CN112615357B - 用于城轨供电系统的供电保护配合方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于城轨供电系统的供电保护配合方法及装置，所述方法包括：实时检测钢轨电压和框架电压；当钢轨电压超过钢轨电压整定值时，钢轨电位保护装置执行保护动作，并发送相应的动作信号给框架保护装置；当框架电压超过框架电压整定值时，框架保护装置判断是否接收到钢轨电位保护装置发送的动作信号，若没有接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则再次检测框架电压，若框架电压仍然超过框架电压整定值且没有接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则框架保护装置执行保护动作。在该方法中，增加了钢轨电位保护装置的动作信号作为判断条件，避免了框架保护装置误动作情况的发生，从而降低大面积停电情况的发生。

Description

用于城轨供电系统的供电保护配合方法及装置

技术领域

本发明涉及城轨供电系统领域，具体而言，涉及一种用于城轨供电系统的供电保护配合方法及装置。

背景技术

伴随我国城市建设的迅速发展，城市轨道交通是一种绿色节能的出行方式。城市轨道交通目前大多采用直流牵引供电系统，供电系统的安全可靠是轨道交通建设和运行的重要基础，因此在城轨直流牵引供电系统中会设置多重供电保护措施，其中设备框架泄漏保护(框架电压保护和框架电流保护)和钢轨电位限制保护分别承担了对设备和对人的保护。

由于钢轨电位保护装置检测的电压与框架保护装置检测的电压基本是同一个电压。两者的差异在于：框架保护装置是保护直流设备安全，动作于跳闸，只有故障排除且框架保护动作信号恢复后，才能使供电恢复正常；而钢轨电位保护装置是降低钢轨与地之间的电压，保护人身安全，不动作于跳闸，不影响直流牵引供电系统，列车可以正常运行。

框架保护装置中的电压保护作为轨电位限制装置的后备保护，动作整定值大于钢轨电位限制装置一级动作整定值，理论上应该在轨电位限制装置拒动后，钢轨与地电位差持续爬升达到框架保护动作阈值时再保护动作；实际上会出现钢轨电位限制装置先动作，框架保护装置跟随动作的误动作现象。这是因为当钢轨电位限制装置动作过程中钢轨电位依然快速上升并达到框架保护动作整定值时，由于两套装置的相互独立性，即使钢轨电位限制装置正在进行保护过程中，框架保护装置中的电压保护依然动作。相对于钢轨电位限制装置动作而言，框架电压保护动作会导致变电所交、直流断路器跳闸，影响重大，首先导致该变电所停止供电，甚至大面积停电，其次会让人误判为直流牵引供电系统中的直流设备绝缘损坏而发生对地短路，给工作人员的维护工作增加了难度，使系统维护成本升高。

造成框架保护误动作的主要原因是钢轨电位限制装置与框架保护的配合关系不合理。因此，进一步研究框架保护的工作原理及动作原因，调整好直流框架保护与钢轨电位限制装置的动作匹配关系，对地铁安全可靠运行具有重要作用。

发明内容

针对上述问题，本申请提供了一种用于城轨供电系统的供电保护配合方法、装置及存储介质，解决了框架泄漏保护装置和钢轨电位保护装置独立运行，容易造成框架泄漏保护装置误动作，造成大面积停电，给工作人员维护增加工作难度的问题，达到避免框架泄漏保护装置误动作的目的。

第一方面，本申请提供了一种用于城轨供电系统的供电保护配合方法，所述方法应用于城轨供电系统的供电保护配合装置，所述供电保护配合装置包括通信连接的钢轨电位保护装置和框架保护装置，所述方法包括：

钢轨电位保护装置实时检测钢轨电压，框架保护装置实时检测框架电压；

当所述钢轨电压超过钢轨电压整定值时，钢轨电位保护装置执行保护动作，并发送相应的动作信号给框架保护装置；

当所述框架电压超过框架电压整定值时，框架保护装置判断是否接收到钢轨电位保护装置发送的动作信号，若接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则框架保护装置不执行保护动作；若没有接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则经过第一预设时长后再次检测框架电压，若框架电压仍然超过框架电压整定值且仍然没有接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则框架保护装置执行保护动作。

