一种过电压吸收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及牵引供电领域，特别是涉及一种过电压吸收装置。
【背景技术】
[0002]在我国运营的重载电力机车车型主要包括西门子的HXD1、阿尔斯通的HXD2等等。根据我国电气化铁路的牵引供电系统的状况，各种车型的电力机车适应能力必须得到进一步提高。近年来，以空气断口为核心的锚段关节式电分相在接触网供电系统中得到了广泛推广，替代了传统的绝缘器件式电分相。锚段关节式电分相可以避免机车过分相时，由于绝缘器件的使用导致受电弓滑板受硬点冲击带来的弊端。
[0003]锚段关节式电分相也存在着不足。当电力机车通过关节式电分相时，明显地会出现操作过电压和暂时过电压，这些过电压对铁路安全运输以及高压设备都造成了巨大危害，必须进行有效的治理，从而提高重载电力机车的运输效率，增强牵引供电系统的可靠性和安全性。目前国内外已有一些解决过关节式电分相过电压的解决方案，主要是RC吸收装置与氧化锌避雷器结合使用和RLC装置两种。
[0004]RC吸收装置结构简单，安装方便，但是在使用中也存在一些不利因素。首先，由于RC吸收装置需要并联在接触网上，时刻流过一个稳态电流，再考虑到谐波电流，当RC吸收装置的容量较大时有较多的能量在装置上消耗掉了，没有得到充分的利用。而RC吸收装置的容量若选取的较小时，对过电压的防护效果要降低。其次，由于RC吸收装置一直处于工作状态，不利于延长设备的使用寿命，对装置中的电容和电阻的性能和质量要求较高。
[0005]RLC组成的二阶高通滤波器的带宽特性，在滤波器工作于谐振点以后的所有频率都能以低阻抗特性滤波。但在设计二阶高通滤波器时为减小体积，电感线圈中必须加入磁性材料，磁性材料使用铁淦氧，但是该材料适合在高频几十KHz以上范围工作，通过对机车过关节式分相过电压实测数据进行分析，其过电压内含的谐波基本在5?20KHz内。其次在脉冲波瞬时泄放电流很大的情况下材料容易饱和，电感量下降很多。若使用铁粉性材料，虽然可以避免饱和现象，但电感对于微秒级的过电压脉冲在储能时间段内出现涌流，电感未发挥作用，涌流冲击电容造成损害。
[0006]通过对过电压机理以及现场实际情况的分析，认为采用自保护阻容吸收过电压治理装置较为合理。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是提供一种过电压吸收装置，采用轨道外侧柱上分级固定悬挂方式，并且结合特殊布局的阻容单元和并联设置的氧化锌避雷器，使得减少高频信号导致的介质损耗，且减缓操作过电压对电容单元的冲击。
[0008]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0009]一种过电压吸收装置，包括连接在干路上的两条并联的支路，其中一条支路为高压熔断器和阻容单元串联，阻容单元包括高压电阻器和η个电容器；另外一条支路连接氧化锌避雷器，其中η为偶数，且η彡4 ;
[0010]所述阻容单元的η个电容器采用先串联后并联的形式构成整体，再与高压电阻器串联。
[0011]在本实用新型的一个优选实施例中，所述高压熔断器由安装固板固定在针式绝缘子上。
[0012]在本实用新型的一个优选实施例中，所述高压电阻器采用铜银合金无感电阻丝。
[0013]在本实用新型的一个优选实施例中，所述高压电阻器的阻值为200欧姆，功率选为1000瓦。
[0014]在本实用新型的一个优选实施例中，所述电容器采用陶瓷干式电容。
[0015]通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0016]过电压吸收装置采用轨道外侧柱上分级固定悬挂方式，采用特殊布局的阻容单元，减少高频信号导致的介质损耗，提高阻容单元的使用寿命和可靠性。这个阻容单元主要用于吸收扰动振荡，治理操作过电压，吸收谐振过电压；
