[发明专利]应用于城市轨道交通的DC1500V四轨安装结构

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道交通中为电力机车提供牵引动力的供电系统，特别是一种应用于城市轨道交通的DC1500V四轨(回流轨)安装结构。

背景技术

城市轨道交通供电系统牵引网是为电力机车提供牵引动力的供电系统，它由接触网和回流网组成，接触网为正极，回流网为负极，分别与牵引变电所连接。接触网按安装位置和接触导线的不同分为接触轨和架空接触网。目前世界上城市轨道交通线路的回流网大部分均利用走行轨作为回流轨。现阶段我国城市轨道交通不论采用DC1500V或DC750V电压制式，均通过架空接触网或接触轨(也称“三轨”)向车辆供电，并通过钢轨流回牵引变电所，形成供电回路。

在这种供电制式下，虽要求钢轨作为回流轨与道床绝缘安装，但由于工程实施及运营条件，钢轨不可能完全绝缘于道床，导致牵引回流通过钢轨泄漏阻抗流出钢轨，泄漏形成杂散电流。杂散电流对钢轨、整体道床结构钢筋、隧道结构钢筋以及城市轨道交通沿线的金属设备都将产生腐蚀，影响城市轨道交通钢轨、隧道结构钢筋和金属设备的使用寿命，关系到隧道的综合使用寿命，后果非常严重。虽然在以往的城市轨道交通供电制式中考虑在整体道床内设置杂散电流收集网来减少杂散电流对金属结构的腐蚀，但杂散电流腐蚀防护措施只能减少杂散电流对金属腐蚀程度，不能够完全解决杂散电流的腐蚀影响，随着运营年代的增加，杂散电流泄漏量将逐步增大。同时牵引回流通过钢轨时在钢轨上产生电位差，通过车轮传导到车厢内，对旅客的人身安全产生威胁，需要在车站上设置钢轨电位限制装置，这种方案虽然能够解决钢轨电位对旅客的影响，但频繁的动作又将可能影响到供电系统运行的可靠性。

目前世界上城市轨道交通的直流牵引网电压等级繁多，主要有DC600V、DC750V、DC825V、DC1200V、DC1500V等几种，其中后期建成的线路多采用DC750V和DC1500V电压制式，也是国际电工委员会(IEC)推荐采用的电压等级。DC1500V电压制式具有供电距离长、电压损失小、可承受客流量大、杂散电流影响小等优点，我国目前建设的城市轨道交通多采用DC1500V的牵引供电电压制式。另外，接触轨具有不影响城市景观、使用寿命长、维护量小等优点。我国多个城市轨道交通中也采用了接触轨的牵引网系统。

发明内容

基于上述情况，本发明提出一种应用于城市轨道交通的DC1500V四轨安装结构，实现将四轨回流的优越性与DC1500V供电制式的优越性有效地结合起来，用以消除城市轨道交通中的杂散电流。

本发明所采用的技术方案：一种应用于城市轨道交通的DC1500V四轨安装结构，包括牵引轨、回流轨和两列走行轨，所述走行轨的一侧安装有绝缘支架，所述牵引轨和回流轨夹持在绝缘支架的绝缘块内。

上述牵引轨和回流轨的轨道接触面为向上设置，与机车上的集电靴通过同侧上部受流方式接触，形成供电回路。

上述牵引轨和回流轨的轨道接触面为向下设置，与机车上的集电靴通过同侧下部受流方式接触，形成供电回路。

上述牵引轨和回流轨的轨道接触面朝向走行轨的一侧设置，与机车上的集电靴通过同侧侧面受流方式接触，形成供电回路。

上述牵引轨的上方设有防护罩。

上述牵引轨和回流轨在车站站台处，布置在站台的对侧。所述牵引轨和回流轨在区间设置疏散平台时，设置在疏散平台的对侧。

本发明所述城市轨道交通直流牵引四轨供电系统，由于四轨(回流轨)彻底与道床等其他设施绝缘，不存在杂散电流，也就不再考虑防杂散电流的措施和设施。其最大的优点是保护了车站、隧道等结构钢筋和金属管线不被杂散电流腐蚀，提高了轨道交通中隧道、桥梁、管线等的使用寿命，保证了城市轨道交通系统的安全。

附图说明

图1为列车在两牵引所之间运行时钢轨的电位示意图；

图2为本发明所述牵引轨和回流轨同侧上部受流方式的安装结构示意图；

图3为本发明所述牵引轨和回流轨同侧下部受流方式的安装结构示意图；

图4为本发明所述牵引轨和回流轨同侧侧面受流方式的安装结构示意图；

图5为本发明所述接触轨在车站站台处的安装结构示意图。

图中：1-防护罩，2-牵引轨，3-回流轨，4-防护罩，5-走行轨，6-绝缘支架，10-接触轨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的作进一步的描述。

一、城市轨道交通中杂散电流的产生和传统防护方法：

1.杂散电流的产生