本實(shí)用新型涉及鐵路輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種普速電氣化鐵路回流裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

普速電氣化鐵路采用27.5kV單相工頻交流制，電力機(jī)車通過與接觸線的滑行接觸取得電流。該電流經(jīng)過電力機(jī)車后首先流到鋼軌，再分別以架空回流、鋼軌回流和大地回流三種方式流回牽引變電所回流箱內(nèi)。這種回流方式與客運(yùn)專線(高速鐵路)的回流方式并不一樣，其中，架空回流主要是通過回流線回流至變電所回流箱內(nèi)；鋼軌回流主要是通過敷設(shè)于地底下的扁鋼回流至變電所回流箱；大地回流主要用于收集鋼軌回流泄漏以及沿鋼軌上電流泄漏至大地的電流，其主要通過變電所接地網(wǎng)回流至變電所回流箱內(nèi)。

上述回流系統(tǒng)存在如下缺陷：1、牽引變電所接地網(wǎng)長期有上百安培的大電流流過，加速變電所接地網(wǎng)的腐蝕；2、變電所接地網(wǎng)中易產(chǎn)生較大電位差，在牽引變電所二次電纜鎧裝層易分流回流電流，將干擾二次設(shè)備正常運(yùn)行，可引起牽引變電所保護(hù)裝置發(fā)生誤動作，嚴(yán)重時甚至損壞二次設(shè)備，影響變電所的正常保護(hù)功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種普速電氣化鐵路回流裝置及系統(tǒng)，其使得大地回流不再直接流向變電所接地網(wǎng)，從而將大地回流對變電所接地網(wǎng)及二次設(shè)備的影響降低至可以忽略的程度，延緩變電所接地網(wǎng)的腐蝕，延長其使用壽命，提高變電所系統(tǒng)的安全可靠性。

其技術(shù)方案如下：

一種普速電氣化鐵路回流裝置，包括與變電所回流箱相連接的中間回流箱和設(shè)于軌道旁邊的至少一個接地裝置，所述接地裝置與所述中間回流箱連接，所述接地裝置用于將泄漏至大地中的牽引電流引導(dǎo)至所述中間回流箱。

在其中一個實(shí)施例中，所述中間回流箱設(shè)于所述變電所回流箱與所述軌道之間，并靠近于所述軌道設(shè)置。

在其中一個實(shí)施例中，所述接地裝置為兩個，兩個所述接地裝置均沿著所述軌道的鋪設(shè)方向敷設(shè)，并且兩個所述接地裝置位于所述中間回流箱的兩側(cè)。

在其中一個實(shí)施例中，所述接地裝置包括一根水平接地體和若干根垂直接地體，所述垂直接地體均垂直于所述水平接地體布置。

在其中一個實(shí)施例中，還包括軌回流電纜，所述軌道通過所述軌回流電纜與所述中間回流箱連接。

在其中一個實(shí)施例中，所述軌道的兩根鋼軌均與車站的扼流變壓器連接，所述軌回流電纜與所述扼流變壓器的中性點(diǎn)連接。

在其中一個實(shí)施例中，所述中間回流箱內(nèi)設(shè)有回流母排，所述接地裝置和所述軌回流電纜均與所述回流母排連接。

在其中一個實(shí)施例中，所述接地裝置與所述回流母排之間設(shè)有用于檢測大地回流的第一電流互感器，所述軌回流電纜與所述回流母排之間設(shè)有用于檢測鋼軌回流的第二電流互感器。

本技術(shù)方案還提供了一種普速鐵路回流系統(tǒng)，包括牽引變壓器、變電所回流箱、架空回流線、鋼軌和上述的普速電氣化鐵路回流裝置，所述鋼軌、所述普速電氣化鐵路回流裝置、所述變電所回流箱和所述牽引變壓器依次連接配合形成第一回流路徑，所述鋼軌、所述架空回流線、所述變電所回流箱和所述牽引變壓器依次連接配合形成第二回流路徑。

