铁路电力的中性点接地方式浅析

铁路电力的中性点接地方式浅析

北京铁路局站房工程建设指挥部李静

摘要:铁路是交通运输行业中的重要组成部分,铁路工程建设的电力供电系统主要是以电缆线路作为支撑,此种方式受外界因素影响比较小,供电可靠性比较高。但是随着电缆在馈电线路中所占比例的逐渐增大,中性点不接地或者消弧线圈接地在运行过程中逐渐暴露出一系列问题,为保证供电运行的安全性以及稳定性,进而需要结合现状对中性点接地方式进行研究。本文对铁路电力中性点接地方式进行了分析。

关键词:铁路电力;中性点接地;供电系统铁路电力系统一般都是选择纯电缆电力线路,虽然受到各项因素影响比较小,但是随着技术的不断发展,为满足新的供电环境要求,还需要对中性点接地点方式进行研究。铁路电力中性点接地方式与供电可靠性、绝缘配合、过电压、通信干扰、继电保护以及系统稳定等多种技术有密切的联系,想要提高接地的有效性,必须要针对其具有的特点进行详细研究,确定出最为有效的处理措施。

一、铁路电力系统中性点接地特点分析铁路中性点接地主要就是以提高铁路电力稳定性为目的,降低外界各种因素对供电可靠性以及稳定性的应先,提高对供电系统的保护,进而可以不断提高铁路电力的社会效益。中性点接地方式现在已经成为铁路电力系统中的主要应用技术,其具有很多优点,例如可以降低装置于设备的规模,与其他技术相比可以更有效的控制成本,提高设备效益。并且,选择此种接地方式可以提高铁路电力系统网络结构的合理性,如果接地处发生故障,导致电流变小,中性点接地就可以成功抑制点位的上升,避免多项电压对电网通信造成的干扰,进一步提高系统的抗击能力。并且,中性点接地技术在铁路电力系统中的应用,可以保证电力对称,延长运行周期。但是,就中性点接地应用现状来看,也存在一定的不足,因为铁路电力系统一般是建立在电缆基础上,这样当中性点接地发生故障时,很容易出现永久特点,即不能有效完成自行恢复,降低对故障发生的抵抗能力,进而会使得整个系统内存在的大量能量不能正常释放,或者是存在局部电压突增等情况[1]。在这种情况下,一旦发生电弧危害,将会因为连续性放电而造成绝缘保护被击穿,严重的甚至会烧毁绝缘设备,引发持续性谐波影响,增大系统运行的负担,降低铁路电力系统运行的效益。

二、中性点不接地方式局限分析随着我国铁路工程建设的逐渐增多,现在大部分的铁路电力系统都是选择的电缆线路为基础,这主要是因为电缆线路与相同长度的架空线路相比地电容电流更大,如果是选择中性点不接地方式,则铁路电力系统在运行过程中将会存在一定的局限性。例如,电力电缆与架空线路相比绝缘裕度更小,其所承受的电压能力更小,如果发生单相接地故障,非故障相电压升高到线电压以上,配电网中很容易出现非故障相电缆多点击穿,形成相间短路故障,甚至会增大事故的影响范围。电力电缆绝缘为有机绝缘,如果在运行过程中发生绝缘击穿故障,将会是永久性故障,绝缘不能进行自我修复,在此情况下如果不及时断电,绝缘故障部位将会被迅速烧坏,最终发展成为相间故障而增大了影响范围[2]。如果铁路电力选择中性点不接地的处理方式,因为中性点为绝缘状态,电网对地电容中储存的能量不具备释放通路,一旦发生弧光接地故障,受电弧反复熄灭重燃,会造成电容反复充放电,影响电力系统运行的有效性与安全性。

三、铁路电力中性点接地方式分析1.经高电阻接地方式如果选择经高电阻接地方式,一般情况下对电阻的性能要求比较高,其中热容方面必须要全面满足电力系统运行需求。

当单项线路经高电阻接地处理后,将不会对系统设备产生冲击影响,并且还可以对过大的电压进行有效的控制,提高电压控制的水平。铁路电力系统如果在运行过程中发生接地故障,系统不能及时切断,经高接地能够保证电力系统满足正常运行的需求,尽可能最长周期的维持系统运行,降低接地故障对各方面造成的不良影响,一般情况下高接地一般应用在7A以下的电流容量中。

2.经低电阻接地方式通过此种接地方式的应用,可以在系统故障处重叠极大容量的电阻,降低故障对系统运行造成的不良影响,而经低接地中的电阻,一般会大于经高接地,具有更明显的有效性。经低电阻接地可以在极短的时间内完成对故障的控制,降低通过的电压荷载,抑制电压谐波,例如铁路电力中系统设备一般为绝缘能力稍弱的组合,选择经低电阻接地方式处理后可以提高其运行状态,增强系统运行的稳定性,降低故障发生的概率。经低电阻接地方式在提高系统运行可靠性的同时,也存在一定的问题,其中性点电流可以达到800+A,在降低故障影响时,也会因为线路中电流过大而引发电阻困难[3]。再加上电阻材料影响,很难会有较大电流通过,很容易造成电缆短路。

3.经电阻接地方式中性点处电阻,属于阻尼类设备,同时其也具备能量消耗特点,选择此种接地方式,可以有效解决电弧问题,即便是在系统运行过程中电阻遇到较强的电弧,也完全可以通过泄阻的方式排掉,不会发生电弧冲击等问题。在铁路电力中性点选择经电阻接地方式,相当于在谐振中设置阻尼,通过阻尼的存在,可以有效避免各类谐波对电缆造成的冲击影响,将电阻控制在1400Ω以内,确保谐波能够保持在最佳状态。经电阻接地方式与其他接地接技术相比,具有更多的优势,例如通过零序动作,可以有效识别系统故障,完全不需要进行特殊的合闸处理。零序动作能够对铁路电力的突发故障进行有效抵御,可以及时完成对故障电缆、电源等进行隔离,以免其对接触到的工作人员产生威胁,确保所有人员的安全。

结束语铁路电力中性点接地方式,涉及到的电力技术众多,包括对设备的选型以及接地技术的维护等。想要进一步提高中性点接地效果,还需要加大研究力度,通过科学的手段,在设计、应用等环节上对中性点接地技术进行研究,确保铁路电力系统运行的可靠性以及安全性。

参考文献:[1]魏佳良.铁路电力系统中性点接地方式的研究[J].甘肃科技.2010(05):59-60.[2]王向东.铁路供配电系统接地问题的分析与探讨[J].铁道标准设计.2011(07):32-33.[3]芈赞.客运专线电力系统中性点接地方式的探讨[J].上海铁道科技.2010(04):48-49

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