城市轨道交通直流牵引系统防雷技术的思考

2016年09月城市轨道交通直流牵引系统防雷技术的思考汇报人：孙名刚大纲汇报轨道交通防雷、过电压防护牵引变电所的防雷设计架空接触网的防雷设计走行轨系统的防雷设计1234/轨道交通的防雷、过电压防护/01防雷、过电压防护1.11.过电压的分类由于雷击或电力系统中的操作、事故等原因，使某些电气设备和线路上承受的电压大大超过正常运行电压，使设备或线路的绝缘遭受破坏。电力系统中这种危及绝缘的电压升高称为过电压。过电压按引起的原因不同分为大气过电压和内部过电压。由雷电引起的过电压叫做大气过电压；大气过电压分为直击雷过电压和感应雷过电压；电力系统中内部操作或故障引起的过电压叫做内部过电压；内部过电压分为工频过电压、操作过电压和谐振过电压。/轨道交通的防雷、过电压防护/02防雷、过电压防护1.1/轨道交通的防雷、过电压防护/03防雷、过电压防护1.12.过电压的产生（1）大气过电压1）直击雷过电压直击雷过电压是指雷电直接对电气设备或线路放电，将电器设备或线路击毁的过电压事故。防止雷击过电压的措施是采用独立避雷针或避雷带。2）感应雷过电压感应雷过电压是指雷电虽然没有直接击中电气设备或线路，但是由于大气中的雷云电荷作用，在电力系统的架空线路上感应出异种电荷。当雷云对地面或其他物体放电时，雷云电荷迅速流入地中，架空电力线路上的感应电荷由于失去雷云电荷对他的束缚，而向两侧迅速流动。迅速流动的感应电荷形成雷电流进行波，对电器设备的绝缘构成威胁，成为雷电入侵波，也就是所谓感应雷电压。防止感应雷的措施是在适当的位置安装合适的避雷器或保护间隙。/轨道交通的防雷、过电压防护/04防雷、过电压防护1.12.过电压的产生（2）内部过电压1）工频过电压工频过电压又分为工频稳态过电压和工频暂态过电压。a.工频稳态过电压工频稳态过电压主要是指空载长线路末端的电压升高，在三相中性点不接地系统中发生单相接地时，其他两相对地电压的升高。工频稳态过电压对系统中电气设备的正常绝缘一般无多大危害，因此不需要采取特殊措施来加以限制。但是工频稳态过电压对避雷器的工作状态有重要影响，而且又常常是其他过电压的基值，因此也不能忽视。b.工频暂态过电压工频暂态过电压是指当系统内突然跳闸，甩掉大量负荷后，在发电机组的调速器及调压器来不及作用的短暂瞬间内，发电机的转速上升而引起的电压升高。暂态过电压时间很短，数值也不大，一般不需要采取特殊限制措施。/轨道交通的防雷、过电压防护/05防雷、过电压防护1.12.过电压的产生（2）内部过电压2）操作过电压a.切合空载长线路引起过电压切空载长线路产生过电压是由于开关灭弧能力不强，触头具有重燃现象的结果。切空载长线路如同且电容器一样，在开关触头电流经过零值时，电弧瞬间熄灭。但由于这时电压不为零，因此线路上有残留电荷，在电荷没有泄漏前，仍保持着原有电压，这时电源电压波形仍按正弦规律变化。当断路器断口间的电压差越来越大时，断口间绝缘被击穿，电弧重燃，电源电压又向线路充电，引起线路上的电压振荡，造成过电压。根据分析，断路器断口间的电弧重燃次数越多，过电压数值也越高。当合空载长线路时，线路电压从零值变化到电源侧电压值，也经过一个振荡过程，出现过电压。如果线路上有残留电荷时合闸，例如断路器跳闸后又重合，这时的过电压与切空载线路时电弧重燃引起的过电压相似。/轨道央交通珠的防抵雷、支过电骨压防惩护/挺0喇6防雷朽、过恐电压辩防护1.圾12.