城市軌道交通-供電系統(tǒng)講義

1、第二章 城市軌道交通供電系統(tǒng)描述第一節(jié) 供電系統(tǒng)的組成與功能 地鐵供電系統(tǒng)是為地鐵運(yùn)營(yíng)提供所需電能的系統(tǒng)，它不僅為地鐵電動(dòng)列車提供牽引用 電，而且還為地鐵運(yùn)營(yíng)服務(wù)的其它設(shè)施提供電能， 如照明、通風(fēng)、空調(diào)、給排水、 通信、 信號(hào)、防災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)扶梯等。 地鐵供電系統(tǒng)一般包括外部電源、主變電所或電源開(kāi)閉所 、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照 明供電系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)。其中， 牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所和牽引網(wǎng)，動(dòng)力照明 供電系統(tǒng)包括降壓變電所和動(dòng)力照明配電系統(tǒng)。幻燈片 26地鐵系統(tǒng)是一個(gè)重要的用電負(fù)荷。按規(guī)定應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷，即應(yīng)由兩路電源供電， 當(dāng)任 何一路電源發(fā)生故障中斷供電時(shí)， 另一路應(yīng)能保證地鐵重要負(fù)荷的

2、全部用電需要。 在地 鐵供電系統(tǒng)中牽引用電負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷， 而動(dòng)力照明等用電負(fù)荷根據(jù)它們的實(shí)際情況可 分為一級(jí)、 二級(jí)或三級(jí)負(fù)荷。 地鐵外部電源供電方案， 可根據(jù)實(shí)際情況不同分為集中供 電方式、分散供電方式和混合供電方式?；脽羝?27第二節(jié) 變電所的分類 地鐵供電系統(tǒng)中一般設(shè)置三類變電所，即主變電所分散式供電方式為電源開(kāi)閉所 、 降壓變電所及牽引降壓混合變電所。主變電所是指采用集中供電方式時(shí)，接受城市電網(wǎng) 35kV 及以上電壓等級(jí)的電源，經(jīng)其 降壓后以中壓供應(yīng)牽引變電所和降壓變電所的一種地鐵變電所。降壓變電所從主變電所電源開(kāi)閉所獲得電能并降壓變成低壓交流電?；脽羝?28 牽引變電所從主變電所

3、電源開(kāi)閉所 獲得電能， 經(jīng)過(guò)降壓和整流變成電動(dòng)列車牽引所 需要的直流電。主變電所：專為城市軌道交通系統(tǒng)提供能源的樞紐。 牽引變電所：為列車提供適應(yīng)的電源。降壓變電所配電變電所 ：為車站、隧道動(dòng)力照明負(fù)荷提供電源?；脽羝?29第四節(jié) 供電系統(tǒng)主要運(yùn)行方式1 10kV 系統(tǒng)運(yùn)行方式1.1 正常運(yùn)行方式變電所 10kV 母聯(lián)開(kāi)關(guān)和開(kāi)閉所間聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)均處于打開(kāi)狀態(tài)， 每座變電所由 2 回電源供 電，兩段 10kV 母線分列運(yùn)行。變電所由開(kāi)閉所按不同的供電分區(qū)供電。1.2 其它運(yùn)行方式1.2.1 故障或檢修運(yùn)行方式開(kāi)閉所一回 10kV 外電源退出時(shí)的運(yùn)行方式時(shí)，合上開(kāi)閉所母聯(lián)開(kāi)關(guān)，由另一回 10kV 外電

