城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，包括：设置于地铁隧道中走行轨或回流轨与隧道体结构钢筋之间的第一并联蓄电池组与第二并联蓄电池组，以及设置于地铁牵引变电所35kV/400V变压器低压侧400V交流三相母线每一相上的第三并联蓄电池组。本实用新型专利技术所提出的一种城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，以较小的资金投入解决地铁电力机车供电主回路泄露的杂散电流问题和站用电低压配电系统的电磁谐振问题，同时有利于提高地铁车辆运行的稳定性、可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置。
技术介绍
近年来，我国各大中城市正在大力发展以地铁为主的轨道交通，而且发展速度十分迅速，地铁交通即将成为城市主要的快速交通方式。同时，轨道交通的供电和驱动技术也快速发展。2005年国家标准化管理委员会发布的《城市轨道交通直流牵引供电系统》（GB/T10411—2005）对直流供电系统的规定：正极采用架空接触网，负极回流采用回流轨或走行轨。实际目前直流1500V的牵引供电系统正极多采用接触网，接触网与回流轨及结构钢轨对地网装设框架泄露保护，变电所接地网与支架、电缆屏蔽层连接。隧道体结构钢筋与接地网、回流轨、钢轨均不连接，但供电系统中泄露的杂散电流仍然对隧道体结构钢筋和埋地管线造成严重的腐蚀。同时，地铁机车产生的电磁场在隧道内金属体上产生的散射，不仅严重地影响隧道内的电磁环境，而且还会从隧道体结构钢筋散射到地面市区内。随着地铁线路投运的增加和通车里程的延长，城市市区内的电磁环境呈日益恶化的趋势。当然，电网中高频直流电脉冲的日益严重与直流输电、高铁动车及地铁均采用不同的变压器接线且接地点均不同，但已经投运地铁的城市市区内的电磁环境很大程度地受地铁机车负载产生的电磁场的影响。如果将所有的地下金属构架与接地网直接连接，又会过多吸收电磁波。以福州市为例，市区内和近郊区已无大型工厂；地铁的建成将形成福州市最大的金属构架体。市区内的电磁波将会被地铁金属物吸收，同时能量积累后也会散射，此时若将所有地铁金属构架直接和接地网连接会加剧电磁波的集中。且接地网与交流侧变压器中性点连接，会造成直流供电系统发射出的电磁能量直接回流交流侧，将产生不同程度的交直流耦合谐振进一步恶化电磁环境。但是，如果地铁隧道体结构钢筋不与接地网连接而独立存在，则积累的能量无法释放；不仅在隧道内产生散射回波，而且会从地下产生散射电磁波进入市区。而且，牵引变的一次、二次绕组依据铁路技术规程均有接地点，极易将电网的高频直流电脉冲电磁波引入地铁，也很容易将给电力机车供电的整流器产生的直流电脉冲电磁谐振传入电网。因此，地铁供电系统与电网适当隔离是很有必要的。2014年申请的“应用于城市轨道交通牵引供电系统的抑制谐振电路”技术专利，已经提出了这一隔离技术方案，但是对于目前独立存在的地铁隧道体结构钢筋、接地系统和走行轨（回流轨）之间存在一定过度电阻且发生互相泄露电流的处理、隧道体结构钢筋与接地网或走行轨直接连接的性能判断以及所采用的经一定阻抗连接或经高通滤波器连接方式性能的判断均存在问题。技术专利内容本技术的目的在于提供一种城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，以克服现有技术中存在的缺陷；本技术结构简单，易于实现。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，包括：沿地铁隧道中走行轨或回流轨方向间隔布设的电池组单元以及设置于地铁牵引变电所35kV/400V变压器低压侧400V交流三相母线每一相上的第三并联蓄电池组；所述电池组单元包括串联后设置于地铁隧道中走行轨或回流轨与隧道体结构钢筋之间的第一并联蓄电池组与第二并联蓄电池组。在本技术一实施例中，所述第一并联蓄电池组、所述第二并联蓄电池组以及所述第三并联蓄电池组均为2V并联铅酸蓄电池组。在本技术一实施例中，所述第一并联蓄电池组的正极与所述第二并联蓄电池组的正极相连；所述第一并联蓄电池组的负极经第一隔离电容器接入所述地铁隧道中走行轨或回流轨；所述第二并联蓄电池组的负极经第二隔离电容器接入所述隧道体结构钢筋。在本技术一实施例中，所述第一隔离电容器的一端与所述第一并联蓄电池组的负极相连，另一端依次经第一熔丝以及第一交流两极空气开关接入所述地铁隧道中走行轨或回流轨；所述第二隔离电容器的一端依次经第二熔丝以及第二交流两极空气开关接入所述隧道体结构钢筋，另一端与所述第二并联蓄电池组的负极相连。在本技术一实施例中，所述第一隔离电容器采用铝电解电容器；所述第二隔离电容采用陶瓷电容器或高频电容器。