一种满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法，包括以下步骤：S1：获得人体耐受极限电压及对应时间表；S2：调低步骤S1的表中每项耐受时间对应的耐受极限电压的电压值；得到延迟时间与电压整定值对应表；S3：根据无延时的接触器动作时间、晶闸管触发电压的步长和定值范围对步骤S2得到的表进行调整，得到最终的钢轨电位限制装置的延迟时间与电压整定上限值对应表。本发明专利技术利用标准中提供的被公开认可的人体耐受极限电压和对应时间，结合目前设备的技术水平，综合考虑动作逻辑过程、定值设定范围和步长、设备固有时间等因素，提出满足人体耐受极限的整定电压定值、时间定值上限，用于进行多组定值的整定。用于进行多组定值的整定。用于进行多组定值的整定。

【技术实现步骤摘要】
一种满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法


[0001]本专利技术属于城市轨道交通直流牵引供电系统保护领域，特别涉及一种满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法。

技术介绍

[0002]在城市轨道交通采用钢轨作为负极回流通路的牵引供电系统中，为了保证乘客的人身安全，在绝缘安装的钢轨和地之间安装了钢轨电位限制装置，当钢轨电位超过设定值时，钢轨电位限制装置闭合，钢轨电位钳制到地电位。当钢轨与地之间电流低于设定值，电压恢复时，钢轨电位限制装置自动复归，断开钢轨与地之间的连接，切断杂散电流泄漏途径。根据系统运行工况闭合、断开钢轨电位限制装置，既未破坏杂散电流防护系统的防范，又实现了对人身安全的保障。
[0003]近年来，运行的地铁线路普遍存在电位异常、钢轨电位频繁动作或者直接闭锁的情况，特别是机车启动过程中的轨电位异常动作表现的更为突出，突出表现在120V
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150V范围内，有的甚至因此而长期闭合钢轨电位限制装置，使得钢轨长期接地运行，引起杂散电流持续偏大。钢轨电位偏高是由多种原因共同作用导致的，至今未得到最终有效的彻底解决方案。
[0004]钢轨电位限制装置为了实现对人身安全的保障，整定值应与人体耐受极限电压紧密配合，在人体耐受极限范围内动作。目前的人体耐受极限已在标准IEC62128
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2013《铁路设施—固定装置—电气安全、接地和回路—第一部分:触电保护措施》的9.3.2.2中规定，人体耐受极限电压及对应时间见表1：
[0005]表1：人体耐受极限电压及对应时间表
[0006][0007][0008]现有城市轨道交通供电系统中的钢轨电位限制装置，大都采用晶闸管加接触器的方式。根据控制逻辑，钢轨和地之间的电压在达到相应电压设定值后，满足延迟时间后闭合或无延时瞬时启动接触器、晶闸管闭合。钢轨电位限制装置的电压V定值，除了由接触器设定2组对应于不同延迟时间的电压定值外V1和V2，还有晶闸管的触发电压设定值V3。由于动作逻辑中电压定值V2、V3的延迟时间t2、t3分别对应于接触器和晶闸管的固有动作时间，或者说延迟时间的设定值均为0，则真正的时间定值只有设定电压定值V1的延迟时间t1。
[0009]现阶段城市轨道交通供电系统中钢轨电位限制装置的整定折线及对应的动作折线(无延时的接触器动作时间按0.15s考虑)和人体耐受折线如图1所示。人体耐受折线如实线所示，钢轨电位限制装置动作折线如虚线所示，钢轨电位限制装置整定折线如点划线所
示。斜线阴影区位于钢轨电位限制装置动作折线之上、人体耐受折线之下，对应为满足人体耐受保证人身安全的钢轨电位动作区，该区域较大，特别是长期耐受电压区域的120V
‑
150V。在钢轨电位限制装置的动作区裕度偏大的情况下，适当提高整定值、减小动作区，虽然不是从根本上解决钢轨电位限制装置的频繁动作，但显而易见的能在很大程度上得到改善和缓解。图中的网格阴影区表示动作超过人体耐受的危险区，给人身安全造成威胁。

