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轨电位限制装置保护的配置与应用RAILWAYRelayProtectionTestingDeviceFunctionandUse城轨交通继电保护RAILWAY钢轨电位产生的机理和危害01轨电位限制装置的作用02CONTENT目录轨电位限制装置工作原理03轨电位限制装置和框架泄露电压保护之间的关系0401钢轨电位产生的机理与危害一、钢轨电位产生的机理与危害图1钢轨电位分析城轨交通是利用走行轨回流的直流牵引供电系统。由于走行轨本身具有一定的纵向电阻，当列车电流通过走行轨流时，将在走行轨上产生钢轨电位（也称“轨道电位”）。

图1钢轨电位分析其中，Rc1、Rc2

是接触网纵向电阻，Rr1、Rr2

是走行轨纵向电阻，Vs

和Rs

分别是牵引变电所电压和内阻，It

是列车牵引电流，Ir1、Ir2

是走行轨回流电流。一、钢轨电位产生的机理与危害

图1钢轨电位分析过高的钢轨电位会危及司乘人员及轨旁设备安全，并可导致继电保护装置误动作，给城轨安全运营带来风险！一、钢轨电位产生的机理与危害02轨电位限制装置的作用二、轨电位限制装置的作用图2OVPD作用示意图在城轨交通中，通常在车站的钢轨与大地之间设置如图6示的钢轨电位限制装置

(

over

voltageprotectiondevice，OVPD)。图2OVPD作用示意图一旦检测到钢轨电位超过安全阈值，OVPD立即动作，强制将该位置的钢轨与大地短接，进而使得此处钢轨电位立即被箝位到零，以避免过高钢轨电位对人身及轨旁设备的影响。二、轨电位限制装置的作用03轨电位限制装置工作原理三、轨电位限制装置工作原理图3钢轨电位限制装置工作原理（1）复合开关，由晶闸管元件和直流接触器组成，可实现将钢轨与大地通过等电位母线短接。（2）多级电压测量元件，用于检测钢轨与大地之间的电压并由电压表显示，并由电压测量元件U>、U>>、U<、和晶闸管模块来进行电压判断并执行相应动作。（3）PLC逻辑控制模块。三、轨电位限制装置工作原理图3钢轨电位限制装置工作原理OVPD投入工作后实时监测钢轨与地之间的电压，并利用极大规格电流的直流接触器Q11B1实现将钢轨和地的短接功能。

接触器闭合过程中，通过短接电流的时间很短，但短接电流极大，实现短接以后，随着钢轨电位的迅速下降，电流也随之快速下降，在没有列车通过时甚至趋近于零。但为了满足通过短时极大短接电流，必须采用大规格接触器。三、轨电位限制装置工作原理图3钢轨电位限制装置照片03轨电位限制装置和框架泄露电压保护之间的关系四、轨电位限制装置和框架泄露电压保护之间的关系（1）相同之处：检测钢轨对地电位（2）不同之处：框架电压元件动作于跳闸，轨电位限制装置是短接钢轨与地（3）配合关系：正常时，钢轨电位限制装置的延时时间是0.8S，框架电压元件的延时时间是1.5S。，直流设备泄露

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