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電壓均衡器的作用——這篇好詳細!專業解答【易造防雷】
電壓均衡器也叫雷電沖擊裝置、地電位均衡器、地極保護器,主要應用于直流1500V牽引供電和直流750V及以下牽引供電的城市軌道交通的高架區間,主要作用是阻礙牽引供電系統雜散電流對地泄漏,同時也為雷電沖擊電流提供對地泄放通道。那么城市軌道交通電使用壓均衡器的作用是什么呢?
隨著GB/T37317-2019《軌道交通直流架空接觸網雷電防護導則》的發布,電壓均衡器這個防雷裝置才開始被越來越多的電氣工程人員所關注。為何要采用電壓均衡器呢?壓均衡器的作用和工作原理是什么?以下將為大家做詳細介紹。均衡器的作用?采用直流供電方式的城市軌道交通牽引供電架空接觸網,以接觸線和附加饋線為正極、機車行走的鋼軌為負極,鋼軌與道床間設置了絕緣墊作為電氣隔離。
而實際運營環境比較復雜,如道床表面臟污、導電粉塵覆蓋、積水、工程成本等因素限制,鋼軌無法和道床完全絕緣,要向道床和高架橋面泄露雜散電流,為避免雜散電流沿途向大地泄漏,造成對橋墩結構鋼筋、市政管道、電纜金屬護套產生電化學腐蝕,所以必須要阻止雜散電流的泄漏;但是當雷擊架空接觸網時,必須要讓雷電流快速泄放入地。過去的一般做法是∶把接閃器與引下線連接,再與接地體直接連接,只考慮到了讓雷電流泄放,無法兼顧到地鐵雜散電流腐蝕防護的要求,兩者只能取其一。
均衡器的作用?直到有了電壓均衡器,才解決了上述問題,其既可以阻礙牽引供電系統雜散電流對地泄漏,也為雷電沖擊電流提供了對地泄放的通道,做到了魚與熊掌兼得。那么電壓均衡器是如何同時做到既隔離雜散電流,同時可以泄放雷電流的呢?原因是其內部的器件——火花間隙具有阻斷和導通兩個工作狀態。
1、在非雷擊情況下,它始終處于高阻阻斷狀態,阻止雜散電流和系統短路電流通過自身向大地泄漏。由于鋼軌電位限制裝置的存在,當軌電位達到150V時,會觸發限制裝置的合閘,故:電壓均衡器的耐受電壓至少為150V。
2、雷擊發生時,火花間隙瞬時擊穿動作,處于導通狀態,雷電能量通過電壓均衡器向大地泄放,此時流過電壓均衡器的雷電流幅值最高可達100kA(10/350us)(依據GB50057附錄F)。雷電沖擊持續時間約為幾十到上百微妙,其后電壓均衡器迅速恢復到阻斷狀態。
其施工安裝比較簡單,電壓均衡器─端通過引線與接觸網鋼支柱或混凝土支柱內部接地鋼筋連接,另—端與橋墩接地鋼筋連接即可,安裝示意圖如下:
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