4、 源向該開(kāi)閉所供電范圍內(nèi)所有變電所供電。非開(kāi)閉所一回 10kV 進(jìn)線電源退出運(yùn)行時(shí)，合上該變電所母聯(lián)開(kāi)關(guān)，由另一回 10kV 進(jìn)線電 源向該變電所供電?；脽羝?351.2.2 應(yīng)急運(yùn)行方式當(dāng)一座開(kāi)閉所的 2 回外電源均退出運(yùn)行時(shí)， 合上開(kāi)閉所間聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)， 由相鄰開(kāi)閉所支援供電。 支援供電時(shí)保證不使兩個(gè)開(kāi)閉所電源連通，并且支援范圍不越過(guò)退出運(yùn)行的供電分區(qū)?；脽羝?362 DC750V 系統(tǒng)運(yùn)行方式2.1 正常運(yùn)行方式 正極進(jìn)線開(kāi)關(guān)及其電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)、饋線開(kāi)關(guān)、上網(wǎng)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)極電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)合閘， 使正極接觸軌和負(fù)極走行軌帶電。 備用饋線柜開(kāi)關(guān)及饋線開(kāi)關(guān)旁路電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)、 越區(qū)電動(dòng) 隔離開(kāi)關(guān)分閘

5、。相鄰兩變電所構(gòu)成雙邊供電?；脽羝?372.2 其它運(yùn)行方式 方式一：同一牽引變電所內(nèi)的兩套牽引整流機(jī)組，一套退出運(yùn)行，另一套繼續(xù)運(yùn)行。 方式二：某一饋線開(kāi)關(guān)退出運(yùn)行，由備用饋線開(kāi)關(guān)代替其向接觸軌供電。方式三：當(dāng)一個(gè)牽引變電所退出運(yùn)行， 其供電區(qū)段由相鄰牽引變電所單邊或大雙邊供電。幻燈片 38第三章 所內(nèi)典型設(shè)備簡(jiǎn)介第一節(jié) 10kV 中壓開(kāi)關(guān)柜及保護(hù)1、 10kV 開(kāi)關(guān)柜10kV 開(kāi)關(guān)柜主要有環(huán)網(wǎng)進(jìn)出線柜、外電源進(jìn)出線柜開(kāi)閉所 、饋線柜、母聯(lián)柜、母聯(lián)提升 柜、PT柜等組成。PT 室主10kV 開(kāi)關(guān)柜一般有斷路器室、低壓室、電纜室、母線室、柜頂小母線室及線路 要用于環(huán)網(wǎng)進(jìn)出線柜，用于安裝測(cè)量線路

6、電壓的電壓互感器組成。幻燈片 39 開(kāi)關(guān)柜內(nèi)各隔離室均采用由開(kāi)關(guān)柜頂部泄壓。 在柜體的頂部裝有可翻轉(zhuǎn)的活門， 一側(cè)用 合頁(yè)固定死另一側(cè)用塑料螺栓固定。 當(dāng)發(fā)生內(nèi)部燃弧故障時(shí)， 通過(guò)排放熱氣到柜體外部， 防止隔室里氣壓過(guò)大，消除對(duì)操作人員的危害。環(huán)網(wǎng)進(jìn)出線柜、外電源進(jìn)出線柜開(kāi)閉所 、饋線柜、母聯(lián)柜內(nèi)主要有斷路器、帶電顯 示器、母線、保護(hù)單元等組成。主要是帶負(fù)荷分?jǐn)嘁淮位芈?。?dāng)系統(tǒng)存在故障時(shí)，由保 護(hù)單元發(fā)出指令，使其斷開(kāi)一次回路，減少故障對(duì)設(shè)備危害及事故的發(fā)生?；脽羝?40成套 10kV 開(kāi)關(guān)柜一般將母線安裝在斷路器柜內(nèi)，電纜室內(nèi)線纜設(shè)計(jì)為下進(jìn)上出，母聯(lián) 提升柜主要用于對(duì)成排開(kāi)關(guān)柜母線提升用，