下面對前述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說明：

本實(shí)用新型所述普速電氣化鐵路回流裝置，包括中間回流箱和至少一個接地裝置，接地裝置用于將泄漏至大地中的電流引導(dǎo)至所述中間回流箱，中間回流箱用以將接地裝置的電流收集之后再引導(dǎo)至變電所回流箱，形成新的大地回流途徑。該種新的大地回流途徑不再直接流向變電所接地網(wǎng)，從而將大地回流對變電所接地網(wǎng)及二次設(shè)備的影響降低至可以忽略的程度，延緩變電所接地網(wǎng)的腐蝕，延長其使用壽命，提高變電所系統(tǒng)的安全可靠性。本實(shí)用新型采用軌回流電纜來連接鋼軌和中間回流箱，使鋼軌回流不再通過地中的回流扁鋼流回牽引變電所，因而可取消傳統(tǒng)的回流扁鋼，從而避免發(fā)生回流扁鋼腐蝕，造成斷裂故障。

由于扼流變壓器將兩根鋼軌上的電流收集，通過將軌回流電纜直接與所述扼流變壓器的中性點(diǎn)連接，即可將兩根鋼軌上的電流引接至中間回流箱中。

為加強(qiáng)對兩種回流方式(鋼軌回流與大地回流)實(shí)際電流的監(jiān)測，在相應(yīng)回路分別安裝電流互感器，并將所檢測的二次電流引至牽引變電所相應(yīng)的監(jiān)測裝置，用以實(shí)時監(jiān)測牽引變電所回流通路的完整性及兩種回流比例的合理性，并及時發(fā)現(xiàn)回路異常并報警，保障牽引供電回流系統(tǒng)的安全與可靠運(yùn)行。

本實(shí)用新型還提供了一種普速電氣化鐵路回流系統(tǒng)，包括有上述的回流裝置，其有效地降低了大地回流對變電所接地網(wǎng)的影響，防止變電所接地網(wǎng)流過大電流并發(fā)生加速腐蝕，同時防止接地網(wǎng)電流干擾變電所二次設(shè)備的正常運(yùn)行，保證變電所正常發(fā)揮其保護(hù)功能；同時其避免采用傳統(tǒng)敷設(shè)于地下的回流扁鋼，從而避免發(fā)生回流扁鋼腐蝕，造成斷裂故障等。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的普速鐵路回流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

100、變電所回流箱，200、中間回流箱，210、回流母排，300、總回流電纜，400、接地裝置，410、水平接地體，420、垂直接地體，500、軌道，510、鋼軌，600、扼流變壓器，700、軌回流電纜，810、第一電流互感器，820、第二電流互感器。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本實(shí)用新型，并不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

可以理解的是，本文所使用的術(shù)語“第一”、“第二”等在本文中用于區(qū)分對象，并不作為對它們順序和數(shù)量的限制。需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件時，它可以直接固定在另一個元件上或者也可以通過居中的元件固定于另一個元件。當(dāng)一個元件被稱為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者也可以是通過居中的元件而連接于另一個元件。

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的普速電氣化鐵路回流裝置，包括與變電所回流箱100相連接的中間回流箱200和設(shè)于軌道500旁邊的至少一個接地裝置400。所述中間回流箱200內(nèi)設(shè)有回流母排210(銅排)。所述接地裝置400與所述回流母排210連接。所述回流母排210通過總回流電纜300與所述變電所回流箱100連接。所述接地裝置400用于將泄漏至大地中的牽引電流引導(dǎo)至所述中間回流箱200，中間回流箱200在收集接地裝置400引導(dǎo)的電流之后再將電流引導(dǎo)至變電所回流箱100，從而形成新的大地回流途徑。該種新的大地回流途徑不再直接流向變電所接地網(wǎng)，從而將大地回流對變電所接地網(wǎng)及二次設(shè)備的影響降低至可以忽略的程度，避免變電所接地網(wǎng)流過大電流并發(fā)生加速腐蝕，保證了變電所能夠發(fā)揮正常的保護(hù)功能。

