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《地鐵中雜散電流防治設(shè)計》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、地鐵中雜散電流防治設(shè)計 摘要:地鐵產(chǎn)生的雜散電流帶來了很大危害,因此必須加強(qiáng)對地鐵雜散電流的防治?;诖耍疚姆治隽穗s散電流防治的基本原則,對雜散電流仿真進(jìn)行了深入研究,探討了雜散電流設(shè)計方案。關(guān)鍵詞:地鐵;雜散電流;綜合接地中圖分類號:U23文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A一、雜散電流防治的基本原則地鐵設(shè)施暴露于自然條件下,風(fēng)沙、雨、雪等不可避免,對軌道絕緣極為不利,對于地下區(qū)段,盡管不像露天高架線路那樣受外界氣候條件的影響,但仍不可避免地受到油污、金屬粉末及隧道滴水等的影響,所以雜散電流的防護(hù)設(shè)計應(yīng)堅持“回流通暢、以堵為主,以排為輔,防排結(jié)合,區(qū)域防護(hù),嚴(yán)格檢測,及時處理”的原則,并根據(jù)各區(qū)間及車站、停車
2、場及車輛段的具體結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行合理的、有針對性的設(shè)計。其方法主要為:堵、排、測,即防排結(jié)合。二、雜散電流仿真以南寧地鐵設(shè)計為例,運(yùn)行車輛為6節(jié)編組B型車,初期運(yùn)行間隔為300秒,近期運(yùn)行間隔為200秒,遠(yuǎn)期為120秒。本次供電系統(tǒng)采用1500V直流供電,假設(shè)走行軌對結(jié)構(gòu)鋼筋的過渡電阻全線均勻一致,其值達(dá)到了15Ω/km。6根據(jù)雜散電流估算公式如下:式中IS:雜散電流值;:對結(jié)構(gòu)的過渡電阻值;l:帶電列車距供電牽引所間的距離;r:回流走行軌的縱向電阻值。根據(jù)以上條件從石埠站至南寧東站,我們分別對各個牽引所之間的雜散電流進(jìn)行了仿真計算。由上述仿真計算可以看出,變電所的間距與雜散電流成正比。供電距離
3、越大,雜散電流越大;本次設(shè)計在目前假設(shè)條件下雙邊供電時雜散電流最大值為1.34A。根據(jù)計算結(jié)果并結(jié)合現(xiàn)有地鐵雜散電流實驗和研究經(jīng)驗,雜散電流主要受以下因素影響:(1)走行軌對結(jié)構(gòu)鋼筋的過渡電阻大小與雜散電流成反比。過渡電阻越大,雜散電流越??;為減少雜散電流,需增加軌地絕緣。(2)走行軌的線路電阻與雜散電流成正比。電阻越小,雜散電流越小;在采用60kg鋼軌后,必要時可在走行軌均流線間并聯(lián)電纜以減小走形軌線路電阻,達(dá)到減少雜散電流的目的。(3)在有條件時應(yīng)增加牽引變電所數(shù)量,減小變電所的最大供電距離。(4)列車用電點至變電所的距離與雜散電流成平方比。距離越遠(yuǎn)雜散電流越大。三、雜散電流設(shè)計方案根據(jù)上
4、述計算結(jié)果,本次設(shè)計方案具體如下:1限制雜散電流產(chǎn)生根源措施(1)保證通暢的回流通路61)回流電纜的設(shè)置。在牽引變電所設(shè)置負(fù)回流線,該線應(yīng)與鋼軌進(jìn)行可靠牢固的焊接,并保證不少于兩根。導(dǎo)電截面應(yīng)該滿足要求,使得一根電纜發(fā)生故障時,剩余電纜的截面也能夠滿足需求。2)均流電纜的設(shè)置。在車站兩端上、下行軌道間設(shè)均流線,但在車站有回流線的一端,上下行鋼軌間可不再設(shè)均流線。均流線與鋼軌連接的具體方式需與信號和軌道專業(yè)共同協(xié)商確定。3)回流鋼軌的要求。走行回流鋼軌宜選用60kg/m鋼軌,并焊接成長鋼軌,鋼軌接頭電阻應(yīng)小于5米長的回流鋼軌阻值,以減少回流電阻。若采用短鋼軌,用魚尾板螺栓連接,則兩根鋼軌之間必須
5、加焊2根截面為120mm2以上的絕緣銅電纜(共4根)。4)對道岔與轍岔的連接部位的處理。地鐵電氣化線路中的道岔與轍岔的連接部位應(yīng)設(shè)置銅連接引線,連接線采用2根截面為120mm2的絕緣銅電纜,銅引線與鋼軌間應(yīng)可靠焊接,接頭電阻不應(yīng)超過1米長完整鋼軌的電阻值。(2)設(shè)置雜散電流收集網(wǎng)1)主收集網(wǎng)的設(shè)置將整體道床內(nèi)的縱向結(jié)構(gòu)鋼筋選做為主雜散電流收集網(wǎng)。經(jīng)計算,主收集網(wǎng)鋼筋截面取為2000mm2(過江區(qū)段為4000mm2)6。被選做收集網(wǎng)的結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)均勻分布,以增加雜散電流收集效果。每段整體道床和浮制板道床內(nèi)的縱向鋼筋如有搭接,必須進(jìn)行搭接焊,焊接長度不小于30mm。沿整體道床和浮制板道床縱向每隔5米
6、用一根橫向鋼筋與所有的收集網(wǎng)縱向鋼筋焊接。在每一段整體道床和浮制板道床的兩端(即靠近伸縮縫處),用5×50mm2的銅排與所有的收集網(wǎng)鋼筋焊接之后在整體道床和浮制板道床的左右兩側(cè)引出銅排連接端子,并在上面打φ14的孔,用于電氣連接及測量。2)輔助收集網(wǎng)的設(shè)置在隧道(工法為明挖和礦山法)兩個沉降縫之間的隧道結(jié)構(gòu)段稱為一個隧道結(jié)構(gòu)段,每個隧道結(jié)構(gòu)段內(nèi)的縱向鋼筋應(yīng)電氣連續(xù),即每個結(jié)構(gòu)段內(nèi)的縱向鋼筋搭接處必須焊接,焊接長度不少于鋼筋直徑的5倍,每隔5m(及遂道結(jié)構(gòu)段兩端)選一橫向鋼筋與交叉的所有縱向鋼筋焊接,另在隧道底板內(nèi)層(上層)左、右線方向各選擇一根縱向鋼筋(排流條)與結(jié)構(gòu)段內(nèi)所有內(nèi)層(上層)橫向鋼
7、筋焊接。高架區(qū)段選取梁體上表面鋼筋作為輔助排流網(wǎng),在梁體兩端用扁鋼可靠焊接后引出梁體表面,引出端子用電纜可靠連接。每個結(jié)構(gòu)段的兩端焊接引出連接及測量端子,端子上設(shè)φ14的孔,用于電氣連接及測量。3)排流端子的設(shè)置6在牽引變電所附近設(shè)置道床、隧道結(jié)構(gòu)鋼筋及梁體結(jié)構(gòu)鋼筋的排流端子,以便雜散電流收集網(wǎng)同牽引變電所內(nèi)排流柜以及車站接地網(wǎng)互相連接。排流端子可以利用靠近牽引變電所的伸縮縫連接端子。4)相關(guān)設(shè)備