技术实现思路

[0010]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提出一种满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法，利用标准中提供的被公开认可的人体耐受极限电压和对应时间，结合目前设备的技术水平，综合考虑动作逻辑过程、定值设定范围和步长、设备固有时间等因素，提出满足人体耐受极限的整定电压定值、时间定值上限，用于进行多组定值的整定。
[0011]本专利技术采用的技术方案是：一种满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法，包括以下步骤：
[0012]S1：获得人体耐受极限电压及对应时间表；
[0013]S2：调低步骤S1的表中每项耐受时间对应的耐受极限电压的电压值；得到延迟时间与电压整定值对应表；
[0014]S3：根据无延时的接触器动作时间、晶闸管触发电压的步长和定值范围对步骤S2得到的表进行调整，得到最终的钢轨电位限制装置的延迟时间与电压整定上限值对应表。
[0015]进一步的，步骤S2中，电压值调低两个位序。
[0016]进一步的，步骤S3包括以下步骤：
[0017]S3.1：延迟时间低于无延时的接触器动作时间tj的时间整定值，由快速动作的晶闸管完成；从步骤S2得到的表中选择低于无延时的接触器动作时间tj的最大的延迟时间tm，延迟时间tm所对应电压整定值Vm+2；
[0018]S3.2：根据晶闸管触发电压的步长和定值范围，确定低于电压整定值Vm+2的最大的晶闸管触发电压VG，晶闸管触发电压VG和晶闸管固有动作时间作为钢轨电位限制装置的一组延迟时间与电压整定上限值；
[0019]S3.3：删除步骤S2得到的表中的大于晶闸管触发电压VG的电压整定值及其对应的延迟时间；其余的延迟时间，减去无延时的接触器动作时间tj，作为钢轨电位限制装置的延迟时间，其余的延迟时间对应的电压整定值作为钢轨电位限制装置的电压整定上限值；
[0020]S3.4：根据步骤S3.2及S3.3中得到的钢轨电位限制装置的延迟时间和电压整定上限值，最终得到钢轨电位限制装置的延迟时间与电压整定上限值对应表。
[0021]进一步的，步骤S1中，参照人体耐受极限电压最小步长为5V，在耐受极限电压150V对应的耐受时间300s的范围内，插入5个小于150V的电压值，分别为145V、140V、135V、130V和125V，插入的电压值对应的耐受时间为300s，而耐受极限电压150V对应的耐受时间调整为1.1s。
[0022]进一步的，步骤S3.3中，对大于等于300
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tj的钢轨电位限制装置的延迟时间进行调整，使其数值逐渐增大，调整后的钢轨电位限制装置的延迟时间的取值在(1.2
‑
tj)
‑
(300
‑
tj)之间。
[0023]进一步的，步骤S3.3中，调整后的钢轨电位限制装置的延迟时间分别为1.5s、
120s、180s和240s。
[0024]与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：
[0025]1.本专利技术严格按照人体耐受进行整定，保证了人身安全，避免了危险区的出现。
[0026]2.本专利技术多段定值的整定，更精准的拟合了人体耐受折线，有效的减小了不必要的保护动作区。
[0027]3.本专利技术在不增加投资的情况下，通过调整定值，很大程度上解决了钢轨电位频繁动作的问题，特别是机车启动的120V
‑
150V之间。
附图说明
[0028]图1为现有技术中人体耐受折线和现阶段钢轨电位限制装置动作折线、整定折线图；
[0029]图2为本专利技术实施例的流程图；
[0030]图3为本专利技术实施例的人体耐受折线和和钢轨电位限制装置动作上限折线、整定上限折线图。
具体实施方式
[0031]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。
[0032]本专利技术的实施例提供了一种满足人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获得人体耐受极限电压及对应时间表；S2：调低步骤S1的表中每项耐受时间对应的耐受极限电压的电压值；得到延迟时间与电压整定值对应表；S3：根据无延时的接触器动作时间、晶闸管触发电压的步长和定值范围对步骤S2得到的表进行调整，得到最终的钢轨电位限制装置的延迟时间与电压整定上限值对应表。2.如权利要求1所述的满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法，其特征在于：步骤S2中，电压值调低两个位序。3.如权利要求1所述的满足人体耐受的钢轨电位限制装置的整定方法，其特征在于：步骤S3包括以下步骤：S3.1：延迟时间低于无延时的接触器动作时间tj的时间整定值，由快速动作的晶闸管完成；从步骤S2得到的表中选择低于无延时的接触器动作时间tj的最大的延迟时间tm，延迟时间tm所对应电压整定值Vm+2；S3.2：根据晶闸管触发电压的步长和定值范围，确定低于电压整定值Vm+2的最大的晶闸管触发电压VG，晶闸管触发电压VG和晶闸管固有动作时间作为钢轨电位限制装置的一组延迟时间与电压整定上限值；S3.3：删除步骤S2得到的表中的大于晶闸管触发电压VG的电压整定值及其对应的延迟时间；其余的延迟时间，减去无延时的接触器动作时间tj，作为钢轨电位限制装置的延迟...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱华，尹超准，吕文博，桑梓杰，范巧莲，王纯伟，周云锋，李雅丽，闫泽源，沈菊，
申请(专利权)人：中铁电气化勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：