<p class="ql-block">信號設(shè)備一般都做有綜合接地體，電氣化站場還接有貫通地線，如下圖所示，貫通地線成樹狀散布開來，遍布于整個站場和區(qū)間</p> <p class="ql-block">貫通地線是一根很粗銅導(dǎo)體，電纜均有鋼帶和鋁護套，一般規(guī)定如上圖中方向盒內(nèi)打“×”處所，方向盒內(nèi)入端電纜不接地，出端電纜接地，也就是主管不接地，副管接地，所有電纜鋁護套在機械室內(nèi)連接并接地，做為一次成端接入綜合地網(wǎng)，也就是電纜鋁護套與地線間是一個開環(huán)。站場上所有被引出的貫通地線分支均不能夠形成環(huán)路，也就是接出去就不要再回來了，必須保證貫通地線是開環(huán)的，改造的站場需要注意了，不能將挖出來的地線接入新的貫通地線，否則就會形成環(huán)路，留下隱患。</p><p class="ql-block">成端電流是如何產(chǎn)生的？當(dāng)鋼軌上有牽引電流時，因其有很高的電流自然就會產(chǎn)生強大的磁場，該磁場就會向周圍輻射，平行的電纜鋁護套、貫通地線在一個交流電產(chǎn)生的磁場內(nèi)就會通過電磁耦合產(chǎn)生電壓，處在磁場中的位置不同、角度不同就會耦合出不同的電壓值，也就是貫通電纜與鋁護套間的電壓值會有不同。當(dāng)電纜鋁護套兩端接入地線時，如圖中的方向盒F處，因貫通地線與電纜鋁護套間存在壓差，它們就會在F和D點間產(chǎn)生如圖中紅色的成端電流，因貫通地線和鋁護套間的阻抗極低，故而一點點電壓就會產(chǎn)生很大的電流。</p><p class="ql-block">如果，圖中的A、B兩個方向盒中的電纜鋁護套雙端接地，這個產(chǎn)生的電流回不到成端電流D處，也就不會被監(jiān)測到，中間的箱盒接錯了而我們不知道這是是比較危險的，所以日常要做好檢查。</p><p class="ql-block">成端電流是如何造成信號設(shè)備干擾的，除多線并行的鋼軌相互產(chǎn)生干擾外，還有一個重要途徑就是成端電流。鋼軌有很大的牽引電流流過時，附近一切有平行的導(dǎo)體（傾斜的投射到鋼軌的長度也算）均會產(chǎn)生感生電壓，有閉環(huán)回路就會有電流，還有一部分是接地體之間的壓差所形成的電流；還比如鋼軌底部絕緣墊絕緣不好，對地電阻值較低，牽引電流流過時鋼軌上的電壓較高，貫通地線上的電壓較低，這樣會在貫通地線上產(chǎn)生電流，經(jīng)過一段距離就會有壓差，鋁護套接入貫通地也就將電壓帶回到樓內(nèi)形成成端電流。電纜鋁護套對內(nèi)起到了屏蔽作用，鋁護套對外避免不了互感電壓的（鋁護套內(nèi)部空間不同位置磁場不同，軸對稱位置磁場相同），當(dāng)鋁護套與貫通地線完全接上時，電阻極低，造成了閉合回路內(nèi)部有較大的電流，當(dāng)鋁護套上有電流時，電纜兩端形成電勢差，其內(nèi)部的電纜也會因此而感應(yīng)出不同的電壓，這個感應(yīng)電有互感產(chǎn)生的還有就是電纜分布電容產(chǎn)生的，電纜成對使用時，感應(yīng)電壓基本一致，兩根線間的感應(yīng)電壓相互抵消，不是成對的電纜就會感應(yīng)出不同的電壓，就會有嚴重的干擾。當(dāng)電纜鋁護套有較大的成端電流流過時，成對的電纜也不可能完全一致，不成對的電纜因芯線所處的位置不同感應(yīng)電壓必然不同，所以給內(nèi)部信號回路造成了干擾，這也是電纜需要增加內(nèi)屏蔽的一個重要原因。</p><p class="ql-block">不同的接地體之間是有不同的電位的，如果它們壓差較大也會產(chǎn)生電流，下面介紹一個典型的不同接地體間壓差造成成端電流超限案例。</p> <p class="ql-block">成端電流超限案例</p> <p class="ql-block">一、問題現(xiàn)象</p><p class="ql-block">安慶北站進入冬季以后成端電流超過1A上限，經(jīng)初步排查與動車走行無關(guān)，電流成脈沖狀，間隔較為均勻，一天中出現(xiàn)時機不定，如下圖所示</p> <p class="ql-block">二、問題分析</p><p class="ql-block">對電流大小形成的形狀分析，與電機啟動電流非常相像，疑似與空調(diào)有關(guān)。后對機械室空調(diào)進行關(guān)閉試驗，無相關(guān)性，排除信號機械室空調(diào)引起。