电力机车车顶过电压吸收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及电力机车技术领域，尤其涉及一种电力机车车顶过电压吸收装置。
【背景技术】
[0002]电气化铁路电力机车和接触网之间产生的过电压现象，多次造成机车放电间隙击穿，直接造成牵引变电所断路器跳闸，短路电流甚至烧损接触网导线，严重危及机车和接触网设备安全，甚至造成行车C类事故。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种电力机车车顶过电压吸收装置，用以解决现有技术中的缺陷，防止牵引变电所断路器跳闸或烧损接触网导线的事故发生。
[0004]本发明实施例提供一种电力机车车顶过电压吸收装置，该电力机车车顶过电压吸收装置包括:
[0005]电力机车车顶过电压吸收装置，其特征在于，所述电力机车车顶过电压吸收装置包括:复合式放电间隙、氧化锌非线性电阻、脱扣器；其中，所述复合式放电间隙的一端与电力机车系统相连接，所述复合式放电间隙的另一端与所述氧化锌非线性电阻相连接，所述氧化锌非线性电阻还与所述脱扣器的一端相连接。
[0006]本发明提供的电力机车车顶过电压吸收装置，通过复合式放电间隙吸收过电压，解决了机车操作过电压及雷电过电压引起的放电间隙放电，有效的防止了牵引变电所断路器跳闸或烧损接触网导线的事故发生。
【附图说明】
[0007]图1为本发明一个实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
[0009]通过到机务段现场考察，跟踪电力机车的运行情况，可以知道电力机车出现过电压的情况主要发生在两种情况下:一、机车升受电弓合主断或是断开主断降受电弓；二、机车通过分相区失电或得电的瞬间。
[0010]通过对电力机车过电压情况进行测试试验可知，过电压主要出现在电力机车受电弓与接触网的离合过程中，即电力机车系统对于接触网系统的投入和退出过程，也是电力机车和接触网之间电路参数发生变化的过程，在这个变化过程中产生过电压现象。进一步地，过电压表现为瞬间脉冲式尖峰。
[0011]在电力机车通过分相区失电或得电瞬间期间，过电压呈现高频脉冲电压录波图像，电力机车通过接触网过分相区时过电压为电磁振荡现象，过电压呈现高频震荡，其峰值为脉冲状态，这主要是接触网过分相存在中性段造成。
[0012]此过电压随机性与峰值大，接触网过分相试验中过电压最高达82kv和98kv。
[0013]对放电间隙而言，工频耐压试验时将放电间隙距离分别设为110mm和118mm。当放电间隙为110_时，工频试验电压击穿平均值为47.25KV ;当放电间隙在118_时，工频试验电压击穿平均值为49.13KV ;当放电间隙为110mm时，冲击试验电压范围在88KV — 194KV之间；当放电间隙在118mm时，冲击试验电压值最低为102 — 103KV时，为放电间隙击穿的的最低电压值，也就是放电间隙击穿的临界冲击电压值。
[0014]从以上数据可知在机车正常的通过分相区失电或得电的瞬间出现的过电压就有可能造成放电间隙的击穿，因此通过本发明实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置可以抑制过电压对电力机车的破坏。
[0015]图1为本发明一个实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置的结构示意图；如图1所示，本发明实施例中的电力机车车顶过电压吸收装置包括:电力机车车顶过电压吸收装置，其特征在于，所述电力机车车顶过电压吸收装置包括:复合式放电间隙11、氧化锌非线性电阻12、脱扣器13 ;其中，所述复合式放电间隙11的一端与电力机车系统10相连接，所述复合式放电间隙11的另一端与所述氧化锌非线性电阻12相连接，所述氧化锌非线性电阻12的一端还与所述脱扣器13的一端相连接。
[0016]本发明实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置，通过复合式放电间隙11吸收过电压，解决了机车操作过电压及雷电过电压引起的放电间隙放电，有效的防止了牵引变电所断路器跳闸或烧损接触网导线的事故发生。
[0017]进一步地，在上述图1所示实施例中，所述氧化锌非线性电阻12的通流容量为800安培。本发明实施例中，通过采用大通流量的氧化锌非线性电阻作为过电压吸收的主要元件，其耐受冲击的寿命次数会提高一个数量级；另外，氧化锌非线性电阻12阀片的通流量提高，对一般谐振过电压的承受能力有一定提高，从而在一定程度上延长了本发明实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置的使用寿命。
