單向?qū)ㄑb置培訓(xùn)教案[基礎(chǔ)教育]

1、單向?qū)ㄑb置培訓(xùn)教案一、 問題的提出：在這個(gè)問題當(dāng)中，我們需要弄清兩個(gè)概念，即：1.雜散電流 2.電化學(xué)腐蝕在講這個(gè)問題以前,我們首先要知道機(jī)車在運(yùn)行時(shí),牽引變電所在給機(jī)車供電時(shí)的電流回路,如下圖所示： I 1500V接觸網(wǎng) 機(jī) 車 負(fù)母線 I 鋼軌 我們知道廣州地鐵一號(hào)線由1500伏直流電流供電,機(jī)車在運(yùn)行時(shí),直接從接觸網(wǎng)上得電,然后經(jīng)過機(jī)車,再經(jīng)過鋼軌回流到牽引所的負(fù)母線,這就是說,在地鐵系統(tǒng)中鋼軌不光是起到機(jī)車導(dǎo)軌的作用,同時(shí)也是機(jī)車電流回流到牽引所負(fù)母線的回流線.那么當(dāng)電流在鋼軌上傳輸時(shí)由于鋼軌與大地之間存在著一定的泄露電阻, 那么勢必會(huì)有一部分電流向大地泄露,我們把泄露到大地中的這部

2、分電流就稱為雜散電流,也就是俗稱的迷流, 那么這部分雜散電流流入大地后又怎么回流至牽引所附近的鋼軌呢?大家知道地鐵的道床下面有大量的金屬導(dǎo)體,如結(jié)構(gòu)鋼筋、煤氣管道，以及我們所敷設(shè)的各種信號(hào)管道等。那么雜散電流傳輸?shù)奶攸c(diǎn)肯定是沿上述這些金屬導(dǎo)體進(jìn)行傳輸?shù)綘恳浇匿撥?，這是因?yàn)檫@些金屬導(dǎo)體的回路阻值最小。當(dāng)這些雜散電流沿這些金屬導(dǎo)體傳插時(shí)。由于這些金屬導(dǎo)體的周圍的土壤或水泥中含有電解質(zhì)，肯定會(huì)對這些金屬導(dǎo)體產(chǎn)生腐蝕，即電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕的危害性是比較大的。隨著時(shí)間的推移，會(huì)對這些金屬導(dǎo)體腐蝕程度更大。二、單向?qū)ㄑb置的功能：通過以上的介紹，我們知道了雜散電流的危害性，那么怎么樣減少雜散電流

3、從而最大限度地減小地正好金屬管道的腐蝕程度呢？根據(jù)這一觀點(diǎn)，我公司與電化院聯(lián)合設(shè)計(jì)制造出了單向?qū)ㄑb置單，也就是說單向?qū)ㄑb置的主要功能就是減少雜散電流，從而最大限度的減小地下金屬管道的腐蝕程度。三、單向?qū)ㄑb置的工作原理及結(jié)構(gòu) 在這個(gè)問題當(dāng)中，我們首先要理解什么是絕緣結(jié)及絕緣結(jié)的作用，再有就是要知道二極管的工作特性。1、 絕緣結(jié)的作用：所謂的絕緣結(jié)就是說根據(jù)鋼軌與大地的泄露電阻的不同而把機(jī)車鋼軌分成不同的回流區(qū)段，我們已經(jīng)知道，地鐵系統(tǒng)中的鋼軌不單單是機(jī)車導(dǎo)軌，同時(shí)還作為機(jī)車運(yùn)行電流傳輸?shù)綘恳冸娝幕芈吠?，廣州地鐵全線長18.4公里，其中地下的長度有14公里，地上有4公里，另外還有一個(gè)地

