轨电位限制装置内部培训

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K0 的工作电源为直流电源，是由整流元件把
220V交流电整流所得。在正常情况下，钢轨与大 地的电压差大于或等于整定值时，用作让钢轨与 大地接通，降下两者之间的电压差。
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一端接钢轨，另一端经晶 闸模块与大地相连，动作 电流：80A、120A、 160A可调。
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6.1发生以下情况时，指示灯“闭锁/复位”亮起： 1、U>合闸计数大于设定值； 2、U>>电压继电器动作； 3、U>>>电流继电器动作； 4、其他装置故障。 （如：接触器已闭合，仍然有 不安全电压存在；接触器位置故障；接触器分合闸 故障等。）
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J K L M
接触器合位指示灯
可复位计数器 功能测试旋钮 加热器控制模式转换开关 不可复位计数器
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编号
A B C
名称
U>>电压监测继电器 U>电压监测继电器 U<电压监测继电器 控制及监测电源空开 加热器电源空开 PLC 温湿度控制器 24V电源模块 中间继电器 接触器
A
B
C
D E F G
F DE I
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6.1 U>测试：将测试转换开关快速转向U>测试并保持10s，“U>” 指示灯亮起，主触头闭合，“接触器合位”指示灯亮起，10s后主触 头自动断开。 6.2 U>三次闭锁功能：在主触头第一次自动断开后6s内，再次将测 试转换开关快速转向U>测试并保持10s使主触头再次闭合；在主触 头第二次自动断开后6s内，再次将测试转换开关快速转向U>测试并 保持10s使主触头再次闭合，此时“闭锁/复位”指示灯应亮起，主 触头不再自动断开； 6.3 U>>测试：将测试转换开关短暂转向U>>测试位置，“U>>” 指示灯亮起，主触头闭合，“接触器合位”指示灯亮起，“闭锁/复 位”指示灯亮起，按下复归按钮，主触头断开，面板故障指示灯熄灭； 6.4 U>>>测试：用细长螺丝批由下至上撬动电流继电器的辅助接点， 直流接触器闭合，“接触器合位”指示灯亮起，U>>>电压继电器动 作，“U>>>”指示灯亮起闭锁输出，“闭锁/复位”指示灯亮起；
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4.1复用开关由直流接触器和晶闸管模块组 成；它可以将钢轨与大地通过等电位母线短 接。 4.2在正常情况下，直流接触器的触头是断 开的，同时晶闸管处于截止状态。钢轨与大 地之间的电压由电压表检测并显示，而由电 压测量元件 U>、U>>、U<、和晶闸管模块来 判断电压并执行相应动作。(图二)
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（1）电压测量元件MMU1、MRU3、U9F1 MMU1：分压电阻模块，接1000V档； MRU3：稳压模块； U9F1：工作电源DC220V，输入± 60mV,输出± 5V； （2）电流测量元件R5G1、U10D1电流表显示当接触器闭 合时接地回路的电流 R5G1 ：分流器，输入1000A，输出60mV； U10D1 ：工作电源DC220V，输入± 60mV,输出± 5V；
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6.2发生以下情况时，指示灯“装置故障”指示灯亮 起： 1、由于 U>或 U>>动作，接触器已闭合，但仍然 存在不安全电压存在； 2、接触器打开，但仍然存在闭锁信号； 3、接触器位置故障； 4、接触器有分合闸命令，但无动作。 U >、U>>、U>>>动作时，相应指示灯亮起。 直流接触器分位时绿色指示灯亮；合位时红色指示 灯亮。
供电七车间变电技术组
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轨电位的形成 轨电位限制装置的作用 钢轨电位限制装置原理图 轨电位限制装置图纸讲解 主要元器件介绍 OV柜故障 功能性测试 保护校验
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在城市轨道交通等直流电气化轨道运输系 统中以轨道作为回流导体，由于钢轨不可 能对地完全绝缘，因而导致一部分负荷电 流从轨道流到轨枕和道床及地下钢轨金属 设施中去，这部分电流，就是杂散电流。 同时，由于运行轨本身存在的泄漏电阻， 在列车起动或运行、或发生系统短路故障 时，钢轨对地就会产生一定的悬浮电位差， 即轨电位。（如图一）