[0018]进一步地，在上述图1所示实施例中，所述复合式放电间隙11的冲击系数小于1。本发明实施例通过采用复合材料的冲击系数小于1的复合式放电间隙11与氧化锌非线性电阻12阀片串联，从而改善了本发明实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置的频响性能。采用复合材料放电间隙使冲击系数小于1，则达到较好吸收过电压的效果，即冲击放电电压小于工频放电电压的峰值，该间隙在低频时，放电值较高，而对于高频的过电压，则放电值较低，这样既可以避免低频谐振的伤害，又能有效限制高频过电压。
[0019]进一步地，在上述图1所示实施例中，所述脱扣器13采用涡状平板式熔断器所述脱扣器13的熔体以平面的方向扩展。脱扣器13采用涡状平板式熔断器作为本发明实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置的故障脱扣装置，将脱扣器13的熔体以平面的方向扩展，解决了传统熔断器在纵向上绝缘距离较大的问题，使得电力机车小空间距离的场合得以使用。
[0020]进一步地，在上述图1所示实施例中，所述电力机车车顶过电压吸收装置还包括:放电监测计数器14，与所述脱扣器13的另一端相连接，用于在所述电力机车系统10在运行中连续监测泄漏电流的变化、动作次数和报警。
[0021]综合以上，本发明实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置主要由复合式放电间隙11、氧化锌非线性电阻12、脱扣器13三部分组成，并带有在运行中连续监测泄漏电流的变化，动作次数和报警功能的放电监测计数器14。
[0022]此外，本发明实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置的技术参数:电力机车系统10的电压:27.5kV ;持续运行电压:彡33kV ; 1mA参考电压:47±2kV ；2ms通流量:彡800A ;10kA残压..( 84.3kV ;工频放电电压:彡50kV ;冲击系数:彡0.9 ;爬电比距:^ 33mm/kV。通过上述参数的设置，，过本发明实施例提供的电力机车车顶过电压吸收装置能有效的保护机车免受过电压的损坏。
[0023]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种电力机车车顶过电压吸收装置，其特征在于，所述电力机车车顶过电压吸收装置包括:复合式放电间隙、氧化锌非线性电阻、脱扣器；其中，所述复合式放电间隙的一端与电力机车系统相连接，所述复合式放电间隙的另一端与所述氧化锌非线性电阻相连接，所述氧化锌非线性电阻还与所述脱扣器的一端相连接。2.根据权利要求1所述的电力机车车顶过电压吸收装置，其特征在于，所述氧化锌非线性电阻的通流容量为800安培。3.根据权利要求1所述的电力机车车顶过电压吸收装置，其特征在于，所述复合式放电间隙的冲击系数小于1。4.根据权利要求1?3任一所述的电力机车车顶过电压吸收装置，其特征在于，所述脱扣器采用涡状平板式熔断器。5.根据权利要求4所述的电力机车车顶过电压吸收装置，其特征在于，所述脱扣器的熔体以平面的方向扩展。6.根据权利要求4所述的电力机车车顶过电压吸收装置，其特征在于，所述电力机车车顶过电压吸收装置还包括:放电监测计数器，与所述脱扣器的另一端相连接，用于在所述电力机车系统在运行中连续监测泄漏电流的变化、动作次数和报警。
【专利摘要】本发明公开了一种电力机车车顶过电压吸收装置，该电力机车车顶过电压吸收装置包括：复合式放电间隙、氧化锌非线性电阻、脱扣器；其中，所述复合式放电间隙的一端与电力机车系统相连接，所述复合式放电间隙的另一端与所述氧化锌非线性电阻相连接，所述氧化锌非线性电阻还与所述脱扣器的一端相连接。本发明实施例通过复合式放电间隙吸收过电压，解决了机车操作过电压及雷电过电压引起的放电间隙放电，有效的防止了牵引变电所断路器跳闸或烧损接触网导线的事故发生。
【IPC分类】H02H9/04
【公开号】CN105305395
【申请号】CN201410267565
【发明人】于海霞, 周浩, 魏秀英
【申请人】中国北车集团大同电力机车有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年6月17日