7、一般不對(duì)其進(jìn)行操作， 柜內(nèi)沒(méi)有斷路器， 不 能帶負(fù)荷分?jǐn)?，因此它與母聯(lián)柜之間存在連鎖關(guān)系。PT 柜內(nèi)主要有電壓互感器、帶電顯示器、母線等組成，主要用于測(cè)量 10kV 系統(tǒng)的母 線電壓，將電壓量經(jīng)電壓測(cè)量回路將得到的電量傳給保護(hù)單元?；脽羝?41 為了安全和便于操作，開(kāi)關(guān)柜不同元件之間設(shè)有必要的聯(lián)鎖裝置： 只有當(dāng)斷路器小車處于斷開(kāi)位置時(shí)，才能操作接地開(kāi)關(guān)。 只有當(dāng)斷路器處于“分閘”狀態(tài)，接地開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，高壓室門關(guān)閉的情況下，斷路器小車 才可能移動(dòng)。只有在斷路器“分閘”狀態(tài)，才能將斷路器小車推入至工作位或試驗(yàn)位。 防止斷路器合閘位置時(shí)抽出手車。在斷路器手車搖入、搖出的過(guò)程中，斷路器將一直鎖定在分閘狀

8、態(tài)。幻燈片 42只有在接地開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，才能打開(kāi)電纜室的前門。 只有在手車鎖定在隔離位置時(shí)，才能夠閉合接地開(kāi)關(guān)。 只有在電纜室前門就位的情況下，才能分開(kāi)接地開(kāi)關(guān)。 只有在手車鎖定在隔離位置時(shí)，才能夠打開(kāi)高壓室前門。 斷路器手車前部面板上設(shè)有緊急機(jī)械分閘按鈕，并可使用掛鎖鎖定。2、 10kV 開(kāi)關(guān)柜保護(hù)配置見(jiàn)下表：幻燈片 43序號(hào)被保護(hù)單元名稱配置保護(hù)名稱主要保護(hù)功能備注110kV開(kāi)閉所進(jìn)線開(kāi) 關(guān)柜F6501、過(guò)流（帶低電壓閉鎖）2、零序電流保護(hù)3、失壓保護(hù)210kV環(huán)網(wǎng)進(jìn)岀線開(kāi) 關(guān)柜L301、光纖差動(dòng)保護(hù)2、后備過(guò)流保護(hù)F6501、過(guò)流（帶低電壓閉鎖）2、差動(dòng)故障后備過(guò)流3、零序過(guò)流段保護(hù)4、零

9、序過(guò)流二段告警5、斷路器失靈保護(hù)310kV開(kāi)閉所母聯(lián)開(kāi) 關(guān)柜F6501、過(guò)流段保護(hù)2、過(guò)流二段保護(hù)3、斷路器失靈保護(hù)4、母聯(lián)自動(dòng)投入功能5、合環(huán)保護(hù)410kV非開(kāi)閉所母聯(lián) 開(kāi)關(guān)柜F6501、過(guò)流段保護(hù)2、過(guò)流二段保護(hù)3、斷路器失靈保護(hù)4、母聯(lián)自動(dòng)投入功能510kV饋線開(kāi)關(guān)柜：接 整流機(jī)組F6501、電流速斷保護(hù)2、過(guò)電流保護(hù)3、過(guò)負(fù)荷保護(hù)4、零序電流保護(hù)5、零壓告警6、變壓器溫度保護(hù)（變壓器內(nèi)部）7、整流器內(nèi)部保護(hù)（整流器內(nèi)部）變壓器溫度保 護(hù)、整流器二 極管保護(hù)均為 接收外部接點(diǎn) 信號(hào)610kV饋線開(kāi)關(guān)柜：接 配電變壓器F6501、電流速斷保護(hù)2、過(guò)電流保護(hù)3、過(guò)負(fù)荷保護(hù)4、零序電流保護(hù)5、

10、零序電流二段告警變壓器溫度保 護(hù)為接收外部 接點(diǎn)信號(hào)o-bqH- KpH 予圖卜1域?qū)張?zhí)道交通電力牽引供電系統(tǒng)1-發(fā)電廠£站” 2升壓變壓器，3電力網(wǎng).4主 降壓變電站* 5亶流牽引變電所* 61»電線7接觸 網(wǎng)* 8走行軌道* 9 回流線.幻燈片44第二節(jié) DC750V開(kāi)關(guān)柜直流開(kāi)關(guān)柜與地之間安裝絕緣板，柜體的固定采用絕緣螺栓， 保證安裝后絕緣電阻值在500V時(shí)不小于2MQ。直流開(kāi)關(guān)柜包括進(jìn)線柜、饋線柜含備用柜、制動(dòng)電阻饋線柜 負(fù)極柜，且均為戶內(nèi)安裝。幻燈片451進(jìn)線柜進(jìn)線柜在直流牽引供電系統(tǒng)中也稱為正極柜或總閘柜，在整流柜和直流母線之間起隔離作用，是安裝于整流器正極與7

