CN206807146U - 电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及雷电过电压保护、低压工频续流抑制、地电位反击保护、电磁干扰防护综合防雷技术领域。该电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜采用集中式安装SPD的方式装配成独立的屏柜。本实用新型提供的综合防雷柜，替代了原来在变电所控制室各系统分散就近安装SPD的防护方案，原方案易因SPD模块劣化而产生短路起火造成事故，且模块不易监测，给维护造成困难；同时弥补了原防护方案不能抑制工频续流，不能防止地电位反击的不足。

Description

电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜

技术领域

本实用新型涉及涉及雷电过电压保护、低压工频续流抑制、地电位反击保护、电磁干扰防护综合防雷技术领域，尤其涉及电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜。

背景技术

牵引变电所作为电气化铁路的动力源泉地位重要，如何保障其安全可靠运行一直以来是铁路营运的重要课题，在牵引变电所各系统的安全防护方面防强电侵入尤为重要。近年来，随着科技进步，大量的控制、监视、测量、调整、远动、智能巡检、动态环境系统等先进设备陆续应用于牵引变电二次系统，致力于牵引变电一次设备的安全高效运行。同时，也因此类设备对于运行环境的严格要求，进而产生了很多故障和事故，其中强电侵入(包括重合闸操作造成的短路冲击)一直是突出矛盾，秦沈客运专线、哈大客专、哈大线、武广线、杭甬线等多个牵引变电所均因强电侵入造成损坏甚至整所烧毁等事故，损失巨大。

牵引供电设施包括牵引变电所亭(变电所、开闭所、分区所、AT所等)、远动设备(调度端设备和被控端设备)、接触网。所以，牵引供电设施就有进行电能传输、变换、分配、使用的一次系统、设备，以及对一次设备进行监视、测量、控制、调节的二次系统、设备。

牵引供电设施二次系统防强电侵入主要包括防雷、防地电位反击、防工频续流。统计表明，牵引变电所强电侵入发生概率最多、强度最强、破坏程度最大的还是雷电活动(或称雷击)，雷击后雷电进行波可以击穿设备绝缘从而诱发工频短路；雷击可以通过空间电磁耦合产生强烈的电磁干扰对变电所二次系统产生危害(包括误动作)；雷电造成地电位异常升高，损坏二次保护装置。因此，牵引变电所防强电侵入应主要是防雷保护。

实际证明现有防护措施中，独立避雷针(接闪杆)、进线避雷线(接闪线)、建筑避雷带(接闪带)不能完全防护所内直接雷击；氧化锌避雷器因为容量的限制(5-10KA)不能完全分流闪电电涌的侵入；没有针对性很强的防止地电位反击的措施；没有抑制低压工频续流对于所内冲击的措施；交直流系统分散设置安装的SPD劣化速度快又没有监测，随漏电流的加大极易过热诱发短路而起火，产生更大损失；测控屏、监控屏等采用的抗干扰端子因安装空间限制通流容量较小，无法防护沿二次线缆侵入的电磁干扰。所以，故障或事故时常发生，重点表现在以下方面：

1、雷击所外进线或供电线，电涌沿牵引变电所进出口一次设备(隔离开关、电压互感器)的二次回路线缆、交直流系统部分进出控制室回路线缆、信号线缆侵入控制室，造成二次系统损坏；

2、暴露于自然条件下的接触网开关，其机构箱电机电源及加热回路易因雷击造成设备短路而产生工频续流侵入控制室交流屏或网开控制屏，造成跳闸而难于恢复；

3、雷电进行波(直击雷)通过二次系统接地线反击侵入控制室测控屏和监控屏造成保护装置不能及时动作，进而产生更大损失；

4、因空间电磁耦合在电缆屏蔽层内产生的环流烧毁电缆绝缘；

5、电涌沿线缆屏蔽层、加强筋侵入控制室。

通过总结实际应用经验，我们在原有防护措施的基础上，进行了创新和升级，设计采用了集中式安装SPD、配置防接地线反击和抑制工频续流措施的独立的综合防雷柜，以完成上述五个方面牵引变电所二次系统强电侵入的防护。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，是牵引变电所二次系统防电涌侵入的总等电位连接及泄放装置、是牵引变电所防强电(工频续流)侵入的总保护屏障，可以抑制雷电进行波通过二次系统接地线反击侵入变电所主控室测控屏、监控屏，损坏保护装置，还具有自动灭火、自动照明、自动通风换气等辅助功能。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

应用于电气化铁路牵引变电所二次系统防强电侵入的综合防雷箱，创新采用集中式选配安装电涌保护器(SPD)、接地线防反击措施、工频续流抑制装置的方式而构成独立的防护屏柜，此项创新解决了原有在二次系统中分散就近安装SPD的防护方式易发生火灾及短路事故的痼疾，并可以通过提高SPD通流容量、统一增加监测系统远程告警及检测、采用温度调节及自动灭火装置等措施，使得此防护系统更加安全可靠。

