轻轨中接地漏电保护装置（64D）的重要性分析

余　欢/中铁电气化局集团有限公司城铁公司

轻轨中接地漏电保护装置（64D）的重要性分析

余欢/中铁电气化局集团有限公司城铁公司

在轻轨牵引供电变电所直流电源保护中，接地漏电保护装置（又称64D）的存在往往被人们忽视，但它在供电线路正极对地保护中起着举足轻重的作用。

轻轨；接地漏电保护；64D；

一、引言

轻轨是跨坐式单轨上运行的列车。近年来，伴随着我国城市轨道交通的不断发展，轻轨成为了城市轨道交通中重要的运行方式之一。而作为轻轨中不可或缺的重要保护装置之一的 64D，在维持整个轻轨系统安全运行起到了至关重要的作用。本文通过对轻轨变电所牵引供电系统中64D的结构、工作原理及作用进行分析，引出64D在系统中的重要性，仅供参考。

二、64D的工作原理及作用

（一） 64D的工作原理

图1　64D的主接线图

如图1所示，64D通过电缆连接于变电所负极母排与接地母排之间，其主要构件由可变电阻Z、阻尼电阻、逆流二极管、电流传感器以及智能装置VT41（含电压传感器）组成，其中可变电阻Z为10Ω，分别在5Ω、6Ω、7Ω、8Ω、9Ω处留有抽头，并联为2.5Ω,也可以进行阻值的组合，在1500V直流系统中一般设置为5Ω。二极管的作用是阻断负极与地的导通的同时，判断故障电流方向。智能装置VT41通过实时检测二极管和可变电阻上的电压值，可发出报警及向外部设备发出跳闸命令。在1500V直流系统中一般把报警值设置为180V，跳闸整定值设置为200V。为避免线路中送电以及车辆启动等造成的64D误动作，并与所内直流装置电流型框架保护区分开，64D发出的跳闸命令为延时命令，延时时间一般设置为300ms。

（二）64D的作用分析

在DC1500V的变电所牵引供电系统中，两个整流器为对地绝缘安装，系统与地完全隔离，并联运行时形成三相二十四脉波全波整流回路。当系统空载运行时，正极母排相对于负极母牌的电压为直流1500V（实际电压值有偏差），因系统对地绝缘安装，在绝缘良好的条件下，正、负极对地不存在关系。此时，64D的负极接线端对地无电位，二极管处于截止状态，VT41检测负极端与接地端无电势差，64D无故障输出。

当行车线路中正极汇流排对地发生绝缘降低或短路时，因整流系统的正、负极均与地绝缘良好，在不考虑64D装置的情况下，虽然正极对地绝缘降低或短路，正极电位接近或等于地电位，但是正、负极之间的电势差依然为直流1500V，系统仍可正常运行。而在实际情况下，当行车线路中正极汇流排对地发生短路或绝缘降低时，通过64D的接地端，负极与正极之间形成了电流回路，其等效电路如图二所示。64D的二极管两端存在正向导通电压，二极管处于导通状态，故障电流I流经可变电阻Z，VT41检测到的电压为U。理想状态下，由欧姆定律：

U=Z×I；（Z取5Ω）

当电流增大到I=36A时，U=5Ω×36A=180V，64D发出声光报警；

当电流增大到I=40A时，U=5Ω×40A=200V，64D发出本所直流馈线跳闸信号，并联跳相邻牵引变电所直流馈线断路器，切除故障点。

图二　正极接地时系统等效电路

（三） 64D的重要性分析

由于轻轨线路相较于地铁，其正、负极均采用汇流排用支撑绝缘子固定于PC梁的两侧，而地铁则以钢轨作为负极回流。当地铁的正极对地短路时，钢轨的电位升高导致轨电位限制装置动作，使得负极与地导通，从而形成故障电流回路，正极馈线保护检测到故障电流而动作。而负极汇流排经长期运行仍然能保持良好的对地绝缘性，当发生正极对地绝缘降低甚至短路时，由于负极对地绝缘良好而不能形成故障电流回路，整流系统依然能在该故障状态下运行，此时，变电所内的正极馈线保护由于检测不到故障电流而不能启动。而64D的存在，将负极与地通过“钳位电路”连接起来，当发生正极对地绝缘降低甚至短路时，通过接地点形成电流回路，使得正极馈线保护装置得以检测到故障电流，并在整定范围内可靠动作，而64D也在正极接地漏电的保护范围内起到了保护作用，体现了变电所保护装置的速动性、选择性和灵敏性。

三、结束语

在轻轨的牵引供电系统中发生正极对地绝缘降低或短路时，64D在系统继电保护中不仅仅起到接地漏电保护的作用，还为正极馈线保护装置的正常工作起到了“连接搭桥”的作用。通过对64D重要性的研究和讨论，有利于加强专业或相关人员对轻轨中64D装置的重视程度，从而更好地促进轻轨电气自动化系统的安全运行与长久发展。

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