11、50V正極母線間的開(kāi)關(guān)設(shè)備；柜內(nèi)主要有分流器、變速器、電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)、微機(jī)保護(hù)單元、直流快速斷路器等設(shè)備構(gòu)成。2饋線柜饋線柜安裝于正極母線與接觸網(wǎng)上網(wǎng)點(diǎn)之間，其內(nèi)配置正極母線，直流快速斷路器手車,及相關(guān)控制保護(hù)單兀?；脽羝?63電阻柜電阻柜主要安裝于正極母線與再生制動(dòng)設(shè)備之間，其內(nèi)主要元器件與饋線柜一樣。4 負(fù)極柜 負(fù)極柜安裝于 750V 負(fù)極母線與鋼軌之間，柜內(nèi)裝有兩臺(tái)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)，牽引變電所內(nèi)的低 阻抗框架泄漏保護(hù)裝置裝于負(fù)極柜內(nèi)?？蚣苄孤┍Ｗo(hù)由一個(gè)電流元件和一個(gè)電壓元件組成， 當(dāng)電壓元件動(dòng)作時(shí)， 只聯(lián)跳本站 10kV 機(jī)組斷路器、 750V 進(jìn)線直流斷路器、 饋線斷路器共 8 個(gè)開(kāi)關(guān)，不聯(lián)

12、跳鄰站；而當(dāng)電流元件啟動(dòng)時(shí)，聯(lián)跳本站10kV 機(jī)組斷路器、 750V 進(jìn)線直流斷路器、饋線斷路器，并且聯(lián)跳鄰站對(duì)應(yīng)饋線斷路器共12 個(gè)開(kāi)關(guān)。幻燈片 475 邊柜邊柜內(nèi)設(shè)有中央控制單元， 用于上網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)的監(jiān)控， 以及采集直流開(kāi)關(guān)柜中保護(hù)裝置 的所有信息并上傳。柜體設(shè)有用于控制上網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)的按鈕、指示燈、遠(yuǎn)方 /就地轉(zhuǎn)換 開(kāi)關(guān)， 以及用于雙邊聯(lián)跳繼電器， 并提供足夠的端子排用于采集和控制直流開(kāi)關(guān)柜整個(gè) 系統(tǒng)的各種信號(hào)。6 鋼軌電位限制裝置在直流牽引系統(tǒng)中， 由于操作電流和短路電流的存在， 可能會(huì)引起回流回路和大地間產(chǎn) 生超出安全許可的接觸電壓。 這時(shí)， 就需要在回流回路與大地間裝配一套鋼軌電位限

13、制 裝置，以限制走行軌的電位，防止超出安全許可的接觸電壓的發(fā)生?；脽羝?48當(dāng)發(fā)生超出安全許可的接觸電壓時(shí)， 鋼軌電位限制器就將鋼軌與大地短接， 從而保證人員和 設(shè)施的安全。鋼軌電位限制裝置一般與 750V 框架保護(hù)配合使用，機(jī)車啟動(dòng)及運(yùn)行時(shí)，可能引起軌地之 間的電位升高， 此時(shí)鋼軌電位限制裝置和框架保護(hù)單元的電壓檢測(cè)元件均啟動(dòng)， 但由于直流 系統(tǒng)的正常運(yùn)行情況， 框架保護(hù)不動(dòng)作， 故應(yīng)是框架保護(hù)電壓檢測(cè)元件的動(dòng)作時(shí)間整定值比 鋼軌電位限制裝置的動(dòng)作整定值長(zhǎng)?；脽羝?491 系統(tǒng)運(yùn)行方式1.1 正常運(yùn)行模式 正常工作時(shí)，兩路 10kV 電源經(jīng)配電變壓器降壓后，分別向兩段 400V 母線供電，

