轨道参数分析及单向导通装置毕业设计.doc

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1、轨道参数分析及单向导通装置毕业设计目录1绪论11.1引言11.2单向导通装置概述11.3单向导通装置国内研究现状21.4目前存在问题31.5本论文的主要内容和工作42杂散电流的危害及防护52.1杂散电流的产生及危害52.1.1杂散电流的概念52.1.2杂散电流的产生及危害52.1.3杂散电流腐蚀机理62.1.4杂散电流大小72.2杂散电流的防护原则82.2.1杂散电流的防护82.2.2车辆段及停车场杂散电流防护措施92.3绝缘结与单向导通装置102.4排流柜122.4.1排流柜的工作原理122.4.2排流保护措施132.4.3排流柜设置方案142.5本章小结143轨道参数分析1

2、63.1列车通过绝缘结存在的问题163.2轨道与第三轨之间钢轨电感估算163.3机修厂边界与主线界接绝缘结的轨道电位差及跨接电流测量183.3.1轨道电位差及跨接电流量测量方式183.3.2轨道电位差及跨接电流量测量结果193.3.3轨道电位差及跨接电流量测量分析203.4机修厂边界与主线界接绝缘结的轨道电位差及跨接电流模拟213.4.1机修厂与主线轨道等效电路213.4.2轨道电位差及跨接电流模拟223.4.3机修厂边界与主线界接绝缘结的实际值模拟253.5轨道电位差及跨接电流模拟分析结论303.6本章小结314绝缘结起弧情况分析324.1再生制动介绍324.2电机车再生制动

3、通过绝缘结时的四种运行状态324.2.1在外轨道上再生制动运行324.2.2电机车后车轮离开外轨道324.2.3电机车再生制动时在内轨道上运行334.2.4前车轮碰到外道时不产生电弧334.3列车通过绝缘结时产生电弧的原因分析344.4消弧原理394.5本章小结405可灭弧的单向导通装置整体设计415.1单向导通装置415.2　单向导通装置的安装形式415.3单向导通装置主回路构成425.4单向导通装置的保护435.4.1电流传感器在保护单元中的应用435.4.2单向导通装置中的短路保护445.4.3单向导通装置中的过电压保护445.5防凝露措施455.6直流隔离开关455.7

4、单向导通装置设计中的自动消弧装置475.8本章小结486总结与展望496.1总结496.2展望49参考文献50翻译部分551英文资料552中文翻译63致谢69中国矿业大学2009届本科生毕业设计第67页1绪论1.1引言随着科学技术和城市化的发展，大运量的轨道交通在现代化大城市中起着越来越重要的作用。城市轨道交通对改善现代城市交通、优化城市总体布局、促进国民经济发展等所发挥的作用是不容置疑的客观事实。随着经济的的蓬勃发展，在我国大、中型城市也掀起了兴建地铁的浪潮。我国目前已经批准深圳、南京、武汉、重庆、长春、青岛、大连以及哈尔滨等城市启动各自的地铁与轻轨工程项目。可以预见，在相当

5、长的一段时期内，我国轨道交通将处于快速发展阶段。目前地铁和轻轨的牵引方式采用电力牵引，且大多数为直流供电。列车所需电流由牵引变电所提供，通过接触网（架空线或接触轨）向列车送电，并通过走行轨作为牵引电流回路，返回牵引变电所，由于钢轨对地不可能完全绝缘，有大部分电流泄露到大地，称之为杂散电流。杂散电流会导致埋地金属结构尤其是钢轨和钢轨紧固件严重的杂散电流腐蚀。此外，车场以及正线的特殊地段，如隧道口等，由于轨道对地过渡电阻降低，会导致杂散电流泄漏的增加。在我国地铁设计中，常采用在正线和车场，正线和特殊地段之间设置绝缘结，并在绝缘结两端连接单向导通装置，来防止杂散电流腐蚀。可见，单向导

6、通装置对于地铁的安全运营起着关键性作用。1.2单向导通装置概述单向导通装置的主要器件为整流二极管，作用是使钢轨中电流只流向一个方向，而在另一个方向截止。当整流管发生反向击穿流过反向电流时，串接在该支路上的电流传感器可以检测到该电流，经监测单元处理后，报上位控制系统。图5—1为单向导通装置原理及与轨道绝缘结的安装示意图。中国矿业大学2009届本科生毕业设计第67页图1—1　单向导通装置原理及与轨道绝缘结安装示意图1.3单向导通装置国内研究现状在地铁（轻轨）走行轨系统中，轨道的某些特殊地段设置单独的绝缘接头，其目的是尽量缩小杂散电流的存在与作用范围，从而减少杂散电流腐蚀。而在采用绝

7、缘接头的钢轨部位，为保证回流电流的正常流动，必须采用单向导通装置，用于连接绝缘接头两端钢轨，使钢轨中电流只流通一个方向，而在另一个方向截止。单向导通装置分为普通型单向导通装置和带消弧功能的单向导通装置。在车辆段处可以使用普通型单向导通装置，而在地铁供电线路正线上使用绝缘结和单向导通装置，可能在绝缘结处产生电弧而烧损轨道，所以必须使用带消弧功能的单向导通装置。带消弧功能的智能单向导通装置既可以起到回流电流的单向导通作用，又具有消弧作用，克服了轨道打火的现象。(a)YGN2Q单向导通装置该装置用