根据本申请的实施例，优选地，在上述方法中，所述钢轨电位保护装置包括设置在钢轨与接地网之间的接触器，用于在钢轨电压超过钢轨电压整定值时使钢轨与大地短接以降低钢轨电位，所述钢轨电压整定值包括第一钢轨电压整定值和大于第一钢轨电压整定值的第二钢轨电压整定值；当所述钢轨电压超过钢轨电压整定值时，钢轨电位保护装置执行保护动作，具体包括：

当钢轨电压超过第一钢轨电压整定值且不超过第二钢轨电压整定值时，延时第二预设时长后启动接触器合闸，并保持合闸第三预设时长后恢复接触器断开，其中，当所述接触器合闸次数超过预设限定次数时，启动接触器合闸后不再恢复接触器断开，以使钢轨与大地持续短接；

当钢轨电压超过第二钢轨电压整定值，启动接触器合闸后不再恢复接触器断开，以使钢轨与大地持续短接。

根据本申请的实施例，优选地，在上述方法中，所述接触器上并联有晶闸管，用于在启动接触器合闸之前使钢轨与大地之间快速短接，所述钢轨电压整定值还包括大于第二钢轨电压整定值的第三钢轨电压整定值；所述当钢轨电压超过第二钢轨电压整定值，启动接触器合闸后不再恢复接触器断开，包括：

当钢轨电压超过第三钢轨电压整定值时，在启动接触器合闸之前，先导通所述晶闸管，以使钢轨与大地之间快速短接。

根据本申请的实施例，优选地，在上述方法中，所述框架电压整定值包括第一框架电压整定值和大于第一框架电压整定值的第二框架电压整定值；所述框架保护装置执行保护动作，具体包括：

当框架电压超过第一框架电压整定值时，框架保护装置发出框架过压报警信号；

当框架电压超过第二框架电压整定值时，框架保护装置控制该供电系统中的所有直流断路器断开。

第二方面，本申请提供了一种用于城轨供电系统的供电保护配合装置，所述装置包括钢轨电位保护装置和框架保护装置，所述钢轨电位保护装置和框架保护装置之间通信连接，以实现上述第一方面所述的用于城轨供电系统的供电保护配合方法。

根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，所述钢轨电位保护装置和框架保护装置之间的通信连接包括两路互为冗余的通信传输通道。

根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，所述两路互为冗余的通信传输通道分别为电信号通信传输通道和光信号通信传输通道，其中一路作为主通信传输通道，另一路作为备用通信传输通道。

根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，当钢轨电位保护装置与框架保护装置之间的距离不超过限定距离时，所述电信号通信传输通道为主通信传输通道，当钢轨电位保护装置与框架保护装置之间的距离超过限定距离时，所述光信号通信传输通道作为主通信传输通道。

根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，所述钢轨电位保护装置包括设置在钢轨与接地网之间的接触器，用于在钢轨电压超过钢轨电压整定值时，使钢轨与大地短接以降低钢轨电位。

根据本申请的实施例，优选地，在上述装置中，所述接触器上并联有晶闸管，用于在接触器合闸之前，使钢轨与大地之间快速短接。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：通过本发明的方法，在框架电压保护的控制方法上，增加了钢轨电位保护装置的动作信号作为判断条件，避免了框架保护装置误动作情况的发生，从而降低大面积停电情况的发生。

