[实用新型]电气化铁路关节式分相过电压抑制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种过电压抑制装置，具体地说，是涉及一种电气化铁路关节式分相过电压抑制装置。 

背景技术

当电力机车通过关节式电分相时，明显地会依据一定的统计规律出现操作过电压和暂时过电压，这些过电压对铁路安全运输以及高压设备都造成了巨大危害，因此，必须进行有效的治理，以提高重载电力机车的运输效率，增强牵引供电装置的可靠性和安全性。 

目前，关节式电分相通常采用车载断电过电分相形式。由于关节式电分相特有的物理结构，这种过电分相的形式常常导致和谐号系列机车的自我保护，同时还对电力机车绝缘设备造成冲击，直接威胁到了机车的安全运行，使得关节式电分相的应用价值和实用性大大降低。 

已有的过电压防护方案主要包括RC吸收装置和RLC方案，它们的基本概况如下： 

1、RC吸收装置：结构简单，安装方便，但是在使用中也存在一些不利因素。首先，由于RC吸收装置需要并联在接触网上，这将会在装置上时刻流过一个稳态电流。再考虑到谐波电流，当RC吸收装置的容量较大时，将会有较多的能量直接在装置上消耗掉，不有得到充分的利用；而RC吸收装置的容量若较小时，对过电压的防护效果又将降低。而且，由于RC吸收装置一直处于工作状态，不利于延长设备的使用寿命，对装置中的电容和电阻的性能和质量也要求较高。 

此外，兰州局研发的RC防护装置采用的是油侵式电容器，由于该电压保护 设备是安装在铁路沿线的支柱上的，每当机车通过时，对设备都会造成一定程度的振动，从而引起电容器漏油，降低整个设备的可靠性。 

2、RLC方案：大包线上的电分相属于关节式电分相，与日本铁路使用的地面自动过分相装置不同，因此机车通过电分相产生过电压的机理也不同，所以RLC方案并不适用于关节式电分相。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电气化铁路关节式分相过电压抑制装置，解决现有技术中存在的问题，不仅从根源上消除谐振过电压，有效防护电分相处的操作过电压，提高关节式电分相的应用价值，而且延长各个元器件的使用寿命。 

为了实现上述目的，本实用新型根据应用环境的不同，设计了两种技术方案，表述如下： 

方案一 

电气化铁路关节式分相过电压抑制装置，其特征在于，包括相互串联的自控式非线性电阻和阻容单元。 

进一步地，所述阻容单元由相互串联的自愈式干式薄膜电容和线性电阻构成。 

为保护阻容单元，防止出现过大的冲击电流损坏电容，所述自控式非线性电阻的输出端还连接有自动保护装置一，自动保护装置一的另一端接地。 

而为了防止装置中出现大电流，致使自控式非线性电阻和阻容单元损坏，所述自控式非线性电阻的输入端还连接有自动保护装置二。该自动保护装置二在遇到大电流时，能瞬间爆掉，使电路断开，从而起到保护装置设备的目的。 

为了保护装置，防止雷击，在装置中还设置有与自动保护装置二、自控式 非线性电阻、自动保护装置一所构成支路相并联的避雷装置。避雷装置一般为避雷器或避雷针。 

所述阻容单元还串联有计数装置。 

方案二 

电气化铁路关节式分相过电压抑制装置，其特征在于，包括自控式非线性电阻和阻容单元，所述自控式非线性电阻的输入端与阻容单元的输入端连接，而其输出端接地。 

进一步地，所述阻容单元包括相互串联的电阻和陶瓷电容。 

为保护装置的主要元器件，所述自控式非线性电阻和阻容单元所构成的支路还串联有自动保护装置。 

所述自控式非线性电阻还串联有计数装置。 

在上述两个方案中，方案一主要应用于电分相处，确切地说，是在受电弓进入等高点的供电臂上和离开等高点的供电臂上分别安装一套上述方案一。其中，阻容单元由自愈式干式薄膜电容和线性电阻串联组成的支路，用来抑制操作过电压。进一步地说，自愈式干式薄膜电容和线性电阻用来改变电路的工作状态，将暂态过程中的振荡改为非振荡来抑制过电压，其中，自愈式干式薄膜电容是为了拉缓操作过电压峰值，线性电阻则起阻尼振动的作用。与阻容单元相并联的自动保护装置一，主要用于为阻容单元提供保护作用。当有过大的冲击电流流过阻容单元所在支路时，在线性电阻上会产生巨大的压降，并作用在自动保护装置一的两端，当该压降超过一定值时，将导致自动保护装置一被击穿，使阻容单元短路，从而对阻容单元形成保护，防止其损坏。该自动保护装置一为一个空气间隙。