地铁直流牵引供电系统框架泄漏保护与轨道电位限制装置

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

地铁直流牵引供电系统框架泄漏保护与轨道电位限制装置

作者：宋长龙

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第33期

【摘要】介绍德黑兰地铁直流牵引供电系统框架泄漏保护的设置方案。通过对牵引变电所设置一套框架泄漏保护装置及轨道电位限制装置，来保证乘客，工作人员及设备的安全。以满足直流牵引供电系统运行的安全性要求。

【关键词】地铁；直流牵引供电；框架泄漏保护；轨道电位限制

德黑兰地铁牵引供电系统采用交流63/20 kV两级电压，中压环网供电，直流采用750 V制式、接触轨供电方式。其优点是相比1500 V电压，可以节约15%的隧道断面，采用接触轨供电方式，较1500 V架空式运营维护量少。在地铁运营期间，为了保证乘客、工作人员的人身安全及牵引变电所设备安全，通过设置框架保护和轨道电位限制装置，来实现地铁的安全运行。

一、框架泄漏保护设置原因

导体的直流电阻相比交流阻抗小的多，750 V直流系统若发生金属性短路，严重时短路电流瞬间可达到几万安培，对直流设备将造成严重危害，甚至发生火灾、爆炸等严重后果。采取绝缘安装方式可以极大地减少直流系统对金属外壳的短路电流，但金属外壳的绝缘安装，对工作人员的人身安全将造成极大威胁。并且绝缘安装不仅要保证直流设备外壳的对地绝缘，直流设备周围地面、设备操作把手等必须绝缘安装，引入直流设备内交流电源也必须采用隔离变压器与系统隔离。因此绝缘安装的建设费和维护费都很高。因此，德黑兰地铁采用低阻抗绝缘安装法。这种方式与绝缘安装相比，建设成本有所降低。 二、框架泄漏保护原理

低阻抗框架泄漏保护是专为直流设备配备的正极与外壳发生故障的一种保护措施，其保护原理是当正极对外壳发生绝缘损坏时，快速切除故障，保证系统的安全运行。框架泄漏保护装置功能的实现，由直流电流继电器执行。牵引变电所的直流开关柜组列布置，负极柜与整流器柜组列布置，分别绝缘安装，两组直流设备的外壳保护接地母排，用电缆连接成一个整体，电流继电器一端接于绝缘安装的设备外壳接地母排，另一端与变电所接地网单点相连，用于检测直流设备外壳对接地网的绝缘泄漏电流。 直流系统在正常运行时，电流检测回路没有电流通过。当牵引变电所任意直流设备内正极对外壳放电时，接地电流通过电流元件流入接地网，再通过钢轨与地之间的绝缘泄漏电阻回到负极。当泄漏电流超过整定值时，框架泄漏保护的电流继电器动作，迅速切除故障。