[0017]此外，并联的氧化锌避雷器是为了限制操作过电压在一定的幅值范围之内，减缓操作过电压对电容单元的冲击。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0021]参照图1，一种过电压吸收装置，包括连接在干路300上的两条并联的支路100，200，其中一条支路100为高压熔断器110和阻容单元120串联，阻容单元120包括高压电阻器121和4个电容器122，阻容单元120的4个电容器采用先串联后并联的形式构成整体，再与高压电阻器121串联；另外一条支路200设置氧化锌避雷器210。
[0022]阻容单元内部的高压电阻器采用铜银合金无感电阻丝，阻容单元内部的电容器采用陶瓷干式电容。高压熔断器由安装固板固定在针式绝缘子上，有大电流通过时，自动脱离切点主设备与接触网的连接。
[0023]过电压吸收装置采用轨道外侧柱上分级固定悬挂方式，采用特殊的阻容单元，主要是为了减少高频信号导致的介质损耗，提高阻容单元的使用寿命和可靠性。这个阻容单元主要用于吸收扰动振荡，治理操作过电压，吸收谐振过电压。
[0024]此外，并联的氧化锌避雷器是为了限制操作过电压在一定的幅值范围之内，减缓操作过电压对电容单元的冲击。
[0025]本实施例中，为保证电容充电时间常数，选择高压电阻器为200欧姆，实现快速充放电的目的。另一方面，考虑到装置实际运行状态以及机车过等高点充放电时间，功率选为1000 瓦。
[0026]此外，电容器的选取考虑了具有较好耐压等级的I类陶瓷干式电容，同时采用多片串并联的特殊结构以解决其容量较小的问题。
[0027]陶瓷干式电容的耐压等级为80kV/min，1.2/50usl85kV冲击电压正负极连续各15次，容值可根据实际线路计算。在25度时，1000赫兹介质损耗为0.05%。通过大量实验，此类陶瓷电容在过渡过程的高频信号下，具有较好的可靠性。
[0028]考虑到电容的额定电流，保险系数选为2.5-3。因此，高压熔断器的额定电流选为2.5A — 3A。另一方面，考虑到牵引变电所实际保护的开断电流，熔断器的开断电流选为5500-6000A。
[0029]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种过电压吸收装置，其特征在于，包括连接在干路上的两条并联的支路，其中一条支路为高压熔断器和阻容单元串联，阻容单元包括高压电阻器和η个电容器；另外一条支路连接氧化锌避雷器，其中η为偶数，且η多4 ; 所述阻容单元的η个电容器采用先串联后并联的形式构成整体，再与高压电阻器串联。2.根据权利要求1所述的一种过电压吸收装置，其特征在于，所述高压熔断器由安装固板固定在针式绝缘子上。3.根据权利要求1所述的一种过电压吸收装置，其特征在于，所述高压电阻器采用铜银合金无感电阻丝。4.根据权利要求1或3所述的一种过电压吸收装置，其特征在于，所述高压电阻器的阻值为200欧姆，功率选为1000瓦。5.根据权利要求1所述的一种过电压吸收装置，其特征在于，所述电容器采用陶瓷干式电容。
【专利摘要】本实用新型公开了一种过电压吸收装置，其特征在于，包括连接在干路上的两条并联的支路，其中一条支路为高压熔断器和阻容单元串联，阻容单元包括高压电阻器和n个电容器；另外一条支路连接氧化锌避雷器，其中n为偶数，且n≥4；所述阻容单元的n个电容器采用先串联后并联的形式构成整体，再与高压电阻器串联。采用轨道外侧柱上分级固定悬挂方式，并且结合特殊布局的阻容单元和并联设置的氧化锌避雷器，使得减少高频信号导致的介质损耗，且减缓操作过电压对电容单元的冲击。
【IPC分类】H02H9/04
【公开号】CN204681086
【申请号】CN201520072996
【发明人】陈峻, 杨斌, 冯小平, 邢功朝
【申请人】西安鼎益电器有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年2月2日