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6.3直流接触器一、二次回路故障发生时，控制器将 故障信号输出同时闭锁合闸，需按复位按钮将其手 动复归。 若直流接触器因故障而不能闭合，在电压大于 600V±50V 时，此功能由晶闸管元件执行。 若电压小于 U<定值，经一段时间延时，系统报故 障同时闭锁输出。需按复位按钮将其手动复归。 复归低压信号：断电重新启动或手动启动一、二段 测试
2018/10/5J1：闭合计数器，在正常情况下，当K0闭合 一次时，由PLC来起动使K14F1继电器得电， K14F1常开接点闭合计数器则计数一次。 P15K1：闭锁计数器；在正常情况下，当K0闭锁 一次时，由PLC来起动使K14F1继电器得电， K14F1常开接点闭合计数器则计数一次。（不可 复位）
图二 OV柜基本回路原理图
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5.1 5.2 5.3
5.4
5.5 5.6
前柜门元件 常用继电器 计数器 电压、电流测量 K0接触器 K5E1电流继电器
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编号 名称 A B C D E F G H 显示屏 控制电源正常指示灯 故障指示灯 接触器复位按钮 轨电位I段动作指示灯 轨电位II段动作指示灯 轨电位III段动作指示灯 接触器分位指示灯


正常运行状态下，供电区段内列车运行时，钢 轨中流过牵引负荷电流，造成钢轨对地电位的 升高(正值或负值)。钢轨对地电位的大小，主 要与线路上机车的数量、负荷电流、牵引所间 距、钢轨 地间的过渡电阻等因素相关。当发 生以下故障时，引起钢轨对电位的陡升： ① 接触网与钢轨发生短路；②接触网对架空地线 发生短路故障； ③直流设备发生柜架泄漏故障； ④牵引变电所整流变压器二次侧交流系统发 生单相接地短路。 直流系统发生故障时，必须在短时间内切除故 障或降低钢轨对地电位，以保证人身及设备安 全。
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3.1 ＯＶＰＤ动作特性 ＯＶＰＤ安装在各个车站及停车场内，监测 钢轨与地之间的电压。如果该电压超过整定值 时，ＯＶＰＤ动作，将钢轨与地短接。同时， 监测流过ＯＶＰＤ中(钢轨与地之间)的电流。 当该电流低于整定值时，ＯＶＰＤ将自动复位， 断开钢轨与地的连接。
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3.2 钢轨对地电位升高的主要因素
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如果电压超过 U>>>的阈值，即当电压大于 600V±50V 时，则晶闸管元件立即导通以抵消直流 接触器的机械延时，同时直流接触器被激活，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。 动作时间小于26ms。 定值不可调，由触发元件决定——击穿二极管
深圳地铁维修工程部
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5.2常用继电器
K8H1：整定值为90V（车辆段、停车场50V），在正常情 况下， K8H1检测到钢轨与大地的电压差大于或等于90V （或50V）时起动，其主触头闭合，让钢轨与大地接通， 降下之间的电压差，主触头正常闭合10S后自动返回。 K8K1 ：整定值为120V（车辆段、停车场60V），在正常 情况下，检测到钢轨与大地的电压差大于或等于120V （或60V）时起动，使主触头一直闭合，让钢轨与大地一 直接通，降下之间的电压差。 K8L1：检测到钢轨与大地的电压差小于10V时经延时 后启动，使主触头一直闭合。原因：（1）正线长时间没 有列车行驶；（2）一次回流电缆断线；（3）二次采样 电缆断线；（4）晶闸管击穿。
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图一
轨电位形成示意图
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当供电区段有起动或运行的列车、或发生系统短路故障时, 因钢轨作为牵引回流的通路以及钢轨与地之间过渡电阻的 存在，钢轨对地产生一定的悬浮电位差。为防止钢轨对地 电位过高造成人身伤害，每个车站和车场都设有钢轨电位 限制装置(ＯＶＰＤ)。当发生超出安全许可的接触电压时， 此钢轨电位限制装置就将钢轨与大地快速短接，从而保证 人员和设施的安全。 地铁轨道为长轨，是由多节轨道焊接而成，轨道接缝电阻 值较大，而使轨道与结构钢之间的电位差增加，如果轨道 接缝处开焊，则轨道接缝电阻更大，这使轨道与结构钢之 间的电位差更高。在站台上，地铁乘客进出列车时两脚之 间就会形成一个危险的跨步电压，严重危及乘客的人身安 全。德国标准VDEO115规定：这个电位差不得超过92V。
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详见OV柜检修工艺卡
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