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    关于轻轨钢轨电位限制装置的应用探讨    摘要：钢轨电位限制装置是轨道交通的重要组成部分，主要在直流牵引供电系统中对设备和人员安全方面起到重要的保护作用；钢轨电位限制装置受各种因素影响导致故障时，严重时将导致供电中断，引发列车停运事故；为了确保钢轨电位限制装置经常处于良好状态，保障轻轨正常运营本文结合笔者工作实际，介绍了钢轨电位限制装置在轻轨日常运营中的注意要点，并提出钢轨电位限制装置一些主要参数选取的依据，对轻轨运营中钢轨电位限制装置工作具有一定的参考价值和实际意义关键词：轻轨；钢轨电位限制装置；应用探讨城市轨道交通牵引回流系统利用走行轨作为回流通路，由于轨道上不可避免的存在纵向电阻，当轨道上流过电流时，在轨道与地之间存在一个电位差，该电位差可能超过安全许可电压，对乘客人身安全造成危害当钢轨电位限制装置检测到轨电位绝对值超过安全电压允许值后，通过钢轨电位限制装置的动作将轨道和大地短接，从而保护乘客和工作人员的安全1.钢轨电位装置功能设置及应用钢轨电位限制装置由直流接触器、可控硅回路、测量和操作回路、信号接口端子、保护装置、防凝露加热器、状态显示面板等组成1.1正常情况下，直流接触器的触头是断开的。

非正常情况下，通过三级电压检测系统控制短路装置与大地有效短接1.2根据EN50122-1的要求，钢轨电位限制装置的出厂设定值如下：（1）第一级电压检测U1（U>）：92V<1s（时间可设0.1-120s，动作电压25-160VDC）可设测得的电压值大于或等于U1的阈值，经过一段设定的延时后（0.1-120s可设，默认值1s），该装置将回流回路有效短接10s（0.1-99s可设，默认值10s）之后，直流接触器再次自动断开如果当时的电压值小于U1的阈值，则钢轨电位限制装置经过一段可跳闸的延时后再进入正常状态如果电压值又变得很高，将再次发生短路此过程一直持续到电压又保持在许可范围内，或短路次数达到预定数字（次数1-9次可设，默认值3次）一旦达到预设值，短路装置即会闭锁当闭锁时，需按复位按钮将其手动复归2）第二级电压检测U2（U>>）：160V<0.1s，25-250VDC可设测得的电压值大于或等于U2的阈值，钢轨与大地被无延时短接10s（1-99s可设，默认值10s）之后，直流接触器自动断开，如果当时的电压值又变得很高，将再次发生短路此过程一直持续到电压保持在许可范围内，或短路次数达到预定数字（次数1-9可设，默认值3次）。

一旦达到预设值，接触器将永久闭合需按复位按钮将其手动复归3）第三级电压检测U3（U>>>）：600V<20ms，550-650VDC可设如果电压超过U3的阈值，则晶闸管元件在使用时开通以抵消直流接触器的机械延时，同时直流接触器将被激活，而闭锁状态继续保持闭锁状态需按复位按钮将其手动复归此外，钢轨电位限制装置还具有自动复位功能投退：闭锁后，当在连续时间范围内（值可设1-999s，默认值999s），检测总电流小于I1（I<）（值可设，0.1-99A,默认值5A），则自动复位（自动复位功能设定为投入）同时可以支持远程控制复位闭锁状态（恒定合闸）时，短路装置不再断开，并给出报警信号当短路装置短接时，若在钢轨和大地间仍有一个电压，则设备被认为出了故障，此时由硬接点向SCADA（电力综合监控系统）系统发送故障信息1.3钢轨电位限制装置设有电流传感器及电压传感器，检测装置运行时的电流和电压量柜体显示部分可显示装置运行时的总电流、轨道电压、接触器合闸总次数、接触器状态同时指示灯指示意义如下：工作电源（红色）、合闸（红色）、闭锁（黄色）、警告（黄色）1.4钢轨电位限制装置通过硬接点信号与变电所综合自动化系统通信，在综合自动化系统可显示钢轨电位限制器的工作状态、报警、故障、内部和外部的短路信号及测量数据，同时在面板上显示。

