一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式技术方案

本发明专利技术公开一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式，主要由设于牵引变电所负极母线与接地母排之间的负地单向导通装置为直流供电系统发生正极‑地(架空地线\贯通地线\接地的车辆壳体或走行钢轨等)短路故障时提供短路回流通路，由反应电流变化特性的牵引变电所相应直流馈线保护动作，实现选择性跳闸。所述直流供电系统主要由牵引变电所整流机组、直流开关柜、牵引网正负极、负地单向导通装置等组成。所述接地系统包括接地网、变电所接地母排、接触网架空地线(专用轨回流供电系统)\贯通地线(中低速磁浮牵引供电系统)、接地扁钢、以及其他接地导体或钢筋。本发明专利技术可达到当直流供电系统发生正极接地短路故障时，实现选择性跳闸。

A Grounding Protection Method for Traction Network of DC Power Supply System with Both Positive and Negative Poles Insulated

The invention discloses a grounding protection method for traction network of DC power supply system with both positive and negative poles insulated, which mainly provides a short circuit return circuit for DC power supply system when a short circuit fault occurs between positive pole and ground (overhead ground wire, through ground wire, grounded vehicle housing or running rail, etc.) by a single negative ground conducting device located between negative pole busbar and grounded bus bar of traction substation, and changes in response current. Selective tripping is realized by the corresponding DC feeder protection action of the characteristic traction substation. The DC power supply system is mainly composed of rectifier unit of traction substation, DC switch cabinet, positive and negative poles of traction network, negative ground unidirectional communication device, etc. The grounding system includes grounding grid, substation grounding bus, overhead ground wire of overhead catenary (special rail reflux power supply system) through ground wire (medium and low speed maglev traction power supply system), grounding flat steel, and other grounding conductors or reinforcing bars. The invention can realize selective tripping when a short circuit fault of positive pole grounding occurs in a DC power supply system.

