铁路供配电系统接地问题的分析与探讨

铁路一般采用沿线设置10 kV电力贯通线和自闭线的供电模式,贯通线为架空线的10 kV配电网一般采用中性点不接地运行方式。近年来随着客运专线的建设,贯通线全线基本都采用电缆线路,单相接地电容电流很大,铁道部要求贯通线为电缆线路时,宜采用小电阻接地方式。针对2种不同接地方式,分析了10/0.4 kV低压系统中性点接地和保护接地的特点,对贯通线为架空线路和电缆线路以及单台和两台变压器时的中性点系统接地和保护接地方式进行分析并提出具体实施方案。     

10kV电力贯通线接地故障分析及故障指示器使用情况探讨

分析了铁路电力贯通线接地故障的形成原因,阐述了故障判别方法和预防措施。介绍了供电线路故障指示器的检测原理和特点,并进一步探讨了其对铁路贯通线的适用性。     

不接地三相电力网接地邦联测距的新算法

基于多导体传输线理论和对称分量法理论，提出了不接地三相系统单相接地、两相接地和三相接地故障测距的新算法。该算法只需一个测点的电夺电流，可以在线亦可离线。计算机仿真和际线路的模拟邦联测距试验表明，算法有效。     

贯通线全电缆线路中性点接地方式的选择

研究目的:长期以来我国普速铁路10kV贯通线采用架空方式为主、电缆线路为辅,10kV贯通线中性点采用不接地系统。高速铁路10kV贯通线大量使用电缆线路,长距离电缆线路的对地电容电流远大于架空线路,且10kV贯通线电缆线路与通信信号电缆长距离接近平行敷设,应对系统中性点接地方式进行综合研究,提出适合我国高速铁路10kV贯通线全电缆线路特点的中性点接地方式,以指导工程设计。研究结论:经调压器供电的10kV贯通线全电缆线路中性点宜采用低电阻接地,当调压器容量为250kVA及以下时,中性点可采用直接接地;低电阻接地的电阻值宜按单相接地电流小于400A、接地故障瞬时跳闸方式选择;变配电所接地网电阻值宜按R≤1Ω设计。     

青藏铁路电缆贯通线并联电抗器补偿方式研究

研究目的：为确保青藏铁路无人区供电安全和铁路运行安全，除在青藏铁路全线架设1条35kV电力贯通线为沿线负荷供电外，还在沱沱河一那曲段敷设一条35kV电缆贯通线。由于电缆贯通线三相存在较大的相问及相对地电容，会增加线路正常运行和单相接地情况下的电流，采用何种方式补偿电缆线路中的电容电流，对此进行研究，合理确定补偿方式和电缆线路两端的接地方式，达到补偿的目的。 研究结论：通过对青藏铁路电缆贯通线2种电容估算方法的研究，确定该电缆贯通线路每千米电容在0．1240～0．1331μF范围。并分析了电缆贯通线的3种补偿方式，对欠补偿、过补偿和综合补偿方式，通过仿真计算，验证各种送电方式下电缆贯通线路的暂态、稳态参数均能满足运行要求。为避免补偿跌入谐振区，导致电网谐振的概率增加，电缆贯通线路应采用欠补偿方式。同时仿真计算了架空电力线路和电缆贯通线路同时投入运行的情况下，对电缆贯通线运行影响不大，对架空电力贯通线有一定影响，但满足使用要求。另外通过对系统过电压的分析，在不改变系统接地方式的情况下，电缆采用两端接地，电抗器中性点接地，可以满足系统运行及过电压的要求。出现单相接地时，非故障相电压升高至线电压，与通常的小电流系统运行情况相似。Abstract：Researchpurposes：InordertoguaranteethesafetyofpowersupplyandtrainoperationinQingh。i一’l’ib。tRailwayuninhabitedzone,ac。ntinuouspowercablelineswerebuiltfromTu。tu。het。Naquinadditi。nt。。ne35kVoverheadline．Theno珊a1andf_aultculTentwouldbeincreasedbecauseoflargephase—to—groundandphase—to—phasec印acit。r。np。wercableline．Itbecomesaprimequesti。nt。ministhecapacitancecutrent，decidesthecompensationmethodandensuresthecableendsgroundingmode·     

