城市轨道交通回流杂散电流培训.ppt

1、苏州轨道交通供电系统苏州轨道交通供电系统回流原理、杂散电流防护培训回流原理、杂散电流防护培训运营分公司供电机电中心2011年9月苏州轨道交通第 2页 目录回流，杂散电流介绍苏轨一号线回流系统介绍苏轨一号线杂散电流防护系统介绍车辆段回流，杂散电流防护系统概况苏州轨道交通一、一、回流，杂散电流介绍供电系统组成l苏轨作为城市轨道交通，其供电系统组成：牵引混合变电所、1500v直流馈线电缆、接触网、牵引轨、回流电缆。苏州轨道交通供电系供电系统的主统的主要组成要组成低压动低压动力照明力照明配电系统配电系统主变主变电所电所防雷防雷接地接地系统系统杂散电杂散电流防护流防护系统系统电力电力监控监控系统系统牵引

2、牵引网系网系统统沿线沿线变电变电所所中压中压环网环网回流系统l地铁直流回流牵引系统是由钢轨、回流电缆、轨电位装置、单向导通装置、排流柜以及隧道结构钢筋等组成的。各部分相辅相成，共同构成了电流的回流通路，保证牵引电流常规情况和故障情况下都能顺利回流到电源负极。杂散电流防护系统l城市轨道交通直流供电系统在理想的状态下，牵引电流由牵引变电所的正极出发，经由接触网、电客车和回流轨（即电客车走行轨）回到牵引变电所的负极。但钢轨和大地之间的绝缘电阻不是无限大，这样势必造成流经回流轨的牵引电流不能全部经由钢轨流回牵引变电所的负极，有部分牵引电流会泄露到道床和隧道等结构钢上；特别是道床潮湿、钢轨绝缘垫损伤、外

3、物将钢轨接地等情况下钢轨与大地间的泄露电流将变得更大。这种在非指定回路上流回牵引变电所负极的牵引回流叫做杂散电流，也叫迷流。苏州轨道交通杂散电流的危害l1）对城市轨道内隧道、道床或其他建筑物的结构钢筋以及附近的金属管线造成电腐蚀，如这种电腐蚀长期存在，将会严重损坏轨道交通附近各种结构钢筋和地下金属管线，缩短其使用寿命。l2）杂散电流如外泄，对城市建筑结构钢和金属管线也具有较强的腐蚀作用，缩短城市建筑和设施的使用寿命。l3）若钢轨局部或者整体对地绝缘变差，则钢轨对地的杂散电流增大，杂散电流达到一定的数量时会引起牵引变电所的框架保护动作，整个牵引变电所会全部停电，同时也会联跳相邻变电所对应的馈线断

4、路器，造成较大范围的停电事故，影响轨道交通的正常运行。l4）若地下杂散电流流入电气接地装置，将引起接地电位升高，可能会影响某些对接地要求较高的设备正常工作。苏州轨道交通二、二、一号线回流系统介绍一号线回流系统概况l牵引回流系统由钢轨、负回流电缆、上下行均流电缆以及单向导通装置等组成。l正线采用60 kg/m钢轨。l连接牵引变电所负母线至上下行钢轨的负回流电缆采用400mm2截面铜电缆。l在正线各车站两端上下行钢轨间设置均流电缆，但在有负回流电缆的一端，上下行钢轨间不再设均流电缆。均流电缆采用AC1kV、150mm2铜电缆。l在正线与车辆段出入段线之间设置绝缘轨缝不加设单向导通装置，在车辆段检修

5、库、停车库与库外线路之间、金鸡湖隧道段设置绝缘轨缝并装设单向导通装置。l车辆段的负回流系统由于在出入段线处设置了轨道绝缘相对于正线是完全独立的回流系统。苏州轨道交通回流系统设备介绍l牵引轨：用来流回牵引电流的钢轨。(苏轨车辆段内，区别于牵引轨用于传输信号的钢轨为信号轨。正线中无牵引轨信号轨区别，都可以流回牵引电流)l回流电缆：用于同牵引回流轨相连,连接到牵引变电所的电缆。牵引变电所负回流电缆应与钢轨可靠焊接，其根数不少于两根，且应具有足够的导电截面，当一根电缆故障时，其余电缆也能满足导电截面要求。l均流电缆：连接上下行牵引轨、用于平衡两边电势差的电缆线。在车站两端上、下行轨道间设均流电缆。均流

6、电缆和负回流电缆与钢轨的连接应符合信号系统的要求。苏州轨道交通l单向导通装置：单向导通装置由二极管回路、隔离开关回路和放电间隙装置等3个电路并联组成，用电缆连接绝缘节两端的钢轨。正常工作时，隔离开关开路，二极管回路工作，使钢轨电流在一个方向导通，而在另一个方向截止，有效防止因部分钢轨绝缘水平较差而增加整个轨道交通杂散电流的数量。苏州轨道交通杂散电流防护的基本原则l杂散电流防护按照“以防为主，以排为辅，防排结合，加强监测”的原则进行设计和实施。l防：隔离、控制所有可能的杂散电流泄漏途径，减少杂散电流进入轨道交通的主体结构、设备、金属管线及其他的相关设施。l排：通过杂散电流的收集及排流系统，提供杂