通过本发明的装置，使钢轨电位保护装置和框架保护装置之间建立通信机制，使两套独立的保护控制系统相互关联，信息融通。

附图说明

通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本发明公开的范围。其中所包括的附图是：

图1为本发明实施例提供的供电保护配合装置的结构框图。

图2为本发明实施例提供的供电保护配合方法的流程图。

图3为本发明实施例提供的框架保护装置的原理结构图。

图4为本发明实施例提供的框架保护装置的控制流程图。

图5为本发明实施例提供的钢轨电位保护装置的原理结构图。

图6为本发明实施例提供的钢轨电位保护装置的控制流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

实施例一

针对城轨实际运行时框架电压保护有可能会跟随钢轨电位限制保护导致误动作等情况，本发明实施例提供了一种用于城轨供电系统的供电保护配合装置，请参阅图1，该装置包括钢轨电位保护装置和框架保护装置，所述钢轨电位保护装置和框架保护装置之间通信连接，以便使框架保护装置能够实时接收到钢轨电位保护装置是否有动作信号。

为了保证系统的稳定性，钢轨电位保护装置和框架保护装置之间的通信连接包括两路互为冗余的通信传输通道，使得其中一路通信传输通道发生故障时，可采用另一路通信传输通道传递动作信号。

在本实施例中，两路互为冗余的通信传输通道分别为电信号通信传输通道和光信号通信传输通道，其中一路作为主通信传输通道，另一路作为备用通信传输通道。

由于钢轨电位保护装置和框架保护装置是相互独立的，而在实际变电所中布置的位置也不一样，若两者的布置距离较近，则优先采用电信号通信传输通道，即将电信号传输通道作为主通信传输通道，若两者的布置距离较远，因电信号传输会有衰落则优先采用光信号通信传输通道，即将光信号通信传输通道作为主通信传输通道。两种通信机制在传输过程中都会交换生命信号，对接收方来说，如果没有在主通信传输通道接收到正常传输的生命信号，则认为通信故障，会自动切换到备用传输通道进行通信。钢轨电位限制保护装置和框架保护装置两者之间基于本通信机制，使得两套独立的保护控制系统相互关联，通信速率上，不管采取近距离的硬线通信，还是远距离的光纤通信，其实时响应都非常快，响应时间为几个ms级别，对保护延时无影响。

由于框架保护装置中的电压保护是作为钢轨电位保护装置的后备保护，一般框架保护装置的电压整定值及整定时间稍大于钢轨电位保护装置。

当某供电区间无车时，在直流牵引系统正常工作的情况下，钢轨与地之间的电位为零。当供电区间内有车或发生短路故障时，由于钢轨和地之间绝缘泄漏电阻的存在，钢轨电位迅速升高，当钢轨电位超过设定的阈值时，钢轨电位限制装置启动，短接钢轨与接地网，使钢轨电位下降，并同时将动作信号传送给本牵引所的框架保护控制器。

框架保护装置中电压元件实时监测设备框架(地)和负极(钢轨)之间的电压，当检测到框架电压大于整定值时，实时判断框架保护控制器是否收到钢轨电位动作信号，如果收到钢轨电位动作信号，框架保护装置认为此时属于列车正常运行启动时的钢轨电位升高，为降低故障范围，框架电压保护不执行保护动作，如果没有接收到钢轨电位动作信号，框架保护装置延时2s后再检测电压，若框架电压仍超过框架电压整定值且这段时间仍没有检测到钢轨电位保护装置动作信号，则判断为框架泄漏故障，框架保护装置执行相应跳闸动作，切断本变电所交流侧和直流断路器，并同时联跳相邻变电所向本区段供电的馈线断路器分闸。

对于框架泄漏保护，框架保护装置一般安装在直流开关负极柜中，由电流保护和电压保护组成，变电所直流设备的框架保护统一使用电缆接到直流开关负极柜的柜壳连接铜排上，系统原理框图请参阅图3。电流型框架保护主要通过电流测量元件检测直流设备框架对接地网的故障泄漏电流；电压型框架保护一端接至负极柜柜体外壳，另一端接至直流系统的负极，主要通过电压测量元件检测直流设备外壳对设备负极之间的电压，两个元件将测量的电压、电流信号输入到信号采集模块中，由控制器对框架泄漏电流、框架泄漏电压进行判断和分析，如果达到故障整定值后，并触发框架保护动作。