利用综合接地的工艺工法解决普速铁路长大桥隧地段信号接地问题

为了减少电力牵引区段牵引电流及雷电对ZPW-2000(UM)轨道电路设备的干扰,信号专业沿铁路线敷设了铜质贯通地线,贯通地线的接地电阻要求不大于1Ω。普速铁路长大桥隧地段信号接地可借鉴《铁路综合接地系统》(通号(2009)9301)中施工工艺工法,指导信号接地的设计及施工。新建铁路山西中南部铁路通道工程,桥隧总长约394 km,占总线路长度的42.8%,长度大于1 km的桥隧要求设信号接地,接地钢筋原则上采用构筑物非预应力结构钢筋。电力、接触网等强电的接地不与信号接地钢筋接触。桥隧地段仅设于线路右侧的通信信号电缆槽内设信号接地贯通地线,电力电缆槽不设贯通地线。     

关于地铁接地问题探讨

目前地铁电气设备的接地是采用外引接地体，绝缘引入。作者提出取消这种作法，直接利用地下车站的结构钢筋作自然接地体，地下结构就是地铁的“地”，地下车站结构钢筋，由于杂散电流防护的要求，横向和纵向相互焊接，形成一个庞大的等电位法拉第笼，是所有电气设备最理想的“地”。这个法拉第笼的接地电阻在0.1-0.5Ω之间，完全符合接地电阻的要求，电力变压器中性点直接接地，低压配电系统采用三相五线制（TN-S）系统，使地线和中性线分开，对测试杂散电流没有影响，地面高层公用建筑利用地下厢形基础作自然接地体，飞机、轮船、地铁的电动客车的电气设备也需要接地，它们到哪里去找“地”，还不都是以它们自身的外壳作地。利用地下结构作地铁的“地”，不是靠理论推导出来的，而是用30年的工程实践证明出来的。作者不加任何修改的将20年前的一次接地实验报告原文登录出来，并且把北京地铁测试的接地电阻摘录于后，供读者分析参考。作者提出三条结论，作为地铁接地的处理原则：1.地下结构钢筋焊接成等电位法拉第笼，就是地铁的“地”，是一切需要接地的电气设备（包括强电和弱电）理想的“地”。取消地铁的外引接地体，不仅可以节省大量铜材，还可以减化施工程序，无疑对地铁的建设是非常有利的。2.电力变压器低压侧中性点直接接地，低压配电系统采用三相五线制（TN-S）系统，地线和中性线彻底分开，地线中没有不平衡交流电流流过，对测试杂散电流没有影响。3.电气设备准绝缘安装，变电所一点接地。所谓准绝缘安装，就是电气设备的基础槽钢和结构钢筋间要进行绝缘处理，不得有电气联接。这样作的目的是防止杂散电流对电气设备的腐蚀，所有地线在变电所一点接地，不得重复接地。这样避免杂散电流在地线中乱窜。当然直流正极接地时也不再会发生烧毁地线的故障。     

客运专线10kV单芯电缆接地方式的研究

研究目的:石太客运专线建设中,10 kV电力贯通线大部分采用高压单芯电缆.考虑到电气化铁路沿线不同电气回路的影响,对单相回路、三相回路的电缆金属护套感应电压进行研究,并根据GB 50217-2007的要求,对单芯电缆金属护套感应电动势进行计算,通过分析和比选不同的电缆金属护套接地方式,提出电缆敷设方式和金属护套接地问题的解决方案.研究结论:通过研究,三相电力贯通线单芯电缆宜采用正三角形布置,计算单芯电缆金属护套感应电动势时,接触网电流的影响不可忽略.通过对单芯电缆接地方式的研究,电缆金属护套不宜两端直接接地;电缆长度小于2 km时,采取一端直接接地、另一端保护接地方式;电缆长度为2～4 km时,采取电缆中间接地、两端保护接地方式;电缆长度大于4 km时,采取金属护套交叉互联接地方式.     

信号电源点面接地及混线故障的分析

1电源接地隐患的危害信号电源接地故障是影响信号设备正常使用和危及行车安全的重大隐患。信号设备的电源与地线和其他设备的金属外壳是隔离的,出现一处相连不会造成事故,但却留下隐患。一旦再出现一处相连,就会造成短路,使信号设备联锁失效,引发恶性事故的发生。它是信号故障的老大难问题,属于疑难故障范畴。电务维修人员应高度重视电源接地故障,发现问题必须第一时间进行处理。2现状分析及问题提出高阻、快捷型接地混线故障查找仪快速解决了大量接地、混线故障和高阻疑难故障。它的特点是在信号设备不停电、不甩线、不解线把情况下,迅速、准确、直观地确定接地、混线、短路故障点。随着信号设备的不断使用、不断更新,新的、更加疑难的     