4、面車輛段，那么這些區(qū)域的泄露電阻有什么不同呢？首先我們先看一看地下部分，地下部分的鋼軌采用的是整體結(jié)構(gòu)的道床，施工是采用的標(biāo)準(zhǔn)比較高。那么它的泄露電阻肯定比較大，而地面上的鋼軌采用的是道渣道床，相對整體道床來講泄露電阻就較小，而車輛段的鋼軌道床同樣是道渣道床但車輛段的整體環(huán)境肯定要比地面上正線道床的環(huán)境差，所以它的泄漏電阻相對地面道渣道床的泄漏電阻小，所以說鋼軌對道床的泄漏電阻從大到小的排列順序應(yīng)該是地下的整體道床 地面的道渣道床 車輛段的道渣道床，那么根據(jù)這些情況，我們就可以通過在鋼軌上按裝置絕緣結(jié)的方法來將不同泄露電阻的鋼軌區(qū)域分成不同的回流通路。2、 二極管的工作特性：大家都知道二極管的

5、工作特性就是保證電流只單方向流通，而在另一個(gè)方向是截止的。3、 單向?qū)ㄑb置的工作原理單向?qū)ㄑb置就是用于連接絕緣結(jié)兩端的鋼軌，使鋼軌中的電流通一個(gè)方向，而在另一個(gè)方向上是截止的，如下圖所示：我們知道，通過在鋼軌上安裝絕緣結(jié)的方法來將不同泄漏電阻的鋼軌區(qū)分開來。然后再在每個(gè)絕緣結(jié)的兩端安裝上。這樣我們就能夠利用該裝置來有效地減少雜散電流，從而最大程度地減小地下金屬管道的腐蝕程度。那么單向?qū)ㄑb置又是如何工作的呢？讓我們先看一看下的示意圖,當(dāng)機(jī)車在泄漏電阻較小的區(qū)域區(qū)時(shí)（如地面上的道渣道床），鋼軌上的回流電流就會(huì)通過單向?qū)ㄑb置單向流通到泄漏電阻較大的區(qū)域，然后流回負(fù)母線。同樣當(dāng)機(jī)車運(yùn)行在泄漏電

6、阻較大的區(qū)域睦（如地下的整體道床），鋼軌中的回流電流由于有了單向?qū)ㄑb置就不會(huì)流至匯漏電阻較小的區(qū)域，從而也就有效地減少了雜散電流。降低了地下金屬管道的電化學(xué)腐蝕程度。4.單向?qū)ㄑb置的結(jié)構(gòu) 單向?qū)ㄑb置的回路由八個(gè)二極管并聯(lián)組成，其中在二極管的兩端又并聯(lián)了一個(gè)電壓等級(jí)為1000V、電流為3000的直流隔離開關(guān)。直流隔離開關(guān)的主要作用是用于特殊運(yùn)營方式下（也就是說當(dāng)二極管損壞時(shí)）合上。來使絕緣結(jié)兩端的鋼軌相連接，這樣也就全保證了機(jī)車的連續(xù)運(yùn)營。同時(shí)在每個(gè)二級(jí)管支路中均串有一個(gè)帶輔助接點(diǎn)的快速熔斷器和一個(gè)分流器，每個(gè)二極管還又并聯(lián)了一個(gè)RC回路和和敏電阻。如圖所示： 下面分別介紹一下分流器、快速

7、熔斷器、壓敏電阻及RC回路的作用：分流器：其主要作用是當(dāng)二極管擊穿而快速熔斷器沒有熔斷時(shí)，其逆向電流通過分流器而測得的數(shù)據(jù)來向信號(hào)以送裝置以出二極管故障信號(hào)?？焖偃蹟嗥鳎寒?dāng)線路出線短路時(shí)，使首先熔斷，從而保護(hù)二極管不被擊穿。壓敏電阻：當(dāng)二極管的兩端電壓超過的其額定值時(shí)，壓敏電阻將二極管自動(dòng)旁路，防止二極管的損壞。當(dāng)電壓恢復(fù)時(shí)，壓敏電阻恢復(fù)正常值。RC回路：消化吸收及抑制系統(tǒng)短路時(shí)或機(jī)車啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的涌流。5單向?qū)ㄑb置的保護(hù)設(shè)置 根據(jù)上述介紹我們不難看出單向?qū)ㄑb置工設(shè)有三種保護(hù)方式，即：a.短路保護(hù)：其中短路保護(hù)有兩種保護(hù)方式，即熔斷器保護(hù)和反向電壓保護(hù)。也就是說系統(tǒng)出現(xiàn)短路時(shí)首先熔斷快速熔斷