在该框架保护装置中电流监测元件和电压监测元件同时监测信号，但是电流型框架保护电流回路的电阻是不确定的，和钢轨对地的过渡电阻的性能变化有关系。轨道交通投入运行初期，钢轨对地绝缘性能较好，当牵引所直流设备发生框架泄漏故障时，流过电流元件中的电流很小，框架保护电流元件不易动作，这时需要靠框架电压保护来作为后备保护。轨道交通投入运行一段时间后，钢轨对地绝缘性能下降，过渡电阻减小，发生框架故障时框架保护电流元件能够可靠动作，并作用于相应的断路器跳闸。

框架泄漏保护控制流程，请参阅图4。当直流牵引供电系统正常工作、设备绝缘良好时，没有电流通过框架保护的电流检测回路，则该保护装置不工作。当直流设备的绝缘性能降低时，如果设备发生短路或对柜体外壳放电，接地电流通过电流检测元件流入接地网，然后通过钢轨与地之间的过渡电阻(或排流柜)回到钢轨(负极)。当接地电流大于整定值(I>40A)时，电流框架保护动作，将中压交流断路器及该牵引变电所的所有直流断路器断开，并把向相同供电区间供电的左右邻站牵引变电所的直流断路器也断开。

框架保护装置的电压保护部分的动作分为报警和跳闸两部分，一般保护整定值设为：第一框架电压整定值>95V，延时1.5s报警；第二框架电压整定值>150V，延时2s动作。当柜体外壳与直流设备正极发生短路故障时，电压检测元件将在负极和外壳之间检测到电压，如果该电压值大于第二框架电压整定值，则电压保护装置根据整定时间进行动作，将中压交流断路器及该牵引变电所的所有直流断路器断开，并把向相同供电区间供电的左右邻站牵引变电所的直流断路器断开。故障排除后，需人工复位框架保护，断路器才可以重新合闸。

框架保护装置执行保护动作，会使本变电所交流侧和直流断路器分闸，同时使得相邻变电所向相同区段供电的馈线断路器跳闸，因此框架保护动作造成的影响较大，恢复时间也相对较长。

针对钢轨电位保护装置，请参阅图5、6：

钢轨电位保护通过钢轨电位保护装置来实现，钢轨电位保护装置连接于于钢轨和接地网之间，其原理图请参阅图5所示，主要作用是为了保护乘客在上下车时由于其他列车的运行，使钢轨对地电位过高或其他异常电位(如变电所正极接地、走形区正负级短接等)对人身造成电击伤害。钢轨电位限制装置中主要短接装置是接触器支路和双向晶闸管支路共同组成的并联电路，用于短接钢轨和大地。

钢轨电位保护装置保护控制逻辑请参阅图6所示，工作时持续地检测钢轨对地电位，以两者电位差作为钢轨电位保护装置的动作条件。当钢轨对地电位超过设定的电压值时，钢轨电位限制装置按设定电压值的不同进行相应保护动作，一般分为三段保护，其中一段、二段保护利用接触器闭合实现接地，三段保护利用钢轨电位限制器中双向晶闸管的快速动作特性实现接地保护。

该钢轨电位保护装置的保护动作逻辑如下，其中钢轨电压整定值包括第一钢轨电压整定值和大于第一钢轨电压整定值的第二钢轨电压整定值以及大于第二钢轨电压整定值的第三钢轨电压整定值，其分别对应于一段保护、二段保护和三段保护：

1)钢轨电压一段保护Ug1：当钢轨与大地之间的电压差(钢轨电压)大于一段保护所对应的第一钢轨电压整定值90V且不超第二钢轨电压整定值150V时，接触器延时第二预设时长0.8s合闸，将钢轨与大地有效短接，以降低钢轨电位，保持第三预设时长(6s)后恢复开断。若接触器连续动作3次后，接触器将不再恢复开断，保持闭锁状态使钢轨与大地持续短接。

