张兴凯

地铁牵引供电系统框架保护方案的优化设计

张兴凯

简要阐述典型的地铁直流牵引供电系统框架泄漏保护的工作原理及设置方案，经过分析，指出该框架泄漏保护方案存在误动、拒动、缺乏选择性的缺陷，提出了“取消电压元件跳闸，双OVPD（钢轨电位限制装置）冗余配置”的优化设计方案。

地铁供电；框架保护；OVPD；优化设计

框架泄漏保护（简称“框架保护”）是地铁直流牵引供电系统非常重要的保护配置，它的主要作用是当直流带电设备对柜体短路或闪络放电时，能够迅速动作，跳开所有来电方向的开关，从而切除故障，保证运行人员和设备的安全。本文从框架保护的工作原理、设置情况等方面进行阐述，对国内典型的框架保护设置方案存在的问题进行分析，并提出优化设计方案。

1 框架保护原理

框架保护装置由电流检测元件（简称“电流元件”）和电压检测元件（简称“电压元件”）组成，其工作原理如图1所示。

电流元件通过安装于直流设备柜体接地支路上的分流器采集泄漏电流，当柜体对地泄漏电流大于整定值时，电流元件动作并切除故障。如果钢轨对地绝缘水平较低，泄漏电流通过“正极—柜体—接地母排—接地网—钢轨—负极”构成回路电阻较小的电流通路，可直接启动电流元件。若钢轨对地绝缘良好，钢轨对地的过渡电阻过大，则泄漏电流较小，不足以启动电流元件。此时由于钢轨（负极）对地电压升高，将导致钢轨电位限制装置（OVPD）合闸，直接将钢轨与接地网导通。……