配电线路两相故障测距算法研究

基于分布参数电路理论，针对不接地对称三相系统特点，对不接地三相的两相故障提出了三种测距算法。大量的计算机仿真和在故障模型仿真线上的模拟故障测距试验表明算法有效。     

基于行波理论的10kV自闭/贯通线路故障测距技术

由于线路长、环境恶劣,10 kV自闭/贯通线路故障频繁发生,传统阻抗测距原理和基于线路监控终端的定位方法尚不能可靠、准确的确定故障(特别是小电流接地故障)位置,故障查找费时费力。利用故障产生的行波信号测量故障距离的方法已在输电线路获得成功应用。本文将行波测距原理应用到自闭/贯通线路,分析了自闭/贯通线路在接地及短路故障时产生的行波及其传输特征,并针对其线路结构的特殊性,提出了利用故障产生的电压行波信号线模分量、基于双端原理测量短路和接地等故障距离的模式,分析了实际应用中面临的行波信号获取等关键技术及故障初始相角、接地电阻、混合线路等对检测可靠性的影响。应用该方法的测距系统已在现场进行人工接地试验,并投入试运行,效果良好。该方法有望解决自闭/贯通线路故障定位这一难题。     

山区电气化铁路贯通地线接地系统研究

针对目前国内山区电气化铁路存在因贯通地线接地电阻不达标,造成感应电流回流不畅,引起通信信号光、电缆烧毁及对信号设备干扰的问题,依托西康二线工程进行山区电气化铁路贯通地线接地系统的方案研究,通过贯通地线接地电阻理论分析,根据接地装置在不同土壤电阻率环境下接地电阻值的差异化,选取科学有效、设计合理的接地地网结构,采用合适的接地材料,结合山区铁路的特点,制定切实可行的改善贯通地线接地电阻实施方案,并成功应用到西康二线工程。     

论架空电力线路的防雷与接地设计

本文主要论述铁路１０（６）ｋＶ－１１０ｋＶ架空电力线路的防雷与接地设计，总结了铁路１０ＫＶ电力贯通线路和自动闭塞线路和防雷接地作法及要求。     

应用矢量图判别接地相的方法探讨

在中性点非直接接地电网中,绝大部分系统故障是单相接地故障。本文通过对单相接地故障的分析研究,总结出地电位(D)轨迹与系统电动势(E)之间,随系统参数、接地电阻变化的特性规律,利用该规律可在三相矢量图上迅速准确地判断出接地故障相,克服了仅用零序电压方向判断接地故障相可能产生的误差,提高了判断接地故障相的准确性,为系统及时采取防止过电压和消除单相接地故障措施提供了必要条件。     

高速铁路接地网施工技术

正综合接地网由贯通地线、接地装置及引接线等构成,综合接地系统以沿线两侧敷设的贯通地线为主干,充分利用沿线桥梁、隧道、路基地段构筑物设施内的接地装置作为接地体,形成低阻等电位综合接地平台。施工技术适用于300～350km/h高速铁路车站、桥梁、隧道综合接地及接口系统。     

智能电动机控制器综合保护系统的设计

介绍了异步电动机故障时电流的变化特点。根据该特征，应用单片机实现了对电动机过载、断相、堵转、接地和三相电流不平衡的保护，该装置同时检测电源的电压值，可以对过压、欠压和三相电压不平衡进行保护。     

10 kV电缆配电系统接地方式与无功补偿研究

本文对高速铁路10kV配电系统接地方式与无功补偿方案进行了分析比较,提出高速铁路10kV贯通线若采用全电缆的方案,宜使用消弧线圈接地无功补偿方案.     

电气化铁路分区所接地电阻研究

通过电路仿真软件建立牵引供电系统短路故障模型,分析了直供及AT供电方式下分区所短路故障时接地电阻对主地网电位抬升、地网入地电流及综合贯通地线内电流的影响,同时研究了不同接地电阻及供电方式下铁路沿线钢轨电位的分布,并根据仿真结果对实际工程设计中分区所接地电阻的选择提出了相应的建议.     

铁路10kV自闭、贯通线单相接地故障定位的研究

对铁路10 kV配电网的单相接地故障进行理论分析,总结了单相接地故障的查找方法,提出了一种新型的接地故障查找方法——基于特殊信号注入原理的接地故障检测方法,并对其进行深入探讨,详细论述了其组成部分和工作原理,并可利用电力远动系统的通道和平台,实现调度中心对自闭、贯通接地故障线路接地故障点的自动判断。     

铁路电力贯通线防雷的整治对策

电力贯通线是铁路的重要行车供电设备。针对柳州供电段管内铁路电力贯通线雷击故障的原因,采取加密并更新避雷装置、更换高等级绝缘子、降低杆塔接地电阻、保证导线绝缘良好的对策,取得了较好的防雷效果。