[发明专利]一种钢轨电位限制装置操作过电压抑制电路及方法

说明书

本发明公开了一种钢轨电位限制装置操作过电压抑制电路及方法，所述抑制电路由吸能电阻及旁路接触器串联而成，且并联在现有城市轨道交通牵引供电系统中的钢轨电位限制装置的主接触器主回路断口两端或跨接于现有城市轨道交通牵引供电系统中的走行钢轨与地网之间。所述抑制方法主要利用钢轨电位限制装置主接触器先合先分，旁路接触器后合后分的控制策略，来实现主接触器承载合闸冲击电流，旁路接触器切断缓冲支路电流限制操作过电压的目的。本发明的优点是：在稳定有效的抑制钢轨电位限制装置操作过电压的同时不牺牲安全性，保留钢轨与地网的安全物理隔离断口。

技术领域

本发明涉及轨道交通钢轨电位限制领域，具体的说是涉及一种钢轨电位限制装置操作过电压抑制电路及方法。

背景技术

在现有的城市轨道交通牵引供电系统中，如图2所示，一般电流会从地铁直流牵引供电系统的电源1中流入接触网或者受流轨2，然后经过列车受流器或者受电弓(图中未示出)流入列车内部牵引供电系统，最后再经列车走行钢轨4回流至地铁直流牵引供电系统电源1中；其中，由于走行钢轨4对地存在寄生电容、过渡电阻及其本身存在较大内阻及电感，而且走行钢轨4对地电位会随其中流入的电流的增大而增大，为了保障城市轨道交通牵引供电系统的运行安全以及工作人员、乘客的人生安全，需要在地铁线路车站变电所、停车场、车辆检修段的列车走行钢轨4与地网5之间均设置有钢轨电位限制装置6(以下简称：OVPD)。在地铁车辆正常运行时，OVPD处于断开状态(即钢轨与地网处于断开)，当钢轨电位超过设定保护动作值时，OVPD将闭合(即列车走行钢轨与地网接通)瞬速降低钢轨电位。

目前，OVPD的电压保护普遍采用三段式，即Ⅰ段(U＞)为：当轨地电压达到保护阀值电压U1，经延时时间T1后，OVPD保护动作，OVPD 中的主接触器K1闭合，其中，U1根据应用场景不同，一般有60V/90V/120V 三种取值情况；Ⅱ段(U＞＞)为：当轨地电压达到保护阀值电压U2，OVPD 无延时直接保护动作，且OVPD中的主接触器K1闭合，其中U2一般取值为150V；Ⅲ段(U＞＞＞)为：当轨地电压达到保护阀值电压U3，OVPD 内晶闸管VT快速导通拉低轨地电压，并闭合主接触器K1，其中U3一般取值为600V。

OVPD在运行中，Ⅰ段动作后复位时，其中的主接触器K1将带载分断，当分断产生的操作过电压在大于Ⅱ段保护阀值电压U2时，将会触发相邻站Ⅱ段保护动作，而此类问题在现有的地铁运营中发生的极为频繁，这极大的增加了运营难度与工作量，同时还增大了杂散电流的泄露。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢轨电位限制装置操作过电压抑制电路及方法，用于克服背景技术中所存在的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种钢轨电位限制装置操作过电压抑制电路，包含由吸能电阻及旁路接触器串联而成的电阻型缓冲支路，使用时，所述电阻型缓冲支路并接在现有城市轨道交通牵引供电系统中的钢轨电位限制装置的主接触器主回路断口两端或跨接于现有城市轨道交通牵引供电系统中的走行钢轨与地网之间。

上述技术方案中，所述旁路接触器包含旁路接触器主触点及旁路接触器线圈；使用时，旁路接触器的旁路接触器主触点与吸能电阻串接后并接在钢轨电位限制装置的主接触器主回路断口两端或跨接于现有城市轨道交通牵引供电系统中的走行钢轨与地网之间，旁路接触器的旁路接触器线圈与主接触器的辅助触点串接后并接于主接触器的线圈与合闸开关的两端。

上述技术方案中，所述吸能电阻的电阻值为0.5Ω～10Ω。

上述技术方案中，所述旁路接触器为直流接触器。

一种钢轨电位限制装置操作过电压抑制方法，包含如下步骤：