中铁电气化局集团有限公司 张 斌 王卫东

城市轨道交通直流牵引系统接地保护问题探讨

中铁电气化局集团有限公司 张 斌 王卫东

随着城市轨道交通的快速发展，我国建成运营的城市轨道交通线路越来越多。除了重庆跨座式单轨采用了负极回流轨（即四轨）的跨座式单轨交通直流牵引系统外，我国绝大多数城市的轨道交通均采用的是正极接触网或接触轨供电、负极钢轨回流的牵引方式。

一、钢轨回流方式直流牵引系统的接地保护

1.直流框架保护。所谓框架即直流设备外壳，直流框架保护实际上就是直流接地保护。直流框架保护的主要作用有：一是为了防止牵引变电所内直流开关柜内部设备的绝缘降低而对人身造成伤害；二是当开关柜内正极直接碰壳发生短路时，可以快速切除故障，起到保护作用。直流框架保护由1个电流元件和1个电压元件组成，其保护原理接线如图1所示。

图1 直流框架保护原理接线

由图1可知，由于电流元件是一个能承受100 kA短路电流、阻值为0.15 mΩ的分流器，其一端接设备外壳，另一端与变电所地网相连，因而设备外壳与地是完全连通的。直流设备绝缘安装的目的是让泄漏的电流流经电流元件，从而起到收集泄漏电流的作用。电压元件一端接钢轨（负极），另一端接框架（即地），它和钢轨电位限制装置的接法是一样的。

（1）电流元件。电流元件是框架保护的主保护。一旦直流开关柜内发生正极碰壳故障，电流元件即会启动，保护动作（跳闸）后，将该所断路器闭锁合闸。……