关键词：供电系统；安全；过电压；分析
导言：在多种不同的过电压中，曾经因为大气过电压而导致了许多供电体系事端，关于电力体系的稳定性和完全性构成了严重要挟，也为人们带来了严重的经济丢失。除了大气过电压会对体系构成严重要挟之外，电网体系运转中也会遭到过电压的要挟，这种过电压类型往往来源于体系内部的设备毛病或许违规操作。除此之外，在电弓与接触网耦合取流的进程中也存在暂态过电压，然后导致绝缘子闪络等毛病，乃至导致断路器跳闸，关于体系的稳定性非常晦气。本文对电气化铁道供电体系的几种过电压进行了剖析与比较。
一、电气化铁道供电体系几种典型过电压的剖析
1.1大气过电压
该类型电压指用以供电的体系遭到外界自然条件影响而呈现过电压。一般状况下，大气过电压的构成是由自然界傍边的雷电所导致的。雷电效果于供电体系，向供电体系傍边注入大量电压，导致供电设备遭到强烈干扰以致无法持续运转。供电体系在建设进程中，施工人员一般将接触网设备露出于户外，导致雷电击中设备的几率较大。虽然在施工进程中会树立避雷器以保护牵引变电所的供电设备，可是实际作业傍边会发现，高压侧一次设备因为避雷器动作次数数量加大，照旧有几率被雷电击中。可见，大气过电压对我国电气化铁道的影响较大，因而逐步引起了重视[1]。一般状况下，雷电对供电体系傍边的设备有以下两种影响：①供电设备因为遭到雷电的直接攻击，设备部分零件遭到损害，使得供电设备运转呈现问题；②则是因为雷电击中设备邻近区域，即以设备为圆心，长65m为半径的圆范围内，导致雷电通道周围的设备呈现感应过电压。
1.2接触网空载分闸过电压
在对接触网“天窗”部分施行查看与修理作业的进程中，施工人员在进行倒闸作业时，空间线路便会呈现分闸的现象。一般状况下，牵引变电所会选用真空断路器作为馈线断路器，若施工人员在对空载接触网进行分段的进程中，该设备呈现了重击穿现象，必定导致电路构成过电压。针对运用较为遍及的三项电力线路而言，真空断路器呈现重击穿现象的几率不超越5%，就我国现阶段来说，对操控空载接触网中重击穿概率的研讨还有待进步，也没有较为详细的办法进行应对。若在设备条件不良好的状况下，发作该类过电压，有较高的几率会构成供电事端，导致经济遭到丢失，乃至会构成人员伤亡。图1中，Cj代表接触网的线路对地所散布电容，Lj代表等效散布之后的电感，R代表供电线路傍边运用的电阻，E代表电源的电势，QF则代表供电线路傍边的真空断路器。设断路器进行分闸的瞬间为t0，供电设备最差的状况下，电流ijc的方位坐落零位，可得ijc|t=t0=0。而此刻弧隙电压可解出，为ujc=Um，则ujc|t=t0=Um，27.5kV母线的电压峰值便为Um，当电弧经过零位之后会复燃，此刻，其可以宣布震动，且震动频率不低。经过仿真与核算可以得出：一般状况下，频率较高的电弧所发作的电流经过零位之后照旧不会消失，工频电弧则于下次经过零位时消失。
1.3接触网重合闸过电压
若供电体系此刻处于接触网中的合闸处于空载状况，过电压多发作于“天窗”使命现已结束，消除指令且开端向铁道供给电量的进程中。可是接触网在挂接地线时现已将对地散布电容傍边存储的电量悉数释放结束，因而呈空载状况的合闸在充电时，根本没有过电压现象呈现。可是，若此刻发动主动重合闸，状况便会会发作变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不管是送合闸点，仍是此刻呈现毛病，馈线主动重合闸若开端发动，便简单导致过电压的构成。该类型过电压也是用以供给电量的体系傍边较为常见的过电压种类之一。该类型过电压一般不能对供电体系的正常运转构成要挟，使运送电量的线路呈现毛病。可是当体系绝缘部分存在缺点，或是绝缘部分存在必定的薄缺点时，便会使得重合闸失利，供电体系发作毛病，供电体系会中止向电气化铁道供电。因而，应强化对运送电量线路绝缘部分的办理，定时查看电路的绝缘设备，若发现绝缘部分存在问题时，应立刻对其进行保护。