2)钢轨电压二段保护Ug2：钢轨与大地之间的电压差(钢轨电压)大于二段保护所对应的第二钢轨电压整定值150V且不超第三钢轨电压整定值600V时，接触器保持闭合，不再恢复开断，为持续闭锁状态，使钢轨与大地持续短接。

3)钢轨电压三段保护Ug3：钢轨与大地之间的电压差(钢轨电压)大于三段保护的第三钢轨电压整定值600V时，晶闸管回路首先在约0.2ms内导通，使钢轨与地短接，并向接触器发出合闸信号，启动接触器合闸并保持在闭合状态。接触器合闸后，晶闸管回路立即断开。维护人员排除故障，将钢轨电位限制装置复位后，钢轨电位限制装置才返回正常运行状态。

实施例二

请结合参阅图1、2，本发明实施例提供了一种用于城轨供电系统的供电保护配合方法，所述方法应用于城轨供电系统的供电保护配合装置，所述供电保护配合装置包括通信连接的钢轨电位保护装置和框架保护装置，该装置中的具体结构已在实施例一中介绍，此处不再赘述。

所述方法包括：

钢轨电位保护装置实时检测钢轨电压，框架保护装置实时检测框架电压；

当所述钢轨电压超过钢轨电压整定值时，钢轨电位保护装置执行保护动作，并发送相应的动作信号给框架保护装置；

当所述框架电压超过框架电压整定值时，框架保护装置判断是否接收到钢轨电位保护装置发送的动作信号，若接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则框架保护装置不执行保护动作；若没有接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则经过第一预设时长后再次检测框架电压，若框架电压仍然超过框架电压整定值且仍然没有接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则框架保护装置执行保护动作。

具体地，所述钢轨电位保护装置包括设置在钢轨与接地网之间的接触器，用于在钢轨电压超过钢轨电压整定值时使钢轨与大地短接以降低钢轨电位，所述接触器上并联有晶闸管，用于在启动接触器合闸之前使钢轨与大地之间快速短接，所述钢轨电压整定值包括第一钢轨电压整定值、大于第一钢轨电压整定值的第二钢轨电压整定值和大于第二钢轨电压整定值的第三钢轨电压整定值；当所述钢轨电压超过钢轨电压整定值时，钢轨电位保护装置执行保护动作，具体包括：

当钢轨电压超过第一钢轨电压整定值且不超过第二钢轨电压整定值时，延时第二预设时长后启动接触器合闸，并保持合闸第三预设时长后恢复接触器断开，其中，当所述接触器合闸次数超过预设限定次数时，启动接触器合闸后不再恢复接触器断开，以使钢轨与大地持续短接；

当钢轨电压超过第二钢轨电压整定值，启动接触器合闸后不再恢复接触器断开，以使钢轨与大地持续短接。

当钢轨电压超过第三钢轨电压整定值时，在启动接触器合闸之前，先导通所述晶闸管，以使钢轨与大地之间快速短接。

具体地，所述框架电压整定值包括第一框架电压整定值和大于第一框架电压整定值的第二框架电压整定值；所述框架保护装置执行保护动作，具体包括：

当框架电压超过第一框架电压整定值时，框架保护装置发出框架过压报警信号；

当框架电压超过第二框架电压整定值时，框架保护装置控制该供电系统中的所有直流断路器断开。

在该方法中涉及的具体参数如第一预设时长、第二预设时长、第三预设时长、预设限定次数分别为工作人员根据实际需要设置，例如第一预设时长设置为2s，第二预设时长设置为0.8s，第三预设时长设置为6s，预设限定次数3次。

