[發明專利]一種鋼軌電位限制裝置操作過電壓抑制電路及方法

在審

• 申請號: 202011405562.6
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112366673A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 羅情平;王金龍;李國玉;劉煒;王競
• 申請（專利權）人: 青島地鐵科技有限公司;武漢長海電氣科技開發有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;B60M3/02
• 代理公司: 武漢維創品智專利代理事務所(特殊普通合伙) 42239
• 代理人: 余麗霞;葉麗麗

本發明公開了一種鋼軌電位限制裝置操作過電壓抑制電路及方法，所述抑制電路由吸能電阻及旁路接觸器串聯而成，且并聯在現有城市軌道交通牽引供電系統中的鋼軌電位限制裝置的主接觸器主回路斷口兩端或跨接于現有城市軌道交通牽引供電系統中的走行鋼軌與地網之間。所述抑制方法主要利用鋼軌電位限制裝置主接觸器先合先分，旁路接觸器后合后分的控制策略，來實現主接觸器承載合閘沖擊電流，旁路接觸器切斷緩沖支路電流限制操作過電壓的目的。本發明的優點是：在穩定有效的抑制鋼軌電位限制裝置操作過電壓的同時不犧牲安全性，保留鋼軌與地網的安全物理隔離斷口。

技術領域

本發明涉及軌道交通鋼軌電位限制領域，具體的說是涉及一種鋼軌電位限制裝置操作過電壓抑制電路及方法。

背景技術

在現有的城市軌道交通牽引供電系統中，如圖2所示，一般電流會從地鐵直流牽引供電系統的電源1中流入接觸網或者受流軌2，然后經過列車受流器或者受電弓(圖中未示出)流入列車內部牽引供電系統，最后再經列車走行鋼軌4回流至地鐵直流牽引供電系統電源1中；其中，由于走行鋼軌4對地存在寄生電容、過渡電阻及其本身存在較大內阻及電感，而且走行鋼軌4對地電位會隨其中流入的電流的增大而增大，為了保障城市軌道交通牽引供電系統的運行安全以及工作人員、乘客的人生安全，需要在地鐵線路車站變電所、停車場、車輛檢修段的列車走行鋼軌4與地網5之間均設置有鋼軌電位限制裝置6(以下簡稱：OVPD)。在地鐵車輛正常運行時，OVPD處于斷開狀態(即鋼軌與地網處于斷開)，當鋼軌電位超過設定保護動作值時，OVPD將閉合(即列車走行鋼軌與地網接通)瞬速降低鋼軌電位。

目前，OVPD的電壓保護普遍采用三段式，即Ⅰ段(U＞)為：當軌地電壓達到保護閥值電壓U1，經延時時間T1后，OVPD保護動作，OVPD 中的主接觸器K1閉合，其中，U1根據應用場景不同，一般有60V/90V/120V 三種取值情況；Ⅱ段(U＞＞)為：當軌地電壓達到保護閥值電壓U2，OVPD 無延時直接保護動作，且OVPD中的主接觸器K1閉合，其中U2一般取值為150V；Ⅲ段(U＞＞＞)為：當軌地電壓達到保護閥值電壓U3，OVPD 內晶閘管VT快速導通拉低軌地電壓，并閉合主接觸器K1，其中U3一般取值為600V。

OVPD在運行中，Ⅰ段動作后復位時，其中的主接觸器K1將帶載分斷，當分斷產生的操作過電壓在大于Ⅱ段保護閥值電壓U2時，將會觸發相鄰站Ⅱ段保護動作，而此類問題在現有的地鐵運營中發生的極為頻繁，這極大的增加了運營難度與工作量，同時還增大了雜散電流的泄露。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋼軌電位限制裝置操作過電壓抑制電路及方法，用于克服背景技術中所存在的問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種鋼軌電位限制裝置操作過電壓抑制電路，包含由吸能電阻及旁路接觸器串聯而成的電阻型緩沖支路，使用時，所述電阻型緩沖支路并接在現有城市軌道交通牽引供電系統中的鋼軌電位限制裝置的主接觸器主回路斷口兩端或跨接于現有城市軌道交通牽引供電系統中的走行鋼軌與地網之間。

上述技術方案中，所述旁路接觸器包含旁路接觸器主觸點及旁路接觸器線圈；使用時，旁路接觸器的旁路接觸器主觸點與吸能電阻串接后并接在鋼軌電位限制裝置的主接觸器主回路斷口兩端或跨接于現有城市軌道交通牽引供電系統中的走行鋼軌與地網之間，旁路接觸器的旁路接觸器線圈與主接觸器的輔助觸點串接后并接于主接觸器的線圈與合閘開關的兩端。

上述技術方案中，所述吸能電阻的電阻值為0.5Ω～10Ω。

上述技術方案中，所述旁路接觸器為直流接觸器。

一種鋼軌電位限制裝置操作過電壓抑制方法，包含如下步驟：