8、器，而保護(hù)二極管不被擊穿，同時(shí)當(dāng)二極管一旦被擊穿，我們還可以通過分流器的逆向電流數(shù)據(jù)來可靠地發(fā)出二極管被損壞的故障信號(hào)。以便我們及時(shí)處理。B斷路保護(hù)：裝置中并聯(lián)的八個(gè)二極管其技術(shù)參數(shù)和特性完全相同，即在正常情況下，流過的每個(gè)二極管的電流都 是相同的。如果每個(gè)二極管損壞造成斷路時(shí)，支路中無電流通過，這樣也可以根據(jù)分流器來判斷故障二極管。c.過電壓保護(hù)：通過以上RC回路的介紹及壓每電阻的特性，我們很快理解過電壓的保護(hù)性能。四. 單向?qū)ㄑb置的技術(shù)條件： 根據(jù)單向?qū)ㄑb置的技術(shù)數(shù)據(jù)，機(jī)車睚運(yùn)行時(shí)，通過最大電流為3000A，其中額定短路電流為60KA（30ms）所以單相導(dǎo)通裝置的技術(shù)條件為：1、額定電

9、流3000A。2、正向平均電流2800A。3、絕緣電壓1000VAC。4、額定短路電流60KA（30ms）。5、工頻耐壓：主回路5KV1min。輔助回路2KV1min。6隔離開關(guān)的額定電壓1500V。額定電流3000A。五、信號(hào)發(fā)送裝置：信號(hào)發(fā)送裝置為單向?qū)ㄑb置的配套裝置，主要用來監(jiān)視測八個(gè)支路的運(yùn)行情況，當(dāng)某個(gè)支路或12個(gè)支路出現(xiàn)故障時(shí)，該裝置將發(fā)出相應(yīng)的故障信號(hào)，同時(shí)該信號(hào)進(jìn)行保持，直到人為復(fù)位為止。六信號(hào)發(fā)送裝置在安裝使用時(shí)注意事項(xiàng)：1 安裝時(shí)根據(jù)儀器后面板上標(biāo)注的端子名稱，將這種輸入信號(hào)分別接到對應(yīng)的端子上，這時(shí)提出注意的是信號(hào)輸入中標(biāo)出的接地符呈為各路集中的公共端，而不是皮地。同時(shí)

10、將儀器的斷路和短路輸出信號(hào)接到對應(yīng)的外圍設(shè)備上。2 在未通電的情況下，將該裝置所需的10V直流電源接到相應(yīng)的外圍設(shè)備上。3 進(jìn)行測試時(shí)應(yīng)首先明確連線無誤，方能接通電源，此時(shí)面板上的電源指示燈亮，表明供電正常。4 儀器工作時(shí)，必須按一下復(fù)位鍵，這時(shí)該裝置將自動(dòng)完成參數(shù)的初始化及內(nèi)部邏輯巡檢等操作。5 當(dāng)單向?qū)ㄑb置某一路或幾個(gè)支路發(fā)生故障時(shí)儀器上的對應(yīng)批示燈亮，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)提示工作人員去排除當(dāng)故障排除后應(yīng)按復(fù)位鍵。6 因本儀器要求八路同時(shí)檢測，所以不可閑置端子，否則儀器將按故障處理。7 當(dāng)維修人員用搖表測單向?qū)ㄑb置的絕緣強(qiáng)度時(shí)，務(wù)必將信號(hào) 發(fā)送裝置脫開，否則會(huì)發(fā)生信號(hào)裝置電源管被擊穿而無法工作。七單向?qū)ㄑb置的檢修：維修人員可以根據(jù)信號(hào)發(fā)送裝置發(fā)出的故障信號(hào)去排除故障，當(dāng)一時(shí)無法維修時(shí)（如二極管被擊穿）可以暫時(shí)關(guān)上直流隔離開關(guān)因本裝置沒有不同的保護(hù)方式