單向導通裝置使用安裝說明

1、深圳地鐵單向導通裝置使用安裝維護說明深圳地鐵單向導通裝置使用、安裝、維護說明 14目錄1.概述12.使用環(huán)境條件13.主要規(guī)格和技術參數14.結構簡介和工作原理24.1結構簡介24.2工作原理35.安裝與使用55.1設備的安裝55.2設備的使用96.維護保養(yǎng)及故障排除106.1維護保養(yǎng)106.2故障排除116.2.1元器件檢查116.2.2動作檢查116.2.3更換元器件126.2.4常見故障處理見下表：126.2.5主要配件明細表137.包裝運輸及保存138.易耗件清單13附圖1：單向導通裝置原理圖15附圖2：故障檢測單元布線圖16附圖3：單向導通裝置外形圖17附圖4：單向導通裝置底座圖18

2、附圖5：單向導通裝置二極管壓裝圖19附圖6：單向導通裝置一次銅排接口圖211. 概述在地鐵（輕軌）軌道系統(tǒng)中，車場、車輛段、隧道、高架橋等特殊地段的軌道上需要設置絕緣接頭，其目的是為了盡量減小雜散電流并縮小雜散電流影響的范圍，從而減小雜散電流對結構鋼筋的腐蝕。而在采用絕緣接頭的鋼軌部位，有機車運行時，為保證回流電流的正常流動，必須采用單向導通裝置，并接于地鐵軌道設置的絕緣結處，用于連接絕緣接頭兩端的鋼軌，使鋼軌中電流只流向一個方向，而在另一個方向截止。裝置內設置有隔離開關，用于在單向導通裝置出現故障時連接絕緣結兩端鋼軌，使列車能夠正常運行。柜內設置的數據采集控制及遠程通信系統(tǒng)可實時檢測主回路的

3、運行狀態(tài)，并具有遠端通信接口，可連接到控制信號盤的通訊網絡上，在監(jiān)測系統(tǒng)的主控機上實時觀測單向導通裝置的運行情況，以便在發(fā)生故障時及時處理。2. 使用環(huán)境條件安裝型式：戶外安裝，有防雨及接地措施環(huán)境溫度：-15 +40，24小時平均溫度不超過35。相對濕度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（25）；有凝露發(fā)生。海拔高度：1000m地震烈度：7度振動：f10Hz時，振幅為0.3mm；10Hzf150Hz時，加速度為0.1m/s2。雷暴日：90日/年3. 主要規(guī)格和技術參數3.1 系統(tǒng)電壓：1500V3.2 系統(tǒng)最高工作電壓：1800V3.3 額定電流：3150A3.4 二極管均流系數：

4、0.853.5 額定短路電流：100kA(200ms)3.6 主回路工頻耐壓：5kV(1分鐘)3.7 輔助回路工頻耐壓：2kV(1分鐘)3.8 防護等級：IP553.9 冷卻方式：自然冷卻3.10 接線端子：進線電纜為銅芯12×1×150mm2、出線電纜為12×1×150mm23.11 重量：330kg3.12 外形尺寸1400mm×1000mm×2000mm其中：柜體(寬×深×高)：1200mm×800mm×1950mm防雨帽(寬×深×高)：1400mm×1000

5、mm×70mm3.13 隔離開關技術要求額定電流：3150A沖擊耐受電壓：30kV短時耐受電流：9000A(2s)沖擊耐受電流：100kA(200ms)開關可靠分合閘次數：不小于3000次開關機械壽命：不小于10000次開關鍍銀觸頭溫升：65K爬電距離：250mm操作機構：電動隔離開關的操動機構采用手動操動機構,操動機構輔助觸點為：8常開8常閉。4. 結構簡介和工作原理4.1 結構簡介4.1.1 裝置為戶外安裝的獨立式金屬柜，為考慮熱輻射和雨水的浸漬及便于裝置的散熱，柜頂裝有防止雨水的頂蓋，前后均有門開啟便于檢修，側面封板，各部件與柜體絕緣。進出線方式均為電纜下進線。4.1.2 單向