二、电气化铁道供电体系几种典型过电压研讨
2.1大气过电压防治方法
经过对上述不同类型过电压的剖析可见，过电压在供电体系运转进程中较为简单构成。大气过电压的构成与当地旱季长短有直接关系，一起遭到雷电流概率散布的影响，也遭到变电所以及接触网散布状况的影响。因而在规划变电所以及接触网方位并进行设备时，应对大气过电压有所考虑，防止供电设备遭到雷电影响。在雷电云地闪击会集的时间段结合避雷器动作次数以及设备毛病状况对雷击次数进行核算。设备在遭到雷击的影响时，电流的幅值无法预测，需由相关人员结合雷电流散布的概率进行核算，所得到的数据对设备的检测起到关键性效果。
装设防止雷电直击设备，以防止雷电对供电设备发作损害。施工方案规划人员可将该片路面规划为大型的接地网，接地网应运用标准为75×75的边角钢作为建筑材料，每根边角钢的长度为2.5m。施工人员确保边角钢与地上保持笔直后，将其打入地下。一般状况下，需打入5根边角钢，且边角钢之间的间隔约为80cm。5根边角钢呈“一”型排列于土坑之内，角钢桩顶部应高处地上约80cm左右，各个角钢之间需运用准10mm钢筋经过电焊将各个边角钢焊接为一个全体，之后用填土进行掩盖，至此便构成一个接地址。每相隔一段间隔后树立一个接地址，经过钢筋将接地址连接并逐步延伸至与供电设备间隔较远的开阔地区。施工人员应对接地电阻进行操控，使电阻不超越1Ω，以此防止雷电对供电设备的直接影响[2]。
2.2供电体系内部过电压防治方法
而针对其他类型过电压，需由相关人员结合设备参数、作业方法以及经历的数据进行剖析与研讨。一般状况下，除大气过电压外，各类过电压的幅值一般于1.0p.u与2.0p.u之间，但大部分电压散布于1.3p.u邻近。接触网空载分闸以及重合闸所构成的过电压一般小于1.3p.u。但弓网离线所构成的过电压较为涣散，有时可达2.2p.u，可以对机车以及体系构成损害，应在作业傍边重视此类过电压。可进步断路器的灭弧才能，以便下降乃至消除供电设备内部所发作的过电压。现在，真空断路器在供电体系傍边的运用较为频频，可在供电设备傍边接入真空断路器，以到达按捺过电压的意图。一起也可在供电设备中运用带并联电阻型式的断路器，该型式断路器的主触头与电阻并联之后，若电弧在电路最晦气的状况下呈现重燃现象，则此刻的过电压仅有2.28倍。由此可见，短路灭弧才能的进步可以有用按捺供电设备内部所发作的过电压。短路器灭弧才能的进步会构成切除空载变压器过电压，但该类过电压持续时间短，对供电体系根本不会构成损害，并且易于限制。因而可以忽视该类过电压。现在，我国大部分供电体系所运用的变压器以激磁电流值较低的冷轧硅钢铁芯以及绕组电容值较高的绕组为主。故而，即便发作了过电压，其倍数一般也不会超越2。因而，主张在供电设备傍边运用并联电阻开关，可以效操控供电体系内部所发作的过电压。
结语：在电气化铁道供电体系中，各种典型的过电压都呈现在体系运转进程中，可是这并不代表过电压的发作必定会导致供电体系毛病。为了确保体系的稳定运转，应该在条件允许的状况下，经过合理的技能不断进步体系绝缘水平缓防雷电才能。在日常保护进程中，作业人员还应该对体系运转状况进行监控，有用防止接触网空载分闸过电压问题，一起还要不断加强对体系电压进行在线监测，全面把握体系运转状况。
参考文献：
[1]黄金磊.高速动车组弓网系统电磁骚扰特性研究[D].兰州交通大学,2013.
[2]周福林.同相供电系统结构与控制策略研究[D].西南交通大学,2012.
论文作者:代强1, 刘金龙2
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第11期
论文发表时间:2017/12/1
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