14、400V 母線為單母線分段運(yùn)行，并承擔(dān)車站及區(qū)間動(dòng)力照明的全部用電負(fù)荷。幻燈片 501.2 非正常運(yùn)行模式 當(dāng)一路電源失壓時(shí)，延時(shí)跳閘，自動(dòng) /手動(dòng)切除兩段母線上的三級(jí)負(fù)荷，母聯(lián)開(kāi)關(guān)合閘， 由另一路進(jìn)線承擔(dān)全站所有的一、二級(jí)負(fù)荷；當(dāng)失壓電源恢復(fù)供電后，斷開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)， 母線分段運(yùn)行，返回正常運(yùn)行模式。1.3 火災(zāi)運(yùn)行模式 當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)， FAS 系統(tǒng)發(fā)出指令，由設(shè)于斷路器處的分勵(lì)脫扣器切除火災(zāi)區(qū)域內(nèi)全 部非消防電源。當(dāng) FAS 系統(tǒng)確認(rèn)災(zāi)情處理完畢后，發(fā)出解除指令，由人工恢復(fù)火災(zāi)區(qū) 域的正常供電。幻燈片 512 開(kāi)關(guān)柜描述0.4kV 開(kāi)關(guān)柜有進(jìn)線柜、饋線柜、母聯(lián)柜、電容柜組成。進(jìn)線柜、母聯(lián)柜內(nèi)主

15、要有抽出式斷路器構(gòu)成， 斷路器有三個(gè)明顯的位置：連接位置、試 驗(yàn)位置、別離位置，各個(gè)位置有明顯的文字符號(hào)標(biāo)識(shí)。饋線柜內(nèi)一般采用塑殼斷路器， 開(kāi)關(guān)柜面板上設(shè)置測(cè)量表計(jì)， 測(cè)量饋出回路各種電量。 電容柜內(nèi)的主要作用時(shí)補(bǔ)償供電 系統(tǒng)的補(bǔ)償無(wú)功功率，提高功率因數(shù)，降低功率損耗和電能損耗等?；脽羝?52第四節(jié) 再生制動(dòng)裝置 制動(dòng)能量消耗裝置由制動(dòng)控制柜和制動(dòng)電阻柜構(gòu)成，采用多相不重 IGBT 斬波器和吸收 電阻配合的恒壓吸收方式， 當(dāng)車輛再生電制動(dòng)且制動(dòng)能量不能被其它車輛或用電設(shè)備消 耗時(shí)， 制動(dòng)能量消耗裝置消耗該部分的能量， 根據(jù)吸收功率的大小及直流母線電壓的變 化狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)斬波器的導(dǎo)通比，從而改變

16、吸收功率，通過(guò)對(duì)網(wǎng)壓進(jìn)行恒壓閉環(huán)控制， 維持線網(wǎng)電壓恒定。當(dāng)車輛處于啟動(dòng)、加速、惰行、停站或線網(wǎng)無(wú)車輛運(yùn)行時(shí)，裝置不 投入工作?；脽羝?53 當(dāng)處于再生制動(dòng)狀況的列車回饋出去的電流不能完全被其他車輛和本車的用電設(shè)備所 吸收時(shí)， 能量消耗裝置立即投入工作， 吸收掉多余的回饋電流， 使車輛再生電流持續(xù)穩(wěn) 定，最大限度的發(fā)揮電制動(dòng)功能。幻燈片 54第五節(jié) 整流機(jī)組及配電變壓器1 整流機(jī)組°°，并能實(shí)現(xiàn)互換，使任何兩臺(tái)同容量整流變壓器二次側(cè)電壓相角差15°，通過(guò)整流器獲得 24 脈波整流?；脽羝?55為了構(gòu)成 24 脈波整流的兩臺(tái)變壓器具有互換性，整流精度更高，每臺(tái)整流變