在本技术一实施例中，所述第三并联蓄电池组的正极通过第三隔离电容器接入火线，负极通过第四隔离电容器接入零线。在本技术一实施例中，所述第三隔离电容器依次经第三熔丝以及第三交流两极空气开关接入火线；所述第四隔离电容器依次经第四熔丝以及第四交流两极空气开关接入零线。在本技术一实施例中，所述第三隔离电容器采用电解电容器；所述第四隔离电容器采用陶瓷电容器或高频电容器。相较于现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术所提出的一种城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，以较低的投资提高地铁配电系统运行的可靠性及稳定性，将原来机车驱动系统发射至隧道所损失的能量收集回配电网以提高的供电效率，同时有益于延长走行轨（回流轨）和结构钢筋、接地网的寿命。以较小的资金投入解决地铁电力机车供电主回路泄露的杂散电流问题和站用电低压配电系统的电磁谐振问题，同时有利于提高地铁车辆运行的稳定性、可靠性和安全性。附图说明图1是本技术中地铁机车供电系统连接示意图。图2是本技术中两组并联蓄电池组反接后接入走行轨和隧道结构钢筋之间的电气接线图。图3是本技术中站用变低压侧400V交流三相母线上安装并联铅酸蓄电池组电气接线图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的技术方案进行具体说明。如图1所示，地铁机车动力采用1500V或750V直流电源逆变为三相交流电压给交流马达供电，且采用逆变频率的变化来调节行车速度。除了牵引变电所内整流器产生谐波外，机车上的逆变器不可避免地产生较高频率的电磁场。隧道内空间有限，电磁波主要注入到隧道体内并在结构钢筋产生感应电，当钢筋上积累能量后只能向周围泄露电流散发到就近的金属导体上。走行轨（回流轨）是隧道内地面上最大的金属构架，隧道体结构钢筋的杂散分布电流大部分从地下流回走行轨（回流轨）；应该还有一小部分电流流入站内接地网直接回流到变电所交流侧。现在所需要的是将隧道体结构钢筋电能更顺利地送回走行轨（回流轨）以减少回流到交流侧的电流，并提供高频电流能量的“蓄水池”，以便多余的能量不会产生散射等不利的影响。首先用并联2V蓄电池组带隔离电容器之后接在隧道体结构钢筋与回走行轨（回流轨）之间。但是，毕竟蓄电池是带直流电压的，在交流电导通过程中直流电压还会一定程度起作用；这样必然会造成接在正极侧金属体有“牺牲阳极”的嫌疑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，其特征在于，包括：沿地铁隧道中走行轨或回流轨方向间隔布设的电池组单元以及设置于地铁牵引变电所35kV/400V变压器低压侧400V交流三相母线每一相上的第三并联蓄电池组；所述电池组单元包括串联后设置于地铁隧道中走行轨或回流轨与隧道体结构钢筋之间的第一并联蓄电池组与第二并联蓄电池组。

【技术特征摘要】
1.一种城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，其特征在于，包括：沿
地铁隧道中走行轨或回流轨方向间隔布设的电池组单元以及设置于地铁牵引变电所35kV/
400V变压器低压侧400V交流三相母线每一相上的第三并联蓄电池组；所述电池组单元包括
串联后设置于地铁隧道中走行轨或回流轨与隧道体结构钢筋之间的第一并联蓄电池组与
第二并联蓄电池组。
2.根据权利要求1所述的城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，其
特征在于，所述第一并联蓄电池组、所述第二并联蓄电池组以及所述第三并联蓄电池组均
为2V并联铅酸蓄电池组。
3.根据权利要求1所述的城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，其
特征在于，所述第一并联蓄电池组的正极与所述第二并联蓄电池组的正极相连；所述第一
并联蓄电池组的负极经第一隔离电容器接入所述地铁隧道中走行轨或回流轨；所述第二并
联蓄电池组的负极经第二隔离电容器接入所述隧道体结构钢筋。
4.根据权利要求3所述的城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置，其
特征在于，所述第一隔离电容器的一端与所述第一并联蓄电池组的负极相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宙，唐志军，林国栋，邓超平，林金东，林少真，黄青辉，陈锦山，翟博龙，冯学敏，郭健生，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：福建;35