【技术实现步骤摘要】
一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式
本专利技术属于轨道交通
，特别涉及一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式。
技术介绍
随着轨道交通的快速发展，国内建成运营的城市轨道交通线路越来越多，许多新兴城市正在规划和筹建城市轨道交通工程。目前国内城市轨道交通牵引供电系统有采用走行轨作为回流轨的方式，还有采用四轨回流的方式。其中，采用四轨回流的方式能够从根本上解决正常运行时杂散电流的泄漏和腐蚀问题，但却存在以下问题：现有正负极均绝缘的直流供电系统的接地保护采用电压保护方式，即在牵引变电所负极与地之间接入二极管及高阻抗的电压继电器或电压保护元件对牵引网正极-地的短路故障进行保护，如图2所示，由于该系统中负地单向导通回路的电压测量元件阻抗较大，因此当牵引网发生正极-地的接地短路故障时，反映电流变化特性的变电所直流馈线保护不能实现选择性动作，而是由该电压元件启动牵引变电所所有直流馈线断路器跳闸。由于测到的全线的每个牵引变电所的负地电压特征性不强，牵引网的一点故障，相近的多个变电所的电压监测元件均会检测到电压升高，多个变电所直流馈线断路器会同时跳闸，因此该电压保护不具有选择性，故障影响范围大。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式，可达到当直流供电系统发生正极接地短路故障时，实现选择性跳闸。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式，在牵引变电所负极母线与接地母排之间设置用于接地回流的负地单向导通装置回路。回路中不设置高阻抗的电压元件，接地保护由反应电流变化特性的、安装于牵引变电所直流开关柜内的保护装置实现。所述直流供电系统主要由牵引变电所整流机组、直流开关柜、牵引网正极、牵引网负极、负地单向导通装置等组成。为保证人身及系统安全，还设置接地系统。所述接地系统包括接地网、变电所接地母排、接触网架空地线(专用轨回流供电系统)\贯通地线(中低速磁浮牵引供电系统)、环网接地扁钢、以及其他接地导体或钢筋。作为优选，所述牵引网正极和所述牵引网负极均采用绝缘安装方式安装。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：不同于所述正负极均绝缘的直流供电系统现有技术中故障影响范围大的电压保护方式，本专利技术采用电流保护方式实现牵引网正极-地的接地保护，在牵引变电所负极与地之间设置负地单向导通装置，用于接地短路电流的回流通路，保护跳闸由反应电流变化特性的变电所直流馈线保护实现。在牵引网发生正极-地短路时，整个短路回路阻抗较小，短路电流较大，进而使牵引变电所相应的直流馈线保护动作，对应馈线断路器跳闸，实现选择性保护，停电范围为故障区间，因此故障影响范围小。附图说明图1为本专利技术的示意图；图2为
技术介绍
的示意图；图3为牵引网正极接地故障短路电流流通示意图。图中1-接地母排，2-牵引网正极，3-变电所馈线断路器，4-整流机组，5-牵引网负极，6-绝缘支架，7-负地单向导通装置，8-架空地线。具体实施方式为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作详细说明。本专利技术的实施例公开了一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式，如图所示，其包括接地母排1、牵引网正极2、变电所馈线断路器3、整流机组4、牵引网负极5、绝缘子或绝缘支架6、负地单向导通装置7和架空地线8；架空地线8与接地母排1连接；牵引网正极2和牵引网负极5通过绝缘子或绝缘支架6安装固定；整流机组4经直流开关柜馈线断路器3向牵引网正极2提供电源；牵引网负极5与接地母排1之间设有负地单向导通装置7。本实施例中，直流供电系统当发生正极接地短路故障时，实现选择性跳闸。本实施例中，整流机组4通过牵引网正极2向列车授电并提供电能。本实施例中，列车牵引电流经牵引网正极2、列车内电动机回路及牵引网负极5流回牵引变电所。本实施例中，牵引网正极2和牵引网负极5均采用绝缘安装方式安装。本实施例中，直流供电系统主要由牵引变电所整流机组、直流开关柜、牵引网正极、牵引网负极、负地单向导通装置等组成；为保证人身及系统安全，还设置接地系统。所述接地系统包括接地网、变电所接地母排、接触网架空地线(专用轨回流供电系统)\贯通地线(中低速磁浮牵引供电系统)、环网接地扁钢、以及其他接地导体或钢筋。本实施例中，由于接于牵引变电所负极母线与接地母排之间的负地单向导通装置为直流供电系统发生正极-地(架空地线\贯通地线\接地的车辆壳体或走行钢轨等)短路故障时提供短路回流通路，从而使得牵引网的正极接地故障可由牵引变电所直流馈线开关柜内的馈线保护动作启动相应断路器跳闸，实现选择性保护。系统正常运行时，流过负地单向导通装置的对地电流极小(仅为绝缘子的泄漏电流)，当牵引网发生正极对地短路时，短路电流Id1、Id2分别通过短路点两侧的牵引变电所整流机组正极、直流断路器、牵引网及接地系统、负地单向导通装置，最终回到牵引变电所整流机组负极，从而形成短路通路，该通路阻抗较小，使得短路电流快速上升，当短路电流达到变电所馈线保护整定值时，相应的保护出口，启动对应的断路器跳闸，实现保护的选择性。以上通过实施例对本专利技术进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的示例性实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。本专利技术的保护范围由权利要求书限定。凡利用本专利技术所述的技术方案，或本领域的技术人员在本专利技术技术方案的启发下，在本专利技术的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式，其特征在于在牵引网负极与接地母排之间设置负地单向导通装置。

【技术特征摘要】
1.一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网接地保护方式，其特征在于在牵引网负极与接地母排之间设置负地单向导通装置。2.根据权利要求1所述的一种正负极均绝缘的直流供电系统牵引网的接地保护方式，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高云霞，李力鹏，王龙，王立天，王军平，杨会胜，张昊然，王正，杨树松，朱纪法，
申请(专利权)人：天津中铁电气化设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12