17、壓器的二次繞 組有一個(gè)星形繞組和一個(gè)三角形繞組， 分別向兩個(gè)三相整流橋供電。 因?yàn)檎髯儔浩鞫蝹?cè) 星形繞組和三角形繞組相對(duì)應(yīng)的線電壓相位錯(cuò)開(kāi)30°，于是可以得到 12 脈波整流電路。每個(gè)牽引變電所內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)牽引變壓器，聯(lián)結(jié)組別為DdOyll和Dd2y1，當(dāng)供應(yīng)兩臺(tái)12脈波整流器的整流變壓器高壓網(wǎng)側(cè)并聯(lián)的繞組分別采用±°外延三角形聯(lián)接時(shí)，可使兩臺(tái)整流變壓器閥側(cè)輸出電壓的相角差為15°通過(guò)整流器獲得等效24 脈波直流。如下列圖所示：幻燈片 56幻燈片 57聯(lián)鎖防止誤入帶電間隔及誤操作的發(fā)生裝置。 變壓器門體設(shè)電磁鎖與變壓器 10kV 斷路器閉 鎖。每

18、個(gè)門上裝一套，保證當(dāng) 10kV 斷路器分閘后，對(duì)應(yīng)變壓器門才可以打開(kāi)，變壓器 門打開(kāi)的情況下， 10kV 斷路器不能合閘?；脽羝?58分接開(kāi)關(guān)分接片整流變壓器采用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，原邊分接抽頭的分接范圍：土2X 2.5%。VXTnTl幻燈片592整流器單臺(tái)整流器由二個(gè)三相 6脈波全波整流橋組成，其中一個(gè)整流橋接至整流變壓器二次側(cè) Y型繞組，另一個(gè)整流橋接至整流變壓器二次側(cè)型繞組。兩個(gè)整流橋并聯(lián)連接構(gòu)成十二脈波整流。在每座牽引變電所內(nèi)兩套整流機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行構(gòu)成等效二十四脈波整流。幻燈片60HV(V)miTapping Position11C)00J O05 U10750210f)003I10250410

19、t)005幻燈片613配電變壓器北京地鐵15號(hào)線采用SCB10系列澆注式樹(shù)脂絕緣干式電力變壓器: 電壓等級(jí)為10kV/0.4kV ;調(diào)壓范圍：土 2X 2.5% ;絕緣電阻為：高壓線圈一低壓線圈> 500M Q;咼壓線圈一地500M Q;低壓線圈一地400M Qo幻燈片62系統(tǒng)運(yùn)行方式正常運(yùn)行方式：兩臺(tái)配電變壓器分列運(yùn)行，向整個(gè)車站及相鄰半個(gè)區(qū)間的一、二、三級(jí)低壓負(fù)荷供電。其他運(yùn)行方式：當(dāng)一臺(tái)配電變壓器因故障退出運(yùn)行時(shí)，切除三級(jí)負(fù)荷，AC 0.4kV母聯(lián)自投，由另一臺(tái)配電變壓器向全站及相鄰半個(gè)區(qū)間的一、二級(jí)低壓負(fù)荷供電。聯(lián)鎖變壓器門體設(shè)電磁鎖與變壓器10kV斷路器閉鎖。保證當(dāng) 10kV斷

20、路器分閘后，對(duì)應(yīng)變壓器門才可以打開(kāi)，變壓器門打開(kāi)的情況下，10kV斷路器不能合閘?；脽羝?3第六節(jié)變電所交直流電源裝置變電所內(nèi)交直流屏由交流輸入配電部分、整流部分、降壓部分、直流輸出饋電部分、監(jiān)控部分以及絕緣監(jiān)測(cè)部分組成。主要對(duì)變電所內(nèi)設(shè)備的控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、智能測(cè)量裝置提供 AC220V或DC220V操作電源，北京地鐵 15號(hào)線變電所內(nèi)交直流屏分為A型屏和B型屏兩種。A型交流屏主要用于區(qū)間變電所、車輛段變電所、停車場(chǎng)變電所。 交流屏本體所需的輔助電源為交流，取自本交流屏。B型電源屏主要用于正線各車站。B 型電源屏柜體為1面，由交流配電、直流配電及監(jiān)控裝置組成， 直流電源

