[实用新型]城市地铁隧道中供电系统回路泄露的杂散电流抑制装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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/T 10411—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”实用新型专利，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。

实用新型专利内容

本实用新型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；本实用新型结构简单，易于实现。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：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。

在本实用新型一实施例中，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。

在本实用新型一实施例中，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。

在本实用新型一实施例中，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。

在本实用新型一实施例中，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。

在本实用新型一实施例中，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。