关于电气化铁路断路器非对称短路开断能力问题探讨

随着铁路牵引供电系统容量的增加以及电源电压等级的提高,当发生短路故障时其短路电流衰减过程中存在的直流分量越来越大,另外随着真空断路器分闸时间的缩短,使得断路器在切断短路故障时其直流分量有可能超过额定开断电流的20%。直流分量影响断路器的灭弧能力,可能超过其开断能力,造成设备损坏。针对铁道部部颁标准TB/T2308-2003《电气化铁道用断路器技术条件》中对断路器开断非对称短路电流能力没有明确要求的情况,提出了对于电气化铁路断路器应根据短路直流分量情况,按照国家标准增加开断直流分量能力的要求。     

混合式直流断路器关键参数影响因素研究及样机研制

混合式直流断路器作为直流系统的核心保护装备，其关键参数是制约产品设计和应用的首要前提，而关键参数的影响因素研究对于系统和设备之间的匹配设计及适应性运行具有重要意义。文章首先提取了混合式直流断路器开断电流、开断过电压及能量吸收等核心关键参数，并分别从系统运行和装置设计层面对影响关键参数设计的主要因素进行了分析；然后搭建了混合式直流断路器及牵引供电系统等效模型，并对各个影响因素进行了仿真验证；最后，根据关键参数设计要求，成功研制了轨道交通地铁车辆工程应用的1.8 kV/1 k A混合式直流断路器样机，并开展了大量试验验证。结果表明，综合考虑各影响因素的多参数优化断路器样机可满足直流应用系统对快速开断能力的要求，且相较于既有机械式直流断路器具有明显优势。     

基于电弧电流判据的直流断路器失灵保护

在运用直流断路器处理城轨交通直流配电的故障时,当开关因自身故障而失灵拒动,或者直流短路电流燃弧在未正常开断时,不及时地切断电源,直流电弧则会长时间持续燃烧造成新的短路通道,这就有必要在直流开关设备中设置类似于交流供电系统的断路器失灵保护方案作为系统的近后备保护。通过分析直流断路器的灭弧过程可知,一个完整的分断包括动静触头的机械动作时间和燃弧时间。直流断路器失灵除机械故障以外更需要考虑电弧重燃带来的危害。基于此提出以电弧电流为判据的直流断路器失灵保护方案,得出失灵保护的逻辑,当线路和母线上的断路器未成功动作时使相邻的电源点断路器跳闸,实现故障的彻底隔离,清除短路故障电流。以直流断路器各工况下短路开断特性,配置失灵保护方案的定值。     

一种城市轨道交通钢轨电位限制装置直流接触器

介绍了城市轨道交通钢轨电位限制装置直流接触器的研发过程,分析故障电流对接触器动、热稳定性的影响,特别对触头间的电动斥力进行了详细计算,并通过对动触头、电磁铁等部件的结构优化设计,克服其对产品造成的诸多不利影响;为了避免临界电流的危害,采用永磁磁吹灭弧技术并通过灭弧室的独特设计,使其能够实现双向电流下的可靠开断,进而满足了直流牵引供电系统对钢轨电位限制装置保障人身及设备安全的要求。     

地铁DC1500V磁保持断路器的研究

主要介绍目前国内地铁采用的1500V直流断路器的结构及工作原理,着重分析比较了电保持断路器与磁保持断路器的分合闸过程及灭弧原理;对比2种断路器的各种性能参数,包括开断电流参数、分合闸时间分析等;从结构原理及性能参数方面的不同对2种断路器的优缺点进行了总结分析,对后续直流断路器的选型、维护使用具有指导性意义。     

城市轨道交通牵引供电系统整流机组的接入与输出方案

阐述了城市轨道交通牵引供电系统整流机组接入与输出方案.在此基础上对各方案进行了经济、技术分析,指出其优缺点和适用场合,并结合实际情况分析了其运行方法.接入时一般选择两套整流机组分别通过两台断路器与交流母线相连的方案,输出时可采用电动隔离开关或直流快速断路器.     

直流牵引供电系统短路试验分析

直流牵引供电系统的短路试验是验证直流牵引供电系统各设备在系统现场短路时动作的正确性和可靠性的重要环节。以武汉轨道交通4号线二期工程现场直流牵引供电系统短路试验为例,介绍短路试验的前提条件、试验程序和试验方法。试验前,人为设定一个短路点,检查断路器等保护元器件是否正常,连接好数据采集系统以采集短路时的电流、电压等波形,用Matlab软件搭建短路时的电路模型,对预期短路电流进行仿真计算;试验后,对短路试验的实际数据与仿真数据进行分析,得出开关保护动作正常可靠,并计算出实际的分断电流大小为8.15 k A,为直流牵引供电系统短路试验的进一步研究提供参考。     

直流馈线快速熔断器在城市轨道交通的应用选型

随着列车储能技术的飞速进步,近些年采用无接触网系统的超级电容列车逐渐出现在大众视野.与超级电容列车匹配,直流供电系统方案也在发生着巨大变化,传统的牵引变电所由充电站代替,由于不需要贯通接触网,充电站的直流馈线也不再需要复杂的闭锁和双边联跳等功能,直流断路器的优势不再明显,反而同样具有限流、快速分断且成本低的熔断器的优势凸显.熔断器在交流系统中的应用较早,且应用领域广泛,而其在城市轨道交通直流牵引供电系统中的应用稍显不足,本文侧重于研究直流馈线保护用快速熔断器在城市轨道交通中的选型及应用.     

