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捷運技術半年刊 第 35 期 95 年 8 月 117
位,通常將導致危險的高碰觸電壓(Touch Voltage),可能造成人員的觸電事故。因鋼軌與大
地間不可能完全絕緣,故將因鋼軌電位之存在而有部份牽引負回流由軌道洩漏出去,並沿鄰
近電阻較小的金屬管線或鋼筋混凝土結構等回流至變電站負極端,此電流稱為雜散電流(Stray
Current)。為降低對軌道鄰近金屬管線與鋼筋結構的電蝕效應,於軌下混凝土基座內(或平面
段道碴道床內)鋪有以鋼筋構成之雜散電流收流網,並經引接線與沿軌道設置之雜散電流收
集電纜連接,將部份雜散電流回收至 TSS 牽引接地匯流排。以上由雜散電流收集系統(收集
網與收集電纜)所截收的電流,稱為一次雜散電流;部分雜散電流未經收集系統回收,而由
大地流回 TSS 系統接地匯流排者,稱之二次雜散電流。一次與二次雜散電流匯集於 TSS 之牽
引接地匯流排後,經洩流二極體(Drainage Diode)流回 TSS 之負電匯流排。
(二) 捷運直流供電系統設計準則
為提供電聯車一個安全可靠的電力系統,同時降低鋼軌電位與雜散電流所可能引發的負
面效應,直流供電系統之規劃設計應遵守下列基本設計準則的要求。
1. 牽引動力負載相關設計準則要求:
(1) 直流供電系統應符合以下列車啟動條件-
(a) 所有TSS上線,電力系統在正常運轉情況下,在沿線上任一站,一列W3旅客負載
之六車組列車可以全運轉特性(Full Train Performance Characteristics)啟動或以正
常運轉特性(Normal Operating Characteristics)啟動。
(b) 有一個TSS離線,電力系統則在非正常情況下操作,在沿線上任何地點,一列電
聯車可以降效能特性(Reduced Performance Characteristics)啟動。
(2) 直流供電系統應符合以列車運轉電壓條件-
(a) 電聯車電壓範圍在650V到900V之間,可維持全運轉特性,最大速度可達到
80km/hr。
(b) 電聯車電壓降低到575V,在減低些微的運轉效能情況下仍可維持正常操作特性。
最大速度為72km/hr。
(c) 電聯車電壓在575V到500V之間,可維持降效能特性。降效能特性與列車驅動系統
之電流漸減特性(Current Taper Characteristics)有關。於本牽引動力系統分析中,
2
列車降效能特性之定義為:最大速度為64km/hr、最大加速度為0.5m/s 、最大減速
2
度為1.0m/s ,分別相當於PL3功能位階、P2加速階層與B6煞車階層。
(d) 電聯車驅動系統在電壓低於500V時將無法產生牽引力,並且當該電聯車仍在移動
時會繼續滑行,在停止時將無法啟動。
(3) 整流器組負載容量要求-除維修工廠整流器以外的所有牽引整流器組之過載容量與
IEC-146規定的責務等級六(Duty Class VI)"重載牽引責務"(Heavy Traction Duty)
所指定的負載週期(Load Cycle)相等:滿載-連續、1.5倍滿載-2小時、3倍滿載-
1分鐘,機廠所使用之整流器組,其等級至少應為責務等級五(Duty Class V):滿載
-連續、1.5倍滿載-2小時、2倍滿載-1分鐘【IEC 60146-1-1,1991】。
(4) 整流斷路器、主匯流排及線路之連續電流額定不得低於整流器負載容量要求。
(5) 軌道饋線斷路器之連續電流額定不得低於圖說上所標示值…。軌道饋線斷路器應具有
過載保護(裝置No.151)。裝置No.151須具有斷路器額定之80%到100%的可調啟跳範
圍。
(6) 從軌道饋線斷路器到導電軌之直流電纜的全電流承載容量不可低於斷路器過載保護
之電流設定值。