6、導通裝置由整流二極管、保護裝置、隔離開關、及輔助檢測單元等組成。其中主電路由5個二極管并聯(lián)組成，在每個支路均串有一個帶輔助接點的快速熔斷器和一個電流傳感器，以組成信號采集、分析和輸出系統(tǒng)。4.1.3 保護回路分為短路保護、逆流保護及過電壓保護，由快速熔斷器、電流傳感器、壓敏電阻和RC回路組成。4.1.4 二極管整流元件、隔離開關、過壓、過流保護裝置等裝配在單向導通裝置正面，在布置上考慮通風流暢、接線方便。同時方便維護、維修。柜下端有孔，為對外接電纜用。4.1.5 每個裝置柜內有兩個40W/220V的照明燈，安裝于柜子頂部兩側，當柜門打開或關閉時，照明燈會隨之點亮或熄滅。4.1.6 柜體防護等級

7、為IP55，可防止直徑大于1mm的固體異物或蟲害進入以及可避免四面方向的水噴淋危害。4.1.7 裝置外殼由鋼板組成，柜體邊緣光滑，所有鋼板經電鍍鋅處理。板材連接采用自固螺栓，不采用焊接方式。柜體上有銘牌，銘牌采用螺絲固定。4.1.8 單向導通裝置中的檢測保護裝置加有屏蔽措施。4.1.9 散熱體為擠壓鋁型材，外表面經發(fā)黑處理以增加其輻射散熱能力。4.1.10 單向導通裝置柜體內設有接地用端子，與設備安裝基礎接地極相連。4.1.11 接線端子用熱塑套管作為防護。4.2 工作原理(1) 成都地鐵牽引供電系統(tǒng)是直流1500V架空接觸網供電方式，以鋼軌作為牽引回流的通道。鋼軌直接安裝在整體道床上，通過防

8、震絕緣墊和道床結構鋼筋隔離。在地鐵運營過程中，由于污水、灰塵、金屬粉末、道渣等吸附在防震絕緣墊上，減小了鋼軌和整體道床之間的泄漏阻抗，鋼軌中的回流通過這些污染物流入到整體道床中，產生雜散電流。雜散電流以地鐵整體道床、隧道、高架橋內的結構鋼筋為通路。雜散電流在離開金屬通路時會對金屬造成腐蝕。如果雜散電流腐蝕防護措施做的不好，將對地鐵的結構鋼筋造成腐蝕。(2) 雜散電流的防護措施有多種。內部鋼軌隔離措施作為有效的防護手段被地鐵所采用，其方法是在地上與地下鋼軌之間加絕緣結、過江隧道處加絕緣結、車輛段鋼軌與正線隔離等。一般地鐵正線地面道床與地下道床采用了不同的形式，地面采用了碎石道床，地下采用了整體道

9、床。為了防止地下段內鋼軌電流通過相對薄弱的地面鋼軌泄漏至隧道外的地面，所以在地下、地上鋼軌之間加絕緣結，并在絕緣結并聯(lián)了單向導通裝置。單向導通裝置的安裝方式有兩種：(a) 在一般隧道線路上，單向導通裝置的正極接車輛段地上鋼軌，負極接地下正線鋼軌，當列車在地下正線運行時，不允許列車電流回流至車輛段或列車庫內。當列車早上出庫時，列車電流可通過單向導通裝置回流至牽引所。下圖為地面鋼軌與地下鋼軌隔離示意圖。(b) 在江河之下的隧道沉管區(qū)段，單向導通裝置的正極接隧道沉管區(qū)段地下鋼軌，負極接沉管區(qū)段以外鋼軌，當列車在隧道沉管區(qū)段運行時，列車電流通過單向導通裝置回流至牽引所，而當列車在隧道沉管以外區(qū)段運行時