综上所述，本发明提供的用于城轨供电系统的供电保护配合方法、装置及存储介质，通过本发明的方法，在框架电压保护的控制方法上，增加了钢轨电位保护装置的动作信号作为判断条件，避免了框架保护装置误动作情况的发生，从而降低大面积停电情况的发生。通过本发明的装置，使钢轨电位保护装置和框架保护装置之间建立通信机制，使两套独立的保护控制系统相互关联，信息融通。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

应当理解到，所揭露的方法、装置，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种用于城轨供电系统的供电保护配合方法，其特征在于，所述方法应用于城轨供电系统的供电保护配合装置，所述供电保护配合装置包括通信连接的钢轨电位保护装置和框架保护装置，所述方法包括：

钢轨电位保护装置实时检测钢轨电压，框架保护装置实时检测框架电压；

当所述钢轨电压超过钢轨电压整定值时，钢轨电位保护装置执行保护动作，并发送相应的动作信号给框架保护装置；

当所述框架电压超过框架电压整定值时，框架保护装置判断是否接收到钢轨电位保护装置发送的动作信号，若接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则框架保护装置不执行保护动作；若没有接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则经过第一预设时长后再次检测框架电压，若框架电压仍然超过框架电压整定值且仍然没有接收到钢轨电位保护装置的动作信号，则框架保护装置执行保护动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢轨电位保护装置包括设置在钢轨与接地网之间的接触器，用于在钢轨电压超过钢轨电压整定值时使钢轨与大地短接以降低钢轨电位，所述钢轨电压整定值包括第一钢轨电压整定值和大于第一钢轨电压整定值的第二钢轨电压整定值；当所述钢轨电压超过钢轨电压整定值时，钢轨电位保护装置执行保护动作，具体包括：

当钢轨电压超过第一钢轨电压整定值且不超过第二钢轨电压整定值时，延时第二预设时长后启动接触器合闸，并保持合闸第三预设时长后恢复接触器断开，其中，当所述接触器合闸次数超过预设限定次数时，启动接触器合闸后不再恢复接触器断开，以使钢轨与大地持续短接；

当钢轨电压超过第二钢轨电压整定值，启动接触器合闸后不再恢复接触器断开，以使钢轨与大地持续短接。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接触器上并联有晶闸管，用于在启动接触器合闸之前使钢轨与大地之间快速短接，所述钢轨电压整定值还包括大于第二钢轨电压整定值的第三钢轨电压整定值；所述当钢轨电压超过第二钢轨电压整定值，启动接触器合闸后不再恢复接触器断开，包括：

当钢轨电压超过第三钢轨电压整定值时，在启动接触器合闸之前，先导通所述晶闸管，以使钢轨与大地之间快速短接。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述框架电压整定值包括第一框架电压整定值和大于第一框架电压整定值的第二框架电压整定值；所述框架保护装置执行保护动作，具体包括：

当框架电压超过第一框架电压整定值时，框架保护装置发出框架过压报警信号；

当框架电压超过第二框架电压整定值时，框架保护装置控制该供电系统中的所有直流断路器断开。

5.一种用于城轨供电系统的供电保护配合装置，其特征在于，所述装置包括钢轨电位保护装置和框架保护装置，所述钢轨电位保护装置和框架保护装置之间通信连接，以实现如权利要求1至4任一项所述的用于城轨供电系统的供电保护配合方法。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述钢轨电位保护装置和框架保护装置之间的通信连接包括两路互为冗余的通信传输通道。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述两路互为冗余的通信传输通道分别为电信号通信传输通道和光信号通信传输通道，其中一路作为主通信传输通道，另一路作为备用通信传输通道。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当钢轨电位保护装置与框架保护装置之间的距离不超过限定距离时，所述电信号通信传输通道为主通信传输通道，当钢轨电位保护装置与框架保护装置之间的距离超过限定距离时，所述光信号通信传输通道作为主通信传输通道。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述钢轨电位保护装置包括设置在钢轨与接地网之间的接触器。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述接触器上并联有晶闸管。

Images