接触网支柱接地状态对支柱二次保护设备的影响试验研究

黄 维,郭海涛,王 林,曹晓斌,杜 浩

(1.中铁第四勘察设计院集团有限公司电气化设计研究院,武汉 430063； 2.中国铁路广州局集团有限公司供电部,广州 510088； 3.西南交通大学电气工程学院,成都 610031)

引言

我国拥有世界最大规模的电气化铁路网。随着铁路智能化技术的发展，电气化铁路牵引供电系统的设备全面实现了远动控制和在线监测。接触网供电线上网隔离开关用于连接牵引变电所(包括分区所、AT所、开闭所等)和接触网，上网隔离开关的控制方式包括通过综合自动化系统直接控制，通过RTU箱采用光纤进行远动控制和通过直流电缆直接控制3种[1-2]。近年来，由于一次系统短路引起接触网隔离开关RTU箱和操作机构箱烧毁的故障时有发生，甚至造成与之相连的牵引变电所二次设备烧毁的严重后果[3-5]。

在现有的研究中，为了避免一次系统短路引起二次设备损坏，电力系统设计时主要通过限制地网电位升实现，如我国国标GB50064交流系统接地中规定，地网的电位升不超过2 000 V，特高压系统中不得超过5 000 V[6-7]。长江水利委员会通过试验得到，屏蔽层剥掉4 cm的电缆可承受工频电压15 kV，一般继电器可承受工频电压5.5 kV，并验证了变电站接地网电位提高5 000 V是允许的[8-9]。近年来随着变电站容量的增大，转移电位造成二次系统过电压损坏逐渐得到重视[10-12]。湖北500 kV双河变电站单相短路接地试验证明，2 400 A短路电流由地网入地时，地网内部不同位置的电位差可达117 V。中国香港地铁变电站发生一起单相接地故障时，测到地电位升高达350 V。……