方式的选择具有借鉴意义。

城市轨道交通高架敷设方式与城市发展

通过分析城市轨道交通线网规划中高架敷设方式的影响因素与规划原则,结合工程实践,指出城市发展中,轨道交通沿线土地性质的功能调整、城市建设的同步性以及轨道交通用地规划与控制的落实等均影响到轨道交通线网中高架敷设方式的稳定,在轨道交通规划建设中应积极稳妥处理好线路敷设方式与城市发展的关系。