过电个压的顿产生（2）内部辛过电职压2）操作择过电膛压b.切合种空载公变压脸器引颤起过聋电压在切扒空载每变压返器时聋，由场于励舅磁电话流很深小，撑断路提器的放灭弧析能力倘又很载强，夜因此皇在电叉流自塑然过士零前赠可能降被强允行切茎断，希在此伍截流者的瞬还间，猜变压司器线陪圈上费的磁挤场能栽量可廉能以橡振荡戒形式组转换恰给线忙圈或异对地卡的小尾电容落，引芹起线忌圈匝违间或扮对地攀过电伴压。切合空炎载变榜压器领时也傅可能贝引起顾过电袭压，泪特别壳是如童果三犁相非巩同期液合闸追时，睡变压谊器对慎地电疲容和贱匝间其纵向你电容饼与变牵压器揪电感包产生笋振荡胜，过造电压感倍数饱可能恭很高裳。c.单相羞弧光扫接地齿过电留压对于演中性恩点不颠接地骂系统返，如深果线衡路较规多，顾对地紧电容板电流真较大士，则动当发胸生单层相接堵地时兵，接馆地电软流较世大，提接地勿电弧恼不易街熄灭镜，常须常是浅电弧疮熄灭务后又命重燃钻，形身成间夫隙性馋电弧委，引谁起故树障相汗和其萝余健返全相趁的电勾感电叛容回弓路上凤产生衡高频句振荡肤过电肚压。纷其电滨压数怎值一离般可堂达相危电压姻的3~率3.造5倍，烈在最狗不利若情况仿下，赤甚至还高达毛相电干压的7.称5倍。/轨道答交通屑的防摸雷、宋过电劳压防涌护/磨0针7防雷稍、过漠电压富防护1.唇12.过电起压的餐产生（2）内部蛙过电宪压3）谐振光过电渐压a.线性钉谐振顽过电露压线性楼谐振挤过电灯压的北谐振浙串联裙电路魄的电陕容、喉电感伯都为蕉恒定死常数逃。在暂串联室谐振握回路刘内，法如果膜电源枯中某健次谐挎波的愚频率拴正好佛与电灿路的泥振荡还频率塞相同妈，则认发生范串联似谐振监。如贪果电管路中缠的电执阻为祝零，漠则串张联谐舟振时禾电流倾为无阿穷大细，电重感、慢电容颜上的蛮电压候也为艇无穷镰大。豪实际雷上电降路中捏总是粒存在稍电阻牧，因春此，菜线路疤谐振恩过电约压不倘是无薪穷大嫁，可泡通过积公式概求得认。b.铁磁炎谐振袋过电沾压铁磁麦谐振映过电团压的峰特点侧是电屯路中剑的电择感带巾有铁袭芯，塞由于忧铁芯楼电感素的感攻抗随再电源宗电压旦的变扑化而昂变化贿，不河是一净个常火数。润在正喊常运摄行条堡件下隙，电防感、瞧电容衡串联扮回路圈中感验抗大盏于容届抗，彩由于劳出现览某种排因素跨导致柄电感淋两端促电压线有所宫升高度，使锦铁芯夹饱和炎，感弄抗减茎小，路当感耀抗变蛙得小旧于容乎抗时聪，电捡路相刘位从探感性蚂变为锋容性铲，形箩成相石位翻先转。舅这时烘回路啄中的职电流登突然柴升高陪，电猜容、鞋电感海上的娇压降芹也突兵然升松高，瘦形成崭过电掌压，辜这种羞过电或压成笨为铁跟磁谐牲振过茂电压联。/轨道虾交通秤的防蚀雷、咽过电邻压防连护/螺0轻8防雷练、过利电压浸防护1.慰12.过电翅压的非产生（2）内部蹲过电歪压3）谐振羞过电凤压c.参数识谐振还过电杰压参数纽奉谐振批过电圾压是社指水拌轮发属电机犹组的舱同步权电抗斯在直顾轴电形抗与次交轴悄电抗鉴之间想周期倒性地亲变动近，或形者水律轮发率电机晓、汽全轮发右电机百的定怎子磁溉通发踏生变尼动引直起电根抗周铲期性傻变动蹲，这霞时如旁果外购电路凉的容娇抗与巷发电故机的意同步幅电抗辆正好比相等伐，就俩会出枣现电装流、迈电压港谐振悼现象搂，使体发电捐机端积子电瞎压和声电流寻急剧昌上升经，不祥仅影叉响设挑备绝乞缘，科而且宋影响请发电愁机并坑网。我这种蛾现象累称为敢参数凤谐振遍过电量压。3.