Page 235 - 捷運工程叢書 精進版 - 24 捷運供電系統實務
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第十章 捷運供電第三軌規劃與設計
10.4.5 鋁合金與不鏽鋼間之介面電阻值之探討
10.4.5.1 鋁合金與不鏽鋼間介面電阻
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過去導電軌合約要求需近似 1μΩ/cm ,合約規定 1μΩ/cm 之主要原因是因為 Alusuisse
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公司發展導電軌之歷史最久,Alusuisse 以分子式結合所製造之導電軌介面電阻值近似 1μΩ/
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cm ,當時之總顧問因此參考 Alusuisse 之規格而訂定為 1μΩ/cm ,Alusuisse 之測試方法為將
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分子式結合之導電軌切下如圖 10-4-6 之導電軌樣品,其鋁合金與不鏽鋼間之面積為 1cm ,
分析如下:
A:面積 I:厚度
Rmaterial=15.49μΩ
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Asteel=27mm×10mm Isteel=6mm Rsteel=0.6Ωmm /m×0.006m/270mm V
=270mm 2 =0.006m =13.33μΩ
Aal1=10mm×10mm Ial1=4.7mm Ral1=0.03mm /m×0.0047m/270mm 2
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=100mm 2 =0.0047m =1.55μΩ
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Aal2=27mm×10mm Ial2=5mm Ral2=0.03Ωmm /m×0.005m/270mm 2
=270mm 2 =0.005m =0.61μΩ
因此求出鋁合金與不鏽鋼間理論上之介面電阻為 15.49μΩ
實際量測鋁合金底部與不鏽鋼頂面間之介面電阻值為 16.59μΩ
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由此可得 1cm 面積之鋁合金與不鏽鋼之介面電阻值為 1.1μΩ(16.59μΩ - 15.49μΩ)。
10.4.5.2 適用範圍
此種量測方式僅適用於分子式結合之導電軌,而不適用於機械式結合及焊接程序之導電
軌,主要原因為分子式結合導電軌之鋁合金與不鏽鋼已結合為一體,而機械式及焊接程序
之導電軌並非結合為一體,無法以此種方式量測,因此過去 BW 公司之量測方式為以標準
15m 之導電軌,每隔 1.5m 以微歐姆計量測不鏽鋼頂部及鋁合金底部,取其平均值不得大於
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30μΩ,再經由換算「近似」合約規定之 1μΩ/cm ,事實上目前除了分子式結合之導電軌外,
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其餘各型導電軌均無法實際量測出近似 1μΩ/cm ,Alusuisse 分子式結合導電軌之實測值,以
標準導電軌之實測值約為平均 10μΩ,與 BW 銲接式結合之實測值相差約 20μΩ,事實上對電
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聯車之集電沒有太大差別,且近似 1μΩ/cm ,近似之定義太過於籠統,亦造成執行之困擾,
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因此有關鋁合金與不鏽鋼規定之介面電阻值須近似 1μΩ/cm ,經與 BW 公司及 RAILTECH
及 Alusuisse 聯合承攬公司討論,修訂為實測值,即為「鋁合金與不鏽鋼間之介面電阻值須
小於 30μΩ,其量測方式為以 15m 之標準導電軌自不銹鋼頂面每隔 1.5m 之軸心位置至鋁合
金底部之相對位置之平均值」。
10.4.5.3 原合約對導電軌使用壽命之要求
由於導電軌使用壽命係針對介面電阻值之變化評估,重要的是實際營運若干年後,其值
是否會逐漸增加而影響電聯車之集電。Alusuisse 及 BW 對營運後介面電阻值是否增加所提
出之報告如下:
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