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GKJ系列轨道交通架空接触网用可调式过电压保护装置

 

 

(一)特点

(1)在保护间隙的设定值之内,保护间隙能够可靠保护绝缘子不因雷击受到损坏。

(2)在同等条件下,对于保护间隙和绝缘子而言,第一保护间隙可以可靠保护绝缘子不被雷击打坏;第二对于接地短路回路电流较大时(DC1500V接触网达6400A,DC750V接触网达3200A),这时两者之间的建弧率相同的情况下,保护间隙的感应雷击跳闸率会上升11.6%,但保护间隙与绝缘子相比而言,不易出现永久性故障,有利于重合闸;第三对于接地短路回路电流较小的情况下(DC750V接触网达50A),这时两者之间的建弧率不相同,根据在电力系统的运行经验,保护间隙的感应雷击跳闸率下降70%以上,同时还能够提高接触网系统的稳定运行能力。

(3)针对雷电流下引入地对附近电缆的影响,提出了两种相对应的解决措施:敷设分流地线和穿管屏蔽;通过对解决措施的的效果进行仿真对比分析得出:穿管屏蔽效果相对于敷设分流地线效果较好,但两种防护效果都受接地的影响比较大,特别是穿管屏蔽,建议对雷电流下引处电缆进行穿管屏蔽处理,以杆塔为中心,前后穿管3m即可。

(二)创新点

(1)针对城市轨道交通接触网安装可调式过电压保护间隙之后,一旦保护间隙闪络,续流回路电流的大小决定了其是否能够可靠熄弧;对DC750V接触网中,是否存在架空地线,以及架空地线与牵引变电所地网相连或经杆塔接地多种情况进行了对比分析,架空地线及其接地方式会对整个回路的续流电流有重要影响,从而影响雷击跳闸率。

(2)针对绝缘子和保护间隙闪络时,对两者在直流系统中能否可靠熄弧做了对比分析,参考电力系统公认绝缘子沿面闪络熄弧临界值为AC11.4A,而保护间隙在DC50A能够可靠熄弧,结合对DC750V接触网架空地线以及其接地方式的分析可知,一、无架空地线的情况下,首先保护间隙能够可靠保护绝缘子,其次能够有效降低雷击跳闸率,提高系统稳定运行的能力;二、有架空地线的情况下,若与变电站地网相连,保护间隙仍然能够可靠保护绝缘子,但感应雷击跳闸率会上升11.6%,但保护间隙不易出现永久性故障,有利于重合闸;若与杆塔接地相连,由于回路短路电流较小,两者均不会造成跳闸,但保护间隙仍然能够可靠保护绝缘子,并且可靠熄弧,提高系统稳定运行能力

(3)针对雷电流下引入地对附近电缆的影响,提出相对应的解决措施,分别为敷设分流地线和穿管屏蔽,并对后者申报了国家专利,其专利号为201210577268.2。