7、散电流返回牵引变电所的主金属通路，以限制杂散电流继续向轨道交通系统以外泄漏，减少杂散电流对金属管线及金属构件的腐蚀。l测：设计完备的杂散电流监测系统，监视、测量杂散电流的大小，为运营维护提供依据。苏州轨道交通三、三、苏轨一号线杂散电流防护系统介绍杂散电流防护方案l限制杂散电流的措施 1）通过恰当地设置均流电缆及对回流电缆、回流钢轨提出一定的要求，保证通畅的回流通路。2）通过对钢轨采取绝缘法安装及其他附加措施，增大钢轨泄漏电阻。杂散电流收集网设置方案l杂散电流收集网：通过杂散电流的收集及排流系统，提供杂散电流返回牵引变电所的金属通路，以限制杂散电流继续向地铁系统以外泄漏，减少杂散电流对金属管线及

8、金属构件的腐蚀。苏州轨道交通l将整体道床和道床内结构钢筋按一定要求焊接，作为主要杂散电流收集网。主收集网应满足设计规定的截面要求。道床内结构钢筋引出接线端子并互相连接。利用地下明挖隧道、车站结构钢筋的可靠电气连接，建立隧道辅助杂散电流收集网。l在牵引变电所附近设置道床及车站结构钢筋的排流端子，便于将杂散电流收集网连接至牵引变电所内排流柜。l牵引变电所设置排流柜。排流柜在轨道交通运营初期并不投入运行，而是在运营过程中，根据监测系统对杂散电流腐蚀状况的监测结果判断是否投入运行。苏州轨道交通杂散电流监测方案l设置完备的杂散电流监测系统。监测系统应可以将信息传送至位于车辆段检修车间内的微机管理理系统，

9、使运营人员可在办公室内直接查询集网钢筋电位及其他各种统计信息，并可打印各种管理报表。运营人员可根据以上结果，及时对相关区段进行清扫和相应的维护管理。l车辆段内应根据平面情况，在牵引变电所及中央控制楼等建筑下方分别设置接地网，接地电阻应小于0.5。苏州轨道交通杂散电流系统的日常维护措施l苏州市轨道交通一号线正式开通运营后，利用综合测试装置记录高峰小时整体道床结构钢筋、车站隧道结构钢筋相对周围混凝土介质电位，以此电位作为判断有无杂散电流对结构钢筋腐蚀的依据，如测试到某段结构钢筋电位超过0.5V的标准，则应对钢轨回路及钢轨泄漏阻抗进行测试检查，针对测试结果，检查引起杂散电流超标的原因：若是钢轨回流系

10、统出现电气导通“断点”所引起，则应及时将“断点”外连接至符合设计要求标准；若是某处钢轨泄漏阻抗太小，则应检查钢轨是否为积水、灰尘污染或钢轨安装绝缘设置损坏引起，并及时清扫或对绝缘设置进行维护。l在一号线正式投入运营后，每月应定期对全线轨道线路清扫，保持线路清洁干燥。l一号线开通后，如果全线钢轨对结构过渡电阻普遍降低，简单清扫或维护不能解决问题，则应开启牵引变电所的排流柜，使杂散电流收集网与整流机组负极柜单向连通，减少杂散电流对结构钢筋的腐蚀。苏州轨道交通系统构成系统主要由监控中心的微机管理系统，变电所的杂散电流监测装置，延线各监测点的参比电极、测试端子，以及通信网络等构成。苏州轨道交通系统功能

11、l主要数据l处理及自动化功能-实时采样、存储各监测点本体电位、极化电位；-统计最高值、最低值、偏移值及平均值，并可形成趋势曲线及报表；-各监测点的超标及报警处理；-在超过设定值时自动控制排流柜排流功能等。苏州轨道交通l人机界面功能变变电电所所杂杂散散电电流流监监测测装装置置人人机机界界面面具具有有实实时时数数据据显显示示、历历史史数数据据组组合合查查询询 、越限实时报警及历史报警等功能。、越限实时报警及历史报警等功能。监监控控中中心心杂杂散散电电流流微微机机管管理理系系统统具具有有参参数数配配置置、实实时时数数据据测测量量及及显显示示、数数据据存存档档、数数据据处处理理及及分分析析、历历史史数

12、数据据查查询询、历历史史数数据据报报表表生生成成、显显示示及及打打印印（报表、曲线图）和超限报警等功能。（报表、曲线图）和超限报警等功能。苏州轨道交通杂散电流主要设备l杂散电流监测系统：杂散电流监杂散电流监测系统：杂散电流监测系统由参比电极、道床收集网测系统由参比电极、道床收集网测试端子、隧道辅助收集网测试测试端子、隧道辅助收集网测试瑞子、传感器、通信电缆及杂散瑞子、传感器、通信电缆及杂散电流综合测试装置组成电流综合测试装置组成传感器参比电极苏州轨道交通 苏州轨道交通l排流柜：排流柜与杂散电流收集网、负极柜及接地网互相连接，分别提供收集网、接地网至负极柜负母排的单向导通通路，以便减少收集网及接地网中的杂散电流。l轨电位监测装置：用于检测钢轨对地电位。轨道电位严格意义上表示以无限远大地为基准,而实际测量中是很难实现的,用测量钢轨对地铁结构金属件的电压来代表轨道电位。苏州轨道交通四、四、车辆段回流，杂散电流 防护系统概况苏州轨道交通单向导通装置l车辆段内共设置了5处单向导通装置，分别在：出入段线，洗车库，静调库，周月检库，运用库。回流点l车辆段共设置了5处回流点，分别在：正线，静调库，周月检库，运用库，试车线，轨电位检测装置l车辆段共设置了2处轨电位检测装置，设置于运用库内。 谢谢观看！谢谢观看！苏州轨道交通运营分公司供电机电中心2011年8月