10、，列車電流通過與鋼軌平行的回流電纜回流至牽引所。從而使沉管區(qū)段鋼軌泄漏的雜散電流減少，對該段的鋼軌與隧道鋼筋防腐蝕有利。下圖為水下隧道鋼軌隔離防護措施。(3) 單向導通裝置由整流二極管、保護裝置、隔離開關、及輔助檢測單元等組成。其中主電路由5個二極管并聯(lián)組成，在每個支路均串有一個帶輔助接點的快速熔斷器和一個電流傳感器，以組成信號采集、分析和輸出系統(tǒng)。(4) 在正常情況下，隔離開關處于分閘位置，由于二極管的作用，電流只能在規(guī)定的方向流通，這時信號檢測裝置采集到的是正常信號。當二極管發(fā)生反向擊穿或流過電流超過系統(tǒng)額定電流使快速熔斷器熔斷時，檢測系統(tǒng)檢測到故障后，向主監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出報警信號，以便及時檢

11、修。(5) 當多個快速熔斷器或二極管損壞時，合上高壓隔離開關使絕緣結兩端鋼軌短接，不影響列車的正常運行。5. 安裝與使用5.1 設備的安裝5.1.1 安裝場地要求(1) 安裝基礎上的安裝地腳螺栓，不能與基礎結構鋼筋相連。(2) 設備安裝基礎應保證平整，周圍無積水。(3) 設備安裝基礎周圍介質中不含有破壞絕緣的腐蝕性氣體。(4) 設備安裝基礎處于無劇烈振動和沖擊的場合。5.1.2 接地要求(1) 接地包括工作接地、安全接地和電磁兼容接地，其采用相同的接地方法。(2) 接地方法采用截面積為16mm2的多股導線將柜體內接地端子與設備安裝基礎接地極相連。5.1.3 安裝位置檢查(1) 為便于檢修，柜的

12、前后應有適當維修地位。(2) 安裝位置地腳螺釘是否與柜體相符。5.1.4 安裝運輸工具Ø 吊車、鏟車各1臺。Ø 套筒扳手、力矩扳手、螺絲刀各1套。5.1.5 拆箱后檢查設備外觀是否完整，銘牌數據與訂貨是否相符。設備外形尺寸圖見附圖3。5.1.6 運輸落位、安裝(1) 運輸落位應注意防止柜體損傷。(2) 將設備放在砼基礎上，用鉛垂線找正。(3) 用專用鑰匙打開柜門，用地角螺栓將設備緊固在基礎上。門鎖打開方法如下圖所示，設備安裝尺寸圖見附圖5。 (4) 確認柜體內直流母線、保護電路接口與外部的連接位置距離正確無誤。(5) 柜體底部墊好絕緣墊塊，放置絕緣地腳螺栓。(6) 檢查確認

13、柜體與地絕緣隔離后，用扳手擰緊地腳螺栓。(7) 防雨帽的安裝(a) 卸掉單向導通裝置柜頂上的吊環(huán)；(b) 將防雨帽從包裝箱中取出，注意防雨帽上絲印所注型號與柜體銘牌上型號一致，用螺栓將防雨帽與柜體緊固在一起。5.1.7 接線(1) 先用2500V兆歐表測量主電路對機殼的絕緣電阻，電阻值要求10M以上，用500V兆歐表測量輔助電路對機殼的絕緣電阻，電阻值要求10M以上。耐壓試驗后再一次測量絕緣電阻。測量前，將主電路直流母線短接,輔助回路插頭拔下。(2) 主電路與機殼之間施加工頻交流電壓5kV/1min，應無擊穿和閃絡現象。(3) 輔助電路與機殼之間施加工頻交流電壓2kV/1min，應無擊穿和閃絡