创新地在综合防雷箱内统一设置了防反击接地线，为测控屏、监控屏等重要保护测控设备统一提供可靠的接地线，保证在雷击回流线或主变副边从集中接地箱处造成地电位异常升高时，控制室保护装置不因接地线反击而损坏或拒动，避免不能及时跳闸进而产生更大损失。

创新地采用石墨间隙型电涌保护器，提供电涌瞬态低阻泄放通道的同时，重点对于接触网一端可能产生的400V以下工频续流(短路)冲击，利用电涌保护器的近极效应予以抑制。

其中，所述屏柜采取尺寸为2260×800×600mm的标准机柜，整体安装时占用一个柜位，可吊装。

其中，所述屏柜柜体表面喷涂RAL7035颜色漆。

其中，所述屏柜正面衬板设检测单元、柜门设人机界面。

其中，所述屏柜内配置监测系统，所述监测系统包括现场监测和集中监测。

其中，所述现场监测包括：SPD编号识别、SPD状态检测、SPD参数检测、接地系统过电流检测数据采集装置；现场人机界面，数据存储和通信三部分。

其中，所述集中监测包括：工控机和后台软件，所述工控机连接监测多个防雷柜。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，是牵引变电所防强电(工频续流)侵入的总保护屏障，可以防止雷电进行波通过二次系统接地线反击侵入变电所主控室测控屏、监控屏，损坏保护装置；可以抑制接触网端电压工频续流侵入控制室；综合防雷柜可以进行现场监测和集中监测，还具有自动灭火、自动照明、自动通风换气等辅助功能。

为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是本实用新型电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜的主视图；

图2是本实用新型电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜的侧视图；

图3是本实用新型电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜的侧视图；

图4是本实用新型电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜的布置图；

图5是本实用新型电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜的布置图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图1，电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜包括：屏柜，所述屏柜采用集中式安装SPD的方式装配成独立的屏柜，所述屏柜底部采用活动升高座固定；所述屏柜柜体采用威图结构形式；所述屏柜内分为前、后SPD布置区，侧面为端子排电位汇集线布置区，底部为反击抑制装置区，顶部为自动灭火、照明、开关电源区。

进一步，所述屏柜采取尺寸为2260×800×600mm的标准机柜，整体安装时占用一个柜位，可吊装。

进一步，所述屏柜柜体表面喷涂RAL7035颜色漆。

进一步，所述屏柜正面衬板设检测单元、柜门设人机界面。

进一步，所述屏柜内配置监测系统，所述监测系统包括现场监测和集中监测。

进一步，所述现场监测包括：SPD编号识别、SPD状态检测、SPD参数检测、接地系统过电流检测数据采集装置；现场人机界面，数据存储和通信三部分。

进一步，所述集中监测包括：工控机和后台软件，所述工控机连接监测多个防雷柜。

本实用新型综合防雷柜是牵引变电所二次系统防电涌侵入的总等电位连接及泄放装置、是牵引变电所防强电(工频续流)侵入的总保护屏障，可以抑制雷电进行波通过二次系统接地线反击侵入变电所主控室测控屏、监控屏，损坏保护装置；综合防雷柜可以进行现场监测和集中监测，具有自动灭火、自动照明、自动通风换气等辅助功能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，其特征在于，包括：屏柜，所述屏柜采用集中式安装SPD的方式装配成独立的屏柜，所述屏柜底部采用活动升高座固定；所述屏柜柜体采用威图结构形式；所述屏柜内分为前、后SPD布置区，侧面为端子排电位汇集线布置区，底部为反击抑制装置区，顶部为自动灭火、照明、开关电源区。

2.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，其特征在于，所述屏柜采取尺寸为2260×800×600mm的标准机柜，整体安装时占用一个柜位，可吊装。

3.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，其特征在于，所述屏柜柜体表面喷涂RAL7035颜色漆。

4.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，其特征在于，所述屏柜正面衬板设检测单元、柜门设人机界面。

5.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，其特征在于，所述屏柜内配置监测系统，所述监测系统包括现场监测和集中监测。

6.根据权利要求5所述的电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，其特征在于，所述现场监测包括：SPD编号识别、SPD状态检测、SPD参数检测、接地系统过电流检测数据采集装置；现场人机界面，数据存储和通信三部分。

7.根据权利要求5所述的电气化铁路牵引变电所二次系统综合防雷柜，其特征在于，所述集中监测包括：工控机和后台软件，所述工控机连接监测多个防雷柜。