动作信号的显示必须经当地经复归后才能消失1.5辅助交流电源回路设微断保护器，微断保护附报警触头，一旦该电源发生故障，可发出报警信号辅助电源设有浪涌保护器1.6钢轨电位限制装置内应设有防凝露加热器，并设开启/关闭选择开关在开启档时，由柜内的湿度控制器控制防凝露加热器的工作状态2.钢轨电位限制装置调试及投入运行2.1调试试验给装置加上220V交流电源，合上小型断路器，检查柜体上电源指示灯是否点亮1）电源指示灯、数显装置检查控制电源通电后，检查电源指示灯是否正常；检查各数显表是否带电，数显装置数字是否显示完整2）检修照明检查顺时针旋动“检修照明”旋钮开关，打开柜体前门，检查照明灯是否亮；逆时针旋动“检修照明”旋钮，检查照明灯是否正常熄灭检修照明灯亮时关闭柜体前门检修照明灯是否正常熄灭3）温湿度加热检查检查温湿度控制器显示的环境温度与实际值是否一致调节“温湿度加热”控制器，将温湿度控制器设定温度在环境温度以上、下，检测加热器是否加热4）合闸、分闸指示灯检查把旋钮开关扳到手动开关，按下合闸按钮，接触器处于闭合状态，面板红色指示灯亮；按下分闸按钮，接触器处于分闸状态，面板绿色指示灯亮调试完成后才能将装置投入运行。

2.2装置投入运行（1）在AC/DC220V接入柜子二次端子排的情况下，合上端子排上的小型断路器，给装置二次回路加电，检查电源指示灯是否点亮，点亮时方可进行下一步操作2）将“手动/自动控制”旋转开关打到“自动”状态3）在运行过程中如有故障报警或人为需要停止装置运行，应将“手动/自动控制”旋转开关打到“停止”状态2.3可以根据需要设置各段电压保护启动电压，同时可以设置合闸延时时间、分闸延时、重合闸次数，保护过压持续时间、自动复归电流、自动复归时间3.故障与处理3.1柜内照明灯不亮，可能原因是灯管未加电打开照明灯开关，处理方法是检查端子排上电源端子是否有电，若无则系统220V电源故障，检查系统电源；或者是灯管损坏，则更换灯管3.2电加热器不加热，可能原因是电加热器未加电，处理方法是打开电加热器开关，检查温湿度控制器是否显示温度，若没有显示，则无电源，检查电源是否有电若温湿度控制有电，检查加热器接线柱是否有输出220VAC，若无则检查温湿度控制器设定温度是否高于环境温度，若环境温度低于设定温度，则应有电压输出，如没有，则温湿度控制器坏，需更换；或者是电加热器损坏，则更换电加热器3.3显示屏问题，若显示屏无显示，显示屏是24V供电，检查供电是否正常，如有问题，可更换开关电源或显示屏损坏，更换显示屏。

若显示屏与PLC无法连接，显示屏与PLC连接线出现问题，更换连接线或PLC是否处在“运行”状态，如果不是，请拨到“运行”状态3.4接触器无法正常工作，若PLC指示灯不亮，检查PLC供电是否正常，如果不正常，检查开关电源或可能PLC损坏，则更换PLC若接触器辅助接点无法使用，检查辅助接点是否连接好，如果未正常连接，按照图纸连接即可或接触器辅助接点损坏，更换辅助接点3.5可控硅无法导通，是驱动问题，驱动板损坏，更换驱动板若可控硅击穿，更换可控硅4.结语（1）所有更换主回路元器件的操作应该在夜间停车时进行2）为了保障设备和人员人身安全，钢轨电位限制装置保护动作应满足EN50122-1的要求3）设备在运行时禁止打开柜门，以防触电4）选取钢轨电位限制装置时应按供电计算得出最大短路电流值做依据Reference[1]吴庆云、季慧玉.低压开关设备和控制设备.中国标准出版社.2007[2]外壳防护等级.中国标准出版社.2001[3]关于电气安全和接地保护规定.中国标准出版社.2011[4]电气继电器.中国标准出版社.2001  -全文完-。