14、現象。(4) 一次回路接線一次接線安裝時，電纜線從底部進線孔穿入柜中，按需要分別接于二母排上，電纜線的截面積為150mm2，每根母排上最多可接12根電纜線，顏色標記蘭色的為并聯(lián)二極管的正極，標記棕色的為負極。一次接線銅排見下圖所示。(5) 二次回路接線二次接線安裝時，將AC220V電源線和檢測信號輸出線分別接于二次接線端子排XT1上的相應端子上，二次接線導線應不小于1.5mm2。端子排的布置見下圖。(6) 為了保證裝置的可靠接地，必須用多股導線，其截面積不小于16mm2。接地位置見下圖。5.1.8 通電前的檢查(1) 外觀檢查：按圖紙檢查主電路和輔助電路接線是否正確；檢查所有緊固件是否緊固、彈

15、簧墊圈是否壓平；清掃絕緣子、二極管、熔斷器、電容器表面的灰塵。(2) 保護顯示裝置功能試驗a) 接入電源，檢查控制電源是否工作，DC-DC開關電源是否工作。b) 人工短接一個熔斷器的輔助觸點，檢查端子排有無報警信號輸出。熔斷器的輔助觸點樣式見下圖。c) 拔出電流傳感器二次端子，施加不大于 -2.7V 的直流電壓，檢查端子排有無信號輸出。電流傳感器的輸出端子見下圖。d) 打開柜門，檢查照明燈是否亮。5.1.9 各項試驗和檢查完成后，各電路恢復原狀，并關上前后門。5.2 設備的使用5.2.1 單向導通裝置在長途運輸或久置未經使用情況下，在正式投入運行前應詳細檢查所有導線連接處、緊固件、整流二極管與

16、散熱器的連接處是否松動；所有電氣焊點是否有脫焊、斷裂現象；導線絕緣受潮以及裸露部分是否碰觸機殼、接地或短路等現象。如有上述現象應立即進行整修或烘干，清除柜內灰塵并經檢查無誤后方可使用。5.2.2 隔離開關的使用(a) 扳動隔離開關的操作手柄即可打開或閉合隔離開關，在閉合時注意一定要到位，即手柄處于垂直位置時表示隔離開關閉合完好。如下圖隔離開關所示。 (b) 當快速熔斷器熔斷或二極管損壞時，合上隔離開關使絕緣結兩端鋼軌短接，這樣可以不影響列車的正常運行。(c) 注意事項Ø 隔離開關不允許帶負荷操作，應在晚上機車停止運行時，方再合上，開關的閉合一定要到位。Ø 設備在運行時禁止打

17、開柜門，以防觸電。6. 維護保養(yǎng)及故障排除6.1 維護保養(yǎng)6.1.1 產品在正常運行情況下，根據實際情況應定期檢修。6.1.2 裝置應保持清潔，定期清除灰塵、水汽、銹跡，隔離開關的傳動部分應定期加潤滑油，經常檢查接線端子接觸是否良好，并定期進行維修。6.1.3 檢查緊固件有無松動、裂紋，目測彈簧墊圈是否壓平。6.1.4 檢查母線有無過熱、氧化發(fā)黑等痕跡；過壓吸收阻容有無過熱燒損現象。6.1.5 檢查熔斷指示器有無跳出。6.1.6 用毛刷或吸塵器清掃柜上部散熱孔的灰塵，清掃電阻、電容、二極管、熔斷器、傳感器等表面的灰塵。6.1.7 隔離開關的維修、保養(yǎng)6.1.7.1 開關投入運行后應定期進行一般

18、檢修，并按下述過程進行檢查或調整隔離開關結構示意圖如下圖所示。(1) 松開與拉桿相聯(lián)的調節(jié)接架和鎖緊螺母，抽出把它們連接起來的10插銷，即可調節(jié)斷口距離（15mm）。(2) 調整轉動側與開端側壓緊磁鎖板的螺栓，即可調節(jié)接觸壓力、最大操作力矩并使觸頭觸刀間保證較小的合理間隙，從而使合分過程中有一定的清擦力，一般只需調整到開關將要開始第二步鎖緊時，使磁鎖板與頂端部距離為0.20.3mm（可用塞尺測量），則上述三者均能同時處于較佳范圍。6.1.7.2 清掃塵垢，尤其是絕緣零件上的塵垢。6.1.7.3 檢查接觸部分是否有過熱、熔焊現象，如有上述現象，則應檢查接觸壓力。可按6.1.7.1:（2）內容調整

