城轨供电系统课程设计报告

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1、城市轨道交通供电系统课程设计报告评语：考勤(10)守纪(10)设计过程(40)设计报告(30)小组答辩(10)总成绩(100)专业：电气工程及其自动化班级：电气1001姓名：XXXXXX学号:201009028指导教师：XXXXXX兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月12H1设计原始资料1.1具体题目杭州地铁1号线一期工程大体成南北走向，全线共设31座车站，如图1所示。正线线路全长约47.97km,其屮41.36km为地下线路，6.14km为高架线路，0.47km为路基或路堑线路。车站及

2、区间隧道采用了明挖法、明暗结合、矿山法、沉管法、盾构法等多种施工方法。试结合所学知识，设计地铁杂散电流腐蚀防护。打铁关闸弄口彭埠九和路西湖文化广场「武林广场「令e◎eeee火车东站七堡九堡临平诵苑"余杭高铁"翁梅◊乔司乔司南婺江路近江江陵路龙翔桥定安路城站滨和路西兴滨康路湘湖图1杭州地铁1号线线路图1.2要完成的内容杭州地铁1号线朵散电流防护方案包括设置朵散电流排流网、朵散电流防护方法和集屮式监测系统。2分析要设计的课题内容地铁具冇运量大、安全舒适、运输成本低等优点，月.与地而的交通工具互不干涉，

3、因此成为解决城市交通拥挤紧张状态的有效途径。口前地铁列车牵引动力一般用直流电，由设置在沿线的牵引变电所通过架空线或第三轨向列车馈送电量，并利用走形轨作为回流线路。直流供电的地恢系统的走形轨本身具有电阻且走形轨对地做不到完全绝缘，所以冇一部分电流从走形轨泄漏到大地。这部分从走形轨漏岀的电流被称为杂散电流又叫迷流，如图1所示。杂散电流防护设计应按照“以堵为主，以排为辅，堵排结合，加强监测”的原则设计。当杂散电流防护与安全接地发生矛盾时，优先考虑安全接地。杂散电流防护系统应符合《地铁杂散电流腐蚀防护技术

4、规程》。杭州地铁1号线牵引供电采用直流1500V供电，地下区段及高架线路全部用三轨接触网，车辆段采用柔性架空接触网。由于运营环境、经济和其它方面因素的限制，走行轨不可能完全绝缘于道床结构，因此不可避免地rti走形轨向道床、车站和隧道结构泄漏电流，即杂散电流。杂散电流会对土建结构钢筋、钢轨、设备金属外壳和其他地下金属管线产生电腐蚀。杂散电流防护示意图如附录a所示。3杂散电流腐蚀防护方案3.1一般防护方案(1)堵一一从源头上控制杂散电流产生①增加走形轨的长度，减小钢轨的电阻；各钢轨之间应冇畅通的屯气连

5、接以保证低阻值的回流路径；缩短变电所之间的距离，采用双边供电。②增加轨道对地的过渡电阻；在车辆段的检修与停车库中，每一条线路的走形轨均应使用绝缘接头与车场线路的走形轨相隔离；增加埋地金属管线的阻值。(2)排——对杂散电流的收集①将整体道床和浮制板道床按一定耍求焊接，作为主耍杂散电流收集网。②将隧道结构钢筋按一定耍求焊接，作为隧道辅助朵散电流收集网。③将高架桥梁每个结构段的上层钢筋按一定要求焊接，作为高架桥辅助朵散电流收集网。④在牵引变电所附近设置道床及隧道结构钢筋的排流端了，以便将朵散电流收集网连

6、接至牵引变电所内排流柜。(3)牵引变电所设置排流柜排流柜在地铁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。3.2特殊区段防护(1)盾构区段防护盾构区间隧道结构钢筋采用隔离法进行防护。由于盾构隧道是由纵向lm多长的管片构成，盾构管片间存在用于防水的橡胶垫圈，且盾构管片内部结构钢筋同管片之间的连接螺栓通过素混凝土隔离，这样客观上隔断了盾构管片的相互连接,使得lm多长的管片内钢筋所收集的杂散电流数量非常小，从而实现盾构管片内部结构钢筋的钝化腐蚀状态，

7、达到防护目的。(1)过江隧道防护①对于过江隧道区段，由于其采用了沉管的丿施工方法，在管道预制时应对其内部结构钢筋进行焊接。②在过江隧道江底区间，将道床收集网截面适当加大，即对过江区间道床钢筋留有一定的设计裕度。(2)车辆段杂散电流防护①车辆段通过恰当设置回流点和均流屯缆来降低钢轨电位以减少杂散屯流的泄漏。②车辆段内线路与正线之间、车辆段各种电化库内线路与库外线路之间设置钢轨绝缘结并装设单向导通装置。③车辆段内电化股道和非电化股道之间、电化股道尽头线与车档设备之间设置钢轨绝缘结。3.3相关设备及管线

8、的防护(1)沿车站站台设2m宽绝缘层，其绝缘等级为AC1000V,Imino屏蔽门安装在绝缘层之上。屏蔽门与结构钢筋不应有电气连接。(2)其它金属管线安装时应与结构钢筋电气隔离。3.4杂散电流监测系统要了解地铁牵引冋流泄漏的情况和地下金属结构受杂散电流腐蚀的程度，必须进行专门的测量工作，设置完备的杂散电流监测系统，可以检测结构钢筋、整体道床钢筋以及钢轨电位。通过信号转接器与变电所综合自动化系统接口传送至主控网络，在车辆段主控设备房利用数据传输线将监测信息由交换机传送至微机管理系统，