电气妇设备廉的绝子缘配黎合设备无在持串续工施频电数压、捉暂时务过电挥压和责操作夫过电彻压下拳的相哪对地管和相刘间绝映缘性闲能，纠用短疼时工州频耐杏受电雷压试尸验来吃检验肯；在雷惠电过坐电压川下，闪设备旬的相嗽对地测和相司间绝累缘性梦能用戚雷电沾冲击瓦试验绘检验尾；设备罗的纵些绝缘侦性能戴用短证时工印频电控压和蓝雷电樱冲击描电压悬试验瞒检验论。大纲恶汇报轨道钳交通榴防雷辅、过帽电压狂防护牵引鸡变电冲所的原防雷雕设计架空胁接触拍网的裁防雷详设计走行拖轨系膛统的已防雷漂设计1234/牵引申变电字所的袋防雷/好0嗽1变电手所主睛接线午的防假雷设度计2.甜1存在开两种误方案山：（1）直流脖牵引民系统帖直流锁正馈天线对肠地、伪负母增线对渔地、塘正负偶母线已间设左置避浪雷器大。（2）直流极牵引或系统屋正馈剑线对男地、请负母用线对饲地设应置避千雷器喊。小结天：（1）通叙常情吨况下兼，由压于整艺流器技已经猫设置旺了RC阻容档保护缓回路拆的前籍提下丑，不臭建议蓬再重帅复设亭置直沉流正孔负母回线间主的避牌雷器稿。（2）避邮免直意流正努馈线景对地扎避雷驴器调啊整为恒直流蛛正母尼线对起地避熟雷器卖，引疼起感魔应雷色过电塞压穿月越柜康体放许电烧号蚀设辟备。大纲旷汇报轨道异交通辞防雷垦、过饮电压苏防护牵引妄变电鲜所的叛防雷柏设计架空晴接触瞎网的间防雷倡设计走行伪轨系初统的谊防雷姓设计1234/架空匀接触必网的察防雷/爸0热1架空雀接触浇网防催雷3.构11.接触廊网的呜防雷码措施接触乒网架亲空地很线兼昆做避津雷线粗。避雷谨线的裤保护急效果银取决满于避挂雷线碍的安限装高丢度。伴一般卡确定置接闪与器的燥布置猎位置栋时采横用的落方法型有保系护角馋法、箩滚球磨法等缝，两脑种方尤法确欺定的侦接闪招器具春体设轿置位歪置存源在较想大的吼分歧预。电翼力系资统中症及日阻本新烈干线躁铁路位中避絮雷线荡一般奴采用仙保护菊角法签。在苍《建粉筑物霉防雷瓦设计寒规范拿》中膨，推楼荐采啊用滚只球法督，不家采用科保护市角法袋。两根涂等高杰接闪荡线在蛮高度h小于扰或等从于h献r时的尚保护请范围/架空亦接触撕网的瓶防雷/初0铲1架空驾接触嫂网防就雷3.造12.防雷霞计算败方法架空舒地线粮兼做储避雷草线，抖其所美保护尖的设残施取科一类戚建筑旱（防结护等彩级最腿高）园，滚闯球半或径为Hr登=3晚0米，秀根据醉此核粮算架鹿空地葱线高多度安怒装避剩雷线役即可控保护暑所有亡接触飘网导尊线，去据此切做出赶架空辱地线干的保窑护范葱围见右图。/架空穷接触君网的激防雷/笔0杰1架空律接触锈网防办雷3.和13.绝缘更子爬降电问对题通常速情况吹下，伞绝缘访子的标爬电隙距离末按照25期0m款m设计粪，从撒本图骨中可唉以看该出，樱当出余现雷左电反条击时栽，接鹿触线醋、承杂力索尝均通垂过平冤腕臂呜、斜译腕臂墨存在饥一定乖的衰项减，肤而辅姜助馈严线却萄是从今导线周直接陪到绝昼缘子灾的。不可比避免袄的，念辅助烂馈线丹绝缘刊子承后受了毯雷电区反击禾能量悼较大架。这也晴是，或城市孔轨道肚交通串中，惩往往苗辅助净馈线肉绝缘叔子先疲行损休伤的拆原因颂。/架空挤接触科网的朋防雷/范0缩慧1架空味接触贝网防涂雷3.渣13.绝缘弟子爬槽电问捡题通常泊情况肾下，撒绝缘勤子的舰爬电纹距离沃按照25棵0m添m设计棒，从肾本图明中可跨以看咳出，医当出推现雷义电反翅击时框，接搏触线明、承籍力索棍均通盒过平言腕臂旅、斜捧腕臂炕存在染一定静的衰怀减，暂而辅欣助馈涝线却姑是从圈导线缎直接驱到绝集缘子诸的。不可然避免红的，胶辅助具馈线律绝缘损子承