真空断路器绝缘失效模式及预防措施

真空有优越的绝缘特性,真空断路器利用这个特点实现了开断电力机车和动车组主电路的功能,文章对真空断路器绝缘失效模式进行分析归类,并提出了预防措施。     

轨道交通车辆直流母线接地改进方案的应用分析

针对轨道交通车辆牵引电流谐波对直流供电系统的影响,为增强列车直流供电系统的可靠性,提出了轨道交通车辆直流母线接地改进方案.该方案通过采用列车母线负线单点接地方式,有效地避免了牵引谐波对直流供电电源品质的影响,降低了设备供电保护断路器的误跳概率.通过增加接地故障保护断路器,增加了列车运营的可靠性和安全性.     

地铁牵引供电系统保护

根据自身实践,阐述牵引变电所两种不可或缺的保护——牵引变电所内部联跳保护、开关失灵拒动保护;提出迅速切断电源是一切继电保护的最终目的,直流电路尤其如此;在短路电流上升过程中迅速切断电源,是直流保护应当遵循的基本原则;分析牵引网保护上“死区”形成的原因,提出为使馈线开关保护更加完善、列车运行更加安全,直流馈线应设开关失灵拒动保护。     

城市轨道交通牵引网上网组合开关柜方案研究

通过分析直流牵引供电系统中上网隔离开关设计方案,对比各方案在技术、施工、运维等方面的优缺点,提出越区开关采用直流快速断路器的上网组合开关柜方案可以在牵引网不停电的情况下方便地实现牵引网大双边与小双边供电方式之间的转换,确保牵引网持续、稳定、可靠地为列车提供电源,提高直流牵引供电的安全可靠性。并提出优化建议,可减少设备投入,节省工程投资,提高运营维护效率。     

SS_(7E)型电力机车运行中主断路器故障的处理

主断路器是电力机车主、辅电路故障时的最终保护设备。机车出现故障时,主断路器跳闸对其进行保护,机车通过受电弓与接触网接受的高压电断开,若不能及时排除故障,机车将不能正常牵引而造成机破。介绍主断路器发生故障的原因及判断方法,提出相应的解决措施。     

城轨直流牵引供电系统短路试验

阐述直流牵引供电系统短路试验的目的和意义。结合实际工程直流牵引供电系统短路试验,介绍短路点的选取、对地短路短接方式等重要的试验程序和试验方法。对实际短路情况的数据结果进行分析,为直流牵引供电系统短路试验的进一步研究提供参考。     

直流牵引供电系统短路试验浅析

直流牵引供电系统的短路试验是验证直流牵引供电系统各设备在系统现场短路时动作的正确性和可靠性的必要环节.文章结合武汉轨道交通1号线二期工程现场直流牵引供电系统短路试验过程及数据,对短路试验的前提条件、程序、方法、注意事项等进行了分析.     

市域铁路两种牵引供电制式工程投资对比分析

随着城市化和城镇化进程的加快及区域经济发展实力的增强,市域铁路建设进入轨道交通行列。在市域铁路工程建设中,牵引供电系统是采用25 kV交流供电制,还是采用750 V或1 500 V直流供电制,其选择直接影响到工程项目的建设规模、技术和建设标准、网络资源共享和工程投资。此文在分析交、直流供电制式主要技术特点的基础上,就选择交、直流供电制式的关键因素进行论述,并以工程实例对2种供电制式的工程投资进行分析与对比。从工程投资来说,市域铁路采用高架敷设方式,交流供电制式节省投资;采用地下敷设方式,直流供电制式节省投资。     

列车供电与机车主断路器控制的改进

简要介绍了电力机车列车供电系统的重要性及其工作原理,并从保证列车供电的可靠性出发,分析探讨了机车主断路器保护控制的改进措施。     

地铁直流牵线供电系统的电气保护与定值

阐明地铁直流牵引供电系统电气保护设置与定值的重要性，着重论述地铁电气保护设置的主要原则以北京地铁为例．介绍其直流牵引供电系统中各种电气设备和线路的保护设置及各级定值的选择计算.     

智能27．5kV铁道断路器研究

立足于智能电网及铁路系统对开关设备的需求,开发出一种全智能馈线用铁道断路器,以永磁机构作为操动机构,采用相控合、分闸操作方式。同时,实现了真空度在线监测、触头触臂无线测温及断路器状态监测等一系列智能化功能。该智能27．5kV铁道真空断路器可大大减少现场的工作量,提高供电的可靠性,解决了馈线断路器状态检修的难题。