</p><p class="ql-block">經(jīng)全面排查，信號綜合地線未與外界其它用電設(shè)備連接，最近的一個大用電器即行車室空調(diào)，但無地線未接地，一般認為與信號無關(guān)。在排查過程中關(guān)閉、開啟行車室空調(diào)時發(fā)現(xiàn)與成端電流完全相關(guān)，即空調(diào)壓縮機啟動時電流突增，壓縮機啟動后平穩(wěn)運行時電流恒定，電輔熱啟動時恒定的電流為正常時的一倍，也完全應(yīng)證成端電流受行車室空調(diào)開啟關(guān)閉直接影響。相關(guān)性如下圖所示。</p> <p class="ql-block">現(xiàn)場進行了如下試驗：</p><p class="ql-block">行車室空調(diào)外機無接地裝置，人為增加接地線接入旁邊的水溝內(nèi)，成端電流基本無變化。</p><p class="ql-block">行車室空調(diào)接入的電網(wǎng)地線甩開，無地線運行時，成端電流無變化。</p><p class="ql-block">行車室空調(diào)外電網(wǎng)地線正常接入，室外機機殼引一根地線接入信號綜合地線，地線電流急劇增加，成端電流也大幅增加。</p><p class="ql-block">將信號機械室照明電源接入行車室空調(diào)，成端電流恢復(fù)正常，基本無成端電流產(chǎn)生。</p><p class="ql-block">經(jīng)過以上試驗分析初步判斷應(yīng)為站區(qū)綜合變臺三相不平衡引起的電力零點電位偏移引起。</p><p class="ql-block">電力變臺在給用戶輸送電力時一般為三相五線制，即A、B、C、N、GND五根線進行傳輸，變臺處有一根接地體，與N線相連，如下圖所示</p> <p class="ql-block">當(dāng)三相平衡時N點電位為零，GND也為零電位，當(dāng)ABC三相不平衡時就會造成N點偏移，拉動GND電位偏移，使得原本供電的零電位產(chǎn)生偏移，應(yīng)該是問題產(chǎn)生的主要原因。</p><p class="ql-block">三、處置經(jīng)過</p><p class="ql-block">車間聯(lián)系供電部門一同前往安慶北站進行排查，現(xiàn)場對空調(diào)進行調(diào)相后問題依舊。成端電流還是隨空調(diào)壓縮機的啟動關(guān)閉波動。</p><p class="ql-block">經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查有新的發(fā)現(xiàn)，原行車室墻壁供電控制箱內(nèi)供電為三相四線供電，即A、B、C、N供電，沒有供電地線，地線是2000年建房時單獨做的接地體，零線匯流排與地線匯流排一般大小，不容易區(qū)分，順著電力供電電纜發(fā)現(xiàn)零線的端子排上有一根綠黃線，疑似該處零線接地，如下圖所示。</p> <p class="ql-block">通過卡鉗測試電流驗證對行車室插座零線的判斷，如下圖所示</p> <p class="ql-block">通過上圖中電纜引出的粗藍線可以判斷左側(cè)匯流排為零線匯流排，通過右側(cè)匯流排中的一根黑色線接入控制箱地線端子可以判斷右側(cè)為接地匯流排，而左側(cè)明顯有一根綠黃線接入了零線。通過綠黃線往上捋出了另外紅、藍線，紅線接入空開正是行車室墻壁電源空開，而藍線接入了地線，發(fā)現(xiàn)明顯錯誤，調(diào)整零、地線后恢復(fù)正常。</p><p class="ql-block">行車室的墻壁插座供電零、地接反，使得供電火線經(jīng)空調(diào)負載后直接入地，抬高了附近大地的電位，從而使信號貫通地線與行車室接地體之間構(gòu)成回路，造成成端電流隨空調(diào)啟動而超限。現(xiàn)場錯誤連接如下圖所示</p> <p class="ql-block">如上圖所示，空調(diào)啟動不帶電輔熱時是11A左右，零線未接入僅靠大地回流的情況下一般是帶不動空調(diào)的，應(yīng)該是自身接地體很好以及信號綜合地網(wǎng)及貫通地線導(dǎo)電良好才使得空調(diào)能夠正常工作，但空調(diào)引入點的零線接入了地線，空調(diào)地線與臺變地線之間應(yīng)該有一定的電阻值，有大電流流過時空調(diào)處的GND電位升高，在各接地體之間形成回流，最終導(dǎo)致信號設(shè)備成端電流超標(biāo)。調(diào)整零、地配線后成端電流恢復(fù)正常,如下圖所示。</p>