Page 126 - 捷運技術 第35期

118 曾乙申 林文進 捷運直流供電系統分析實例與節能方案探討

2. 直流短路電流相關設計準則要求：

(1) 當饋線發生高電流故障時，直流饋線斷路器應立即跳脫（經由跳脫裝置NO. 176）。另
外當發生高阻抗故障時，則由電流上升率電驛（Current Rate-of-Rise Relay，裝置NO.
150）使饋線斷路器跳脫。

(2) 整流斷路器之瞬間及啟斷額定應依據整流器負載側端之短路故障電流（此電流包含從
鄰近配電室及相鄰整流器組所饋入之電流）。
(3) 直流饋線斷路器之瞬間及啟斷額定應依據其負載側端之短路故障電流（此電流包含從
相鄰整流器組及鄰近配電室所饋入之電流）。

(4) 軌道饋線斷路器應配置有直接動作、雙方向性的串聯跳脫裝置（NO.176），此跳脫裝
置可在一段經核定的範圍內調整。軌道饋線斷路器亦應具有遠端故障保護（上升率裝
置No. 150）。裝置No.150應具有自動復歸特性及可調設定，以涵蓋從斷路器起算4公
里內之距離。

3. 雜散電流相關設計準則要求：
(1) 為了使雜散電流收集系統維持電氣連續，在捷運主線每一軌道旁須設置一條120mm 2
絕緣電纜（雜散電流收集電纜），此電纜接到TSS，經由洩流二極體設備，與負電匯
流排連接。

(2) 沿著主線，所有的雜散電流回流電纜須在下列地點做跨軌連接，以降低此雜散電流回
流路徑電阻值：(a)在每一車站選擇一端、(b)轉撤區、叉軌區等重要地點、(c)TSS處。
(3) 為了解系統之雜散電流情況，應參考EN 50122-2相關規定，進行雜散電流分析，計算
沿線軌道區域之結構體（如雜散電流收集系統）對地電位平均正偏移量，並將計算結
果與EN50122-2界定之+100 mV經驗值做比較，評估系統有無雜散電流影響的顧慮。
4. 鋼軌電位相關設計準則要求：

(1) 鋼軌碰觸電壓是否在安全限度內的評估，可藉由比較鋼軌電位與表1所示EN 50122-1
規定之鋼軌碰觸電壓最大容許值之間的關係來進行。

(2) 在每一TSS及無TSS之車站配電室(SSS)應裝設車行鋼軌過電壓保護裝置(OVPD)，以
檢測及排除在鋼軌與大地間可能因直流故障或雷擊所產生之過電壓。

表 1 EN 50122-1 規定之直流牽引系統碰觸電壓最大容許值

持續時間(s) 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 ≦300 ＞300
碰觸電壓(V) 310 270 240 200 170 150 120

二、捷運直流系統分析目的與方法

(一) 捷運供電系統直流系統分析之項目與目的

臺北捷運直流供電系統進行細部設計時，必須進行各項詳細之系統分析，以驗證確認系
統架構、TSS 位置、各供電設備之額定容量等均能符合系統操作與安全要求，並作為後續系
統營運操作之依據。直流系統分析所模擬的系統範圍，包含從各 TSS 的 AC 589V 側，經整流
器、整流斷路器、正極匯流排、軌道饋線斷路器及正直流電纜，將牽引動力電流送至導電軌
的正極系統，以及從車行軌與雜散電流回流系統，經負直流電纜，將牽引動力電流回送至 TSS
負極匯流排的負極系統，均可在直流分析的分析範圍。