直流牵引系统正极接地保护方式的探讨论文

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1、直流牵引系统正极接地保护方式的探讨论文摘要阐述了取消框架保护电压元件的正极接地保护方式不宜采用的原因，说明了采用为牵引所外的正极接地而设置框保电压元件的正极接地保护方式的理由，介绍了正极接地保护与钢轨电位限制器电压监视整定值的正确配合。关键词正极接地保护框架保护钢轨电位限制器电压监视整定值轨道交通直流牵引供电系统的正极、负极均不接地。一旦负极接地，因牵引负荷的回流除由走行轨返回外，还可以从地返回，这样会使杂散电流增大;若发生正极接地，就会对人身安全造成严重威胁。本文针对正极接地，介绍不宜采用的保护方式的原因及宜采用的保护方式的原理。1直流牵引供电系

2、统应设置正极接地保护正极接地.freels合闸时间，全部动作时间约在70ms)时，取K。为90V1.5s,保证动作有选择性，尽量减少Ku的误动作。为避免Ku误动致使HSCB跳闸，也有采取将Ku只用于报警而不跳HSCB的做法。理由2:在图2发生K:点正极接地时，国外厂商认为在有GDX和PL情况下，通过它们的动作为正极接地提供了短路电流通路，可以使HSCB跳闸，能够实现对正极接地起保护作用，从而建议取消Ku(有若干家轨道交通企业采纳了这种做法)。2.4取消框保Ku的缺点没有Ku，在区间发生金属性K2点故障时由于GDX的动作，通过HSCl3的电流速断保护

3、或di/dt和△I保护是能够使HSCB跳闸的。问题是GDX接触器的主触点耐受电流能力不行，往往在HSCB跳闸前主触点已发生熔接。因牵引网正极接地造成GDX接触器烧损的现象，在国内外时有发生。GDX接触器主触点熔接原因:在靠近牵引所附近发生正极接地，短路电流有可能大于50kA,HSCB通过电流速断的全分断时间在di/dt=S5xl06A/s时约25ms;若远离牵引所发生正极接地故障，通过di/dt及△I保护使HSCB跳闸，全分断时间约100ms。而西门子SCD一T型GDX接触器的技术参数:额定50ms浪滨电流为7kA,短路试验测试在预期分闸电流t=9

4、.9ms,I=50kA时有可能发生触头熔接。所以，在靠近牵引所的正极接地，GDX接触器的耐受电流及时间值有可能均不满足要求;在远离牵引所的正极接地，GDX接触器的耐受电流的时间有可能满足不了要求。没有Ku,，在区间发生非金属性接地故障时，虽然GDX动作将负极与地短接，但由于回路阻抗大，短路电流达不到HSCB的di/dt和△I保护的工作灵敏度而SCB跳不了闸，也是完全有可能发生的(用假设来解释:在电源电压为750V情况下，走行轨对地泄漏电阻为1.5Ω，若发生接触网的正极接地也有1.5Ω阻抗，则GDX检测走行轨对地因有375V电压便动作，但GDX将走行

5、轨与地连通后的短路电流仅为SODA,HSCB不可能跳闸)。一旦发生此类故障，将直接威胁人身安全。关于通过PL动作来实现正极接地保护，更不现实。因为一般地排流操作方式采用“手动”不是“自动”，既使能“白动”排流，也同样会发生如上述通过GDX动作实现正极接地保护带来的问题。3推荐采用为正极接地而设置的框保电压元件的正极接地保护方式3.1k2是牵引所外的正极接地电压检测元件图3是框保电压元件为正极接地而设置的保护方式接线示意图。图3与图2比较，在图2中Ku接在直流柜外壳与负极之间，在图3中将Ku写成Kz(表示为正极接地而设置)，其接在地与负极之间。此外，

6、在Kz回路中多了一个二极管D,共作用就是在发生正极接地时才允许K:动作，在非正极接地时若因走行轨电位高于地电位达到GDX动作值时，Kz绝对不会误动作。单纯从牵引所自身的框架保护而言，有了电流检测元件Ki就没有必要再设置电压检测元件Ku是对的。但是从实现牵引所外的正极接地保护来说，就必须要有电压检测元件，就是图3中的Kz,所以严格说它不属干牵引所内的框架保护范畴。3.2正极接地保护的要求对正极接地保护Kz动作的要求:(1)非正极接地时，在正常情况下GDX因走行轨对地电位差达到整定值的动作，Kz绝对不应动作;(2)在正极接地时，Kz动作借助与框保K;组

7、成的或门保护电路使本所HSCB跳闸，并联跳相邻所向相同供电区间供电的HSCB;(3)在正极接地时，尽可能做到在GDX还来不及动作前，Kz动作己将HSCB跳闸。3.3Kz与GDX电压监视整定值的配合在上述“2.3”条款中述:为避免框保电压元件Ku的误动，整定值GDX为90Vis及150V无延时(动作时间约70ms),Ku为90V1.5s。专为正极接地而设置的Kz，其整定值不能采取这种思路进行整定，因为按这种思路整定在正极接地时，GDX先动作，不符合Kz动作的第“3”点要求。为满足K:动作的第“1”及“3”点的要求，建议整定值的配合为:GDX-70V1

8、s,150V50ms延时;K一250V无延时。图4为钢轨电位限制器与正极接地的整定曲线。图中:曲线1为GDX的整定曲线;曲