優(yōu)選地，所述中間回流箱200設(shè)于變電所所在車站的軌道的一側(cè)，其設(shè)于所述變電所回流箱100與所述軌道500之間，并靠近于所述軌道500設(shè)置。并且在中間回流箱200與所述軌道500之間順著鋼軌鋪設(shè)方向在回流箱的兩側(cè)各安裝一個長條形接地裝置400。所述接地裝置400包括一根水平接地體410和若干根垂直接地體420(本實(shí)施例圖示為三根)，所述垂直接地體420均垂直于所述水平接地體410布置。本實(shí)用新型所述接地裝置400和所述中間回流箱200均靠近于軌道500設(shè)置，用以使得鋼軌510上泄漏至大地的電流能直接被接地裝置400收集，進(jìn)一步減少或消除流向變電所接地網(wǎng)的電流。

值得注意的是，傳統(tǒng)的鋼軌回流采用回流扁鋼埋地敷設(shè)方式，使得扁鋼易腐蝕并發(fā)生斷裂現(xiàn)象，影響回流扁鋼壽命；同時由于鋼軌回流通路不暢，將進(jìn)一步加重大地回流的負(fù)擔(dān)。而在本實(shí)施例中，請繼續(xù)參閱圖1，本實(shí)用新型設(shè)計了軌回流電纜700，,軌道500通過所述軌回流電纜700與中間回流箱200的回流母排210連接。由于采用本實(shí)用新型時其鋼軌回流不再通過地中的回流扁鋼流回牽引變電所，因而可取消傳統(tǒng)的回流扁鋼，改用相同等效截面的軌回流電纜700(按雙倍冗余考慮)，鋼軌回流從而避免發(fā)生回流扁鋼腐蝕，造成斷裂故障。

進(jìn)一步地，所述軌道500的兩根鋼軌510均與車站的扼流變壓器600連接。所述軌回流電纜700則與所述扼流變壓器600的中性點(diǎn)連接。由于扼流變壓器600將兩根鋼軌510上的電流收集，通過將軌回流電纜700直接與所述扼流變壓器600的中性點(diǎn)連接，即可將兩根鋼軌510上的電流引接至中間回流箱200中。

更進(jìn)一步地，為加強(qiáng)對兩種回流方式(鋼軌回流與大地回流)實(shí)際電流的監(jiān)測，在所述接地裝置400與所述回流母排210之間設(shè)置用于檢測大地回流的第一電流互感器810；在所述軌回流電纜700與所述回流母排210之間設(shè)有用于檢測鋼軌回流設(shè)置第二電流互感器820。通過在相應(yīng)回路分別安裝母線式電流互感器，并將所檢測的二次電流通過控制電纜引至牽引變電所相應(yīng)的監(jiān)測裝置，用以實(shí)時監(jiān)測牽引變電所回流通路的完整性及兩種回流比例的合理性，并及時發(fā)現(xiàn)回路異常并報警，保障牽引供電回流系統(tǒng)的安全與可靠運(yùn)行。

本實(shí)用新型還提供了一種普速鐵路回流系統(tǒng)，包括牽引變壓器(附圖未示出)、變電所回流箱100、架空回流線(附圖未示出)、鋼軌510和上述的普速電氣化鐵路回流裝置，所述鋼軌510、所述普速電氣化鐵路回流裝置、所述變電所回流箱100和所述牽引變壓器依次連接配合形成第一回流路徑；所述鋼軌510、所述架空回流線、所述變電所回流箱100和所述牽引變壓器依次連接配合形成第二回流路徑。本實(shí)用新型提供了一種新型的回流系統(tǒng)，其有效地降低了大地回流對變電所接地網(wǎng)的影響，防止變電所接地網(wǎng)流過大電流并發(fā)生加速腐蝕，同時防止接地網(wǎng)電流干擾變電所二次設(shè)備的正常運(yùn)行，保證變電所正常發(fā)揮其保護(hù)功能；同時其避免采用傳統(tǒng)敷設(shè)于地下的回流扁鋼，從而避免發(fā)生回流扁鋼腐蝕，造成斷裂故障等。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出數(shù)變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。