21、有站內(nèi)電源整合專業(yè) 提供，經(jīng)過(guò)B型電源屏直流配電系統(tǒng)給所內(nèi)設(shè)備供電?；脽羝?4A型交直流屏原理圖幻燈片65B型屏交流配電部分工作原理框圖If11踏合閘分路含閘»出交流配電單元充電填塊控制分路 幻燈片66B型直流輸出饋電部分工作原理框圖幻燈片67第七節(jié)雜散電流監(jiān)測(cè)及防護(hù)系統(tǒng)1雜散電流產(chǎn)生原因機(jī)車所需電流由牽引變電所提供，通過(guò)接觸網(wǎng)/軌向機(jī)車送電，并利用走行軌把牽引電流返回牽引變電所。由于鋼軌很難做到完全對(duì)地絕緣，所以牽引電流并非全部由鋼軌流回牽引變電所， 而是有一部分通過(guò)鋼軌與大地之間的絕緣不良點(diǎn)流經(jīng)大地流向大地低電位處， 再由大地流回鋼軌并返回牽引變電所， 從而形成沒(méi)有任何規(guī)律的雜散

22、電流。 如下 列圖所示， I1 和 I2 分別為一個(gè)供電區(qū)間兩個(gè)牽引變電所向機(jī)車提供的電流， I3 和 I4 分 別為通過(guò)走行軌向兩個(gè)牽引變電所回流的電流， I5 和 I6 分別為泄漏到地下的雜散電流。幻燈片 68幻燈片 692 雜散電流的危害 引起地鐵附近建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋、金屬管線腐蝕。 使某些地鐵設(shè)備無(wú)法正常工作。 雜散電流假設(shè)流入電氣接地裝置， 將引起過(guò)高的接地電 位，使某些設(shè)備無(wú)法正常工作，甚至?xí)＜叭松戆踩?。給地鐵的安全運(yùn)營(yíng)帶來(lái)不利影響。 假設(shè)走行軌局部或整體對(duì)地的絕緣變差， 則對(duì)大地的 泄漏電流增大， 地下雜散電流增大， 會(huì)使鋼軌電位發(fā)生變化， 進(jìn)而引起鋼軌與框架之間 的電位差發(fā)生變

23、化，可能引起牽引變電所的框架保護(hù)動(dòng)作危及地鐵乘客的安全。幻燈片 703 排流柜 排流柜安裝于牽引變電所內(nèi)， 一端接負(fù)極柜內(nèi)的直流負(fù)母排， 另一端接隧道結(jié)構(gòu)鋼筋 或 高架橋梁結(jié)構(gòu)鋼筋 、整體道床結(jié)構(gòu)鋼筋、牽引變電所的地母排。使結(jié)構(gòu)鋼筋中的雜散 電流單方向回流到牽引變電所內(nèi)的負(fù)極柜，防止雜散電流對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋的腐蝕?；脽羝?714 單向?qū)ㄑb置 在地鐵軌道系統(tǒng)中， 車輛段需要設(shè)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(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋的腐蝕。 而在采用絕緣接頭的鋼軌 部位， 有機(jī)車運(yùn)行時(shí)，為保證回流電流的正常流動(dòng)，必須采用單向?qū)ㄑb置，并接于軌 道設(shè)置的絕緣結(jié)處， 用于連接絕緣接頭兩端的鋼軌， 使鋼軌中電流只能向正線回流， 而 向車輛段截止。 其內(nèi)除設(shè)置二極管支路外， 還設(shè)有隔離開(kāi)關(guān)和消弧裝置， 隔離開(kāi)關(guān)用于 特殊運(yùn)營(yíng)方式下， 將絕緣結(jié)兩端回流軌直接電氣連接； 消弧裝置用于車輛再生制動(dòng)導(dǎo)致 單向?qū)ㄑb置附近回流軌電位升高時(shí)， 該裝置電氣導(dǎo)通， 降低走行軌電位， 限制絕緣結(jié) 兩端