单向导通装置培训教案.doc

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1、单向导通装置培训教案一、问题的提出：在这个问题当中，我们需要弄清两个概念，即：1.杂散电流2.电化学腐蚀在讲这个问题以前,我们首先要知道机车在运行时,牵引变电所在给机车供电时的电流回路,如下图所示：I1500V接触网机车负母线I钢轨我们知道广州地铁一号线由1500伏直流电流供电,机车在运行时,直接从接触网上得电,然后经过机车,再经过钢轨回流到牵引所的负母线,这就是说,在地铁系统中钢轨不光是起到机车导轨的作用,同时也是机车电流回流到牵引所负母线的回流线.那么当电流在钢轨上传输时由于钢轨与大地之间存在着一定的泄露电阻,那么势必会有

2、一部分电流向大地泄露,我们把泄露到大地中的这部分电流就称为杂散电流,也就是俗称的迷流,那么这部分杂散电流流入大地后又怎么回流至牵引所附近的钢轨呢?大家知道地铁的道床下面有大量的金属导体,如结构钢筋、煤气管道，以及我们所敷设的各种信号管道等。那么杂散电流传输的特点肯定是沿上述这些金属导体进行传输到牵引所附近的钢轨，这是因为这些金属导体的回路阻值最小。当这些杂散电流沿这些金属导体传插时。由于这些金属导体的周围的土壤或水泥中含有电解质，肯定会对这些金属导体产生腐蚀，即电化学腐蚀。电化学腐蚀的危害性是比较大的。随着时间的推移，会对这些

3、金属导体腐蚀程度更大。二、单向导通装置的功能：通过以上的介绍，我们知道了杂散电流的危害性，那么怎么样减少杂散电流从而最大限度地减小地正好金属管道的腐蚀程度呢？根据这一观点，我公司与电化院联合设计制造出了单向导通装置单，也就是说单向导通装置的主要功能就是减少杂散电流，从而最大限度的减小地下金属管道的腐蚀程度。三、单向导通装置的工作原理及结构在这个问题当中，我们首先要理解什么是绝缘结及绝缘结的作用，再有就是要知道二极管的工作特性。1、绝缘结的作用：所谓的绝缘结就是说根据钢轨与大地的泄露电阻的不同而把机车钢轨分成不同的回流区段，我们

4、已经知道，地铁系统中的钢轨不单单是机车导轨，同时还作为机车运行电流传输到牵引变电所的回路通路，广州地铁全线长18.4公里，其中地下的长度有14公里，地上有4公里，另外还有一个地面车辆段，那么这些区域的泄露电阻有什么不同呢？首先我们先看一看地下部分，地下部分的钢轨采用的是整体结构的道床，施工是采用的标准比较高。那么它的泄露电阻肯定比较大，而地面上的钢轨采用的是道渣道床，相对整体道床来讲泄露电阻就较小，而车辆段的钢轨道床同样是道渣道床但车辆段的整体环境肯定要比地面上正线道床的环境差，所以它的泄漏电阻相对地面道渣道床的泄漏电阻小，所

5、以说钢轨对道床的泄漏电阻从大到小的排列顺序应该是地下的整体道床地面的道渣道床车辆段的道渣道床，那么根据这些情况，我们就可以通过在钢轨上按装置绝缘结的方法来将不同泄露电阻的钢轨区域分成不同的回流通路。2、二极管的工作特性：大家都知道二极管的工作特性就是保证电流只单方向流通，而在另一个方向是截止的。3、单向导通装置的工作原理单向导通装置就是用于连接绝缘结两端的钢轨，使钢轨中的电流通一个方向，而在另一个方向上是截止的，如下图所示：我们知道，通过在钢轨上安装绝缘结的方法来将不同泄漏电阻的钢轨区分开来。然后再在每个绝缘结的两端安装上。这

6、样我们就能够利用该装置来有效地减少杂散电流，从而最大程度地减小地下金属管道的腐蚀程度。那么单向导通装置又是如何工作的呢？让我们先看一看下的示意图,当机车在泄漏电阻较小的区域区时（如地面上的道渣道床），钢轨上的回流电流就会通过单向导通装置单向流通到泄漏电阻较大的区域，然后流回负母线。同样当机车运行在泄漏电阻较大的区域睦（如地下的整体道床），钢轨中的回流电流由于有了单向导通装置就不会流至汇漏电阻较小的区域，从而也就有效地减少了杂散电流。降低了地下金属管道的电化学腐蚀程度。4.单向导通装置的结构单向导通装置的回路由八个二极管并联组成

7、，其中在二极管的两端又并联了一个电压等级为1000V、电流为3000的直流隔离开关。直流隔离开关的主要作用是用于特殊运营方式下（也就是说当二极管损坏时）合上。来使绝缘结两端的钢轨相连接，这样也就全保证了机车的连续运营。同时在每个二级管支路中均串有一个带辅助接点的快速熔断器和一个分流器，每个二极管还又并联了一个RC回路和和敏电阻。如图所示：下面分别介绍一下分流器、快速熔断器、压敏电阻及RC回路的作用：分流器：其主要作用是当二极管击穿而快速熔断器没有熔断时，其逆向电流通过分流器而测得的数据来向信号以送装置以出二极管故障信号。快速熔

8、断器：当线路出线短路时，使首先熔断，从而保护二极管不被击穿。压敏电阻：当二极管的两端电压超过的其额定值时，压敏电阻将二极管自动旁路，防止二极管的损坏。当电压恢复时，压敏电阻恢复正常值。RC回路：消化吸收及抑制系统短路时或机车启动时出现的涌流。5．单向导通装置的保护设置根据上述