19、。6.1.7.4 檢查連接、緊固零件是否松動。6.1.7.5 該隔離開關運動部分的潤滑劑為ZG-1潤滑脂，接觸部分輔助防蝕劑為SYB1607-59工業(yè)凡士林。6.2 故障排除6.2.1 元器件檢查(a) 用萬用表檢查各二極管的正反向電阻值有無異常。(b) 用萬用表或阻容電表檢查保護用電阻、電容的參數有無異常，是否接入電路中。6.2.2 動作檢查(a) 輔助電路接入電源，檢查控制電路是否工作，扳動柜內照明燈開關，檢查照明燈是否正常。(b) 撬出一個熔斷器的輔助觸點，檢查端子排有無報警信號輸出。(c) 拔出電流傳感器二次端子，施加一不大于-2.7V的直流電壓，檢查端子排有無信號輸出。故障信號指示燈

20、布置見下圖。(d) 檢查加熱裝置是否能正常工作。(e) 扳動手動隔離開關操作手柄，檢查隔離開關是否閉合到位，行程過程有無阻礙。(f) 操作柜內電動隔離開關電源開關，檢查隔離開關是否閉合到位，行程過程有無阻礙。6.2.3 更換元器件6.2.3.1 工具力矩扳手一付、M16套筒扳手一付、M1618扳手二件、導電脂一盒、分析用純酒精、藥用紗布若干。6.2.3.2 二極管備品當元器件損壞時，需換上廠方提供的配件備品。從單向導通裝置出廠履歷本找出損壞二極管的峰值電壓VFM。并從備品中找出與其相同等級的二極管，要求換上的配件備品與被換元器件的峰值電壓VFM相等或相差不大于0.02V。6.2.3.3 更換步

21、驟a) 拆下裝在塊狀散熱器前的快速熔斷器和與之聯(lián)接的母排。b) 松開與損壞二極管套件所聯(lián)接的全部螺栓，將二極管套件輕輕取下，以免磕碰劃傷絕緣件及其它組件。c) 將二極管套件緊固螺栓松開拆下，取出損壞二極管。d) 用藥用紗布蘸取少許“分析用純酒精”將備用二極管兩面及散熱器與二極管的接觸表面擦拭干凈。e) 按下圖順序組裝散熱器、二極管及其附件，用力矩扳手緊固，緊固力矩為70N·m。f) 在組裝好的二極管套件上與銅母線接觸的地方涂抺導電膏，按照原來順序將二極管套件安裝到位，緊固螺栓。g) 將快速熔斷器、母排裝上恢復原位。6.2.4 常見故障處理見下表：狀 態(tài)可 能 的 原 因處 理 方 法信號盤接到故障信號快速熔斷器熔斷更換快速熔斷器二極管反向擊穿更換整流二極管柜內照明燈不亮燈炮未加電打開照明燈開關，檢查端子排XT1上2和4上是否有電，若無則系統(tǒng)220V電源故障，檢查系統(tǒng)電源燈炮損壞更換燈炮電加熱器不加熱電加熱器未加電打開電加熱器開關，檢查端子排XT1上2和4上是否有電，若無則系統(tǒng)220V電源故障，檢查系統(tǒng)電源電加熱器損壞更換電加熱器信號盤未接到故障信號二次接線未連接好檢查端子排XT1上輸出線柜內檢測系統(tǒng)損壞更換檢測板6.2.5 主要配件明細表序號設備名稱規(guī) 格 型 號原產地/供應商1整流二極管ZP4400-30中國