项目背景
某大型轨道交通集团负责多个城市地铁线路的运营和车辆维护。地铁车辆牵引系统采用交流变频调速技术，需要精确监测牵引电机电流用于控制系统反馈、能耗统计和故障诊断。
传统方案采用电流互感器（CT），但存在体积大、成本高、低频响应差等问题。客户希望在新线路车辆上试用分流器方案，以获得更高的测量精度和更低的系统成本。
技术指标要求：
- 牵引电机功率：180kW × 4台/车
- 直流母线电压：DC 750V/1500V
- 单电机最大电流：400A
- 电流测量精度：±1%
- 工作温度：-25℃ ~ +70℃
- 防护等级：IP65（车下设备）
面临的技术挑战
1. 高压隔离
牵引系统直流母线电压高达750V甚至1500V，分流器虽然低侧测量没有高压隔离问题，但需要考虑整体系统的绝缘配合。
2. 振动环境
地铁车辆运行时存在持续的振动和冲击，车下设备面临更恶劣的振动环境。分流器及其连接必须能够承受长期振动。
3. 电磁干扰
牵引逆变器IGBT高速开关产生强烈的电磁干扰，可能影响分流器信号的准确传输。
4. 防护要求
车下设备暴露在雨水、灰尘、油污等恶劣环境中，需要达到IP65防护等级。
技术解决方案
1. 分流器选型
每台牵引电机配置一只FL-2型分流器，关键参数：
- 电阻值：150µΩ ±0.5%
- 额定电流：500A
- 额定电压降：75mV @500A
- 温度系数：<25ppm/℃
- 功率损耗：24W @400A
2. 机械加固设计
- 分流器采用加强型安装结构，4个M8螺栓固定
- 安装底座采用减振设计，降低振动传递
- 电气连接采用压接端子，避免螺纹连接松动
- 通过EN 61373铁路车辆振动冲击测试
3. EMC设计
- 电压取样采用屏蔽双绞线，屏蔽层与车体等电位连接
- 信号调理模块安装在金属屏蔽盒内
- 模块输入端增加共模滤波和TVS保护
4. 防护设计
- 分流器表面镀镍防腐处理
- 信号调理模块采用IP65防护外壳
- 连接电缆采用铁路专用耐候型
项目成果
- 测量精度：电流测量精度达到±0.8%，优于±1%设计要求
- 可靠性：通过EN 61373振动冲击测试和全套铁路环境试验
- 应用规模：已在2条地铁线路的新车上试用，共计装备80列车320台电机
- 成本优势：相比传统CT方案，系统成本降低约30%
- 运行表现：试运行超过2年，无故障报告，客户计划在更多线路推广