电气化铁道 27.5kV电缆护层保护器技术参数
随着电气化铁道27.5kV电缆在国内高速铁路和客运专线铁路项目中普遍应用,电缆的接地安全越来越受到重视。GB 50217-2007《电力工程电缆设计规范》规定,单芯电力电缆金属层单点直接接地,在线路未接地的终端设置金属护层电压限制器(即电缆护层保护器),可增强护层绝缘保护。目前,国内既有在建或是已开通项目,所采用的电缆护层保护器产品,主要是电力电缆护层保护器,因缺乏统一参数标准,不同厂家同类产品参数差异大,产品型式不一,工程应用时选型困难,如若选用产品参数与系统不匹配,对27.5kV电缆安全运行还会造成威胁。因此,有必要根据我国电气化铁路牵引供电系统特点,结合27.5kV电缆护层保护器工作条件和适用环境,对电气化铁道27.5kV电缆护层保护器的选型进行深入研究。
1 27.5kV电缆护层保护器使用环境特点
电气化铁路牵引供电系统为工频交流单相系统,牵引负荷为冲击性负荷且波动大。当车辆驶入某一供电臂内时,负荷电流迅速增大;驶出时,负荷电流迅速下降。如果某一供电臂内车辆密集,还会出现短时或周期性的过负荷。27.5kV单芯电缆主要用于牵引所内的牵引变压器
或自耦变压器与27.5kV GIS开关柜间连接,以及由牵引所向接触网提供电源的27.5kV馈出线。当牵引负荷较大时,为满足载流需要,每回路27.5kV电缆采用多根并联运行。从系统的角度分析,单根电缆运行和多根电缆并联运行,所使用的电缆护层保护器主要参数选择一致。电缆护层保护器接在电缆金属护层接地引出线和地之间,主要安装地点为牵引变压器或自耦变压器27.5kV侧、27.5kV GIS开关柜内、牵引所电缆夹层内、铁路线路侧电缆上网侧等。
27.5kV电缆线路正常工作时,电缆护层保护器呈现高阻态,截断电缆金属护套中的工频感应
电流和大地形成的回路,限制环形感应电流;一旦电缆线路出现短路故障、有雷电过电压侵入或是出现内部过电压,导致电缆金属护套中出现很高的工频过电压或冲击过电压时,电缆护层保护器呈现低阻态,迅速将故障电流泄入大地,将暂态过电压钳制在自身残压范围内,保护电缆外护套绝缘。
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