文档介绍：轨道交通直流框架保护原理和应急处理程序
1、概述
南京地铁作为城市轨道交通的一份子，其牵引供电系统釆用DC 1500V直流系统向 接触网供屯，鉴于在其他兄弟地铁发生了很多由于钢轨电位升高导致直流框架保护动 作，从而导致大面积停电的事故，如1999年6月广州地铁1号线由于钢轨电位升高, 直流框架保护动作，引起本所6个直流开关柜和进线2个35KV整流变柜跳闸，同吋 分别联跳相邻两个变电所向故障所方向供电的各2个直流开关，导致公园前和长寿路 区间接触网大面积停电，影响行车42分钟；2005年1月3号，深圳地铁才开通几天, 同样由于框架保护动作，导致深圳地铁4号线全线瘫痪，影响行车近4个小时。通过 兄弟地铁的教训，深刻分析引起框架保护动作原因，动作原理，调整好框架保护和钢 轨电位限制装置动作配合关系，了解一旦发生框架保护动作的应急程序显得尤为重 要。
2、 直流系统为什么要设置框架保护
为保证牵引供电系统安全运行和接触网的安全供电，有效切除供电系统的各种故 障，供电系统都成功采用2次继电保护系统，快速有效的切断各类故障点，防止扩大 停电范围，同时最大限度的改变供电运行方式，例如退出故障牵引所，解除联跳信号, 利用牵引大双边供电，可以及吋恢复接触网供电，以保证地铁的正常运行不受影响。 而直流框架保护的设置是由于直流开关带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏 闪络吋，原有的直流保护起不到应有的作用，为保护直流设备的安全，及吋切除直流 设备内的各种短路故障，直流系统设置了直流框架保护，一旦发生直流开关带电设备 对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏，框架保护动作，使有关直流开关跳闸断电，有效 切断故障，从而保护设备安全。
3、 直流框架保护动作原理
直流框架保护以动作类型分为电流型、电压型两种。
3」电流型框架保护、电压型框架保护原理：
电流型框架保护主要检测设备外壳对地的电流；电压型框架保护检测的是设备外 壳对直流设备负极之间的电压，由于小电阻可以忽略不计；设备外壳可认为直接接地, 钢轨是和直流设备负母排相连的，所以电压型检测的电压相半于钢轨和地之间的电 压。
、电压型框架保护动作特性：
（1）直流系统正常运行情况下，设备绝缘良好，电流型框架保护电流回路电流为零, 装置不动作。（2）半直流设备绝缘发生变化，设备对柜体外壳放电或短路时，电流冋路 电流达到整定值（大于80A）,电流型框架保护动作，向交直流开关发出跳闸命令， 本所6个直流柜和2个35KV整流变柜同吋跳闸，并联跳相邻2个牵引变电所各2个 向本区段双边供电左右线开关，共12个开关柜跳闸。（3）由于在城市轨道交通的牵引 供电直流系统屮，直流设备和钢轨都是采用绝缘法安装，其作用是减少杂散电流的泄 漏途径，减少杂散电流对钢轨、钢筋等金属体的电化学腐蚀，钢轨对地的绝缘电阻是 随着绝缘材料的性能变化的，所以电流型框架保护的电流回路的电阻是不确定的，半 电阻很大吋，可能会造成电流回路检测值达不到整定值的要求，从而设备发生绝缘下 降而电流型框架保护没动作的情况，所以电压型框架保护就是为了弥补这个缺陷，半 电圧型框架保护装置检测到设备外壳对负极电圧超过整定值时，人于95V时发出报警 信号，大于150V吋向交直流开关发出跳闸命令，联跳木所和相邻2个牵引变电所的 12个开关柜。
4、钢轨电位限制装置
4」钢轨屯位限制装置保护原理：钢轨屯位限制装置一端接钢轨，一端接变电所接 地网，检测的是钢轨和地之间的电压。
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当供电分区没有车辆行驶吋，牵引直流系统运行正常情况下，钢轨对地电位为零; 卅供电分区有车辆行驶或接触网发生短路故障时，由于钢轨对地泄漏电阻的存在，钢 轨电位快速升高，为了保护在钢轨上行走的人身安全，当钢轨电位达到一定值时，钢 轨电位限制装置迅速动作，将钢轨与接地网短接，从而降低了钢轨电位，保护了在钢 轨上行走的人的人身安全。H前南京地铁钢轨电位限制装置运用的是肖今最新技术， 是由晶闸管和接触器等元件组成，
(1)为钢轨电位大于90V时钢轨电位限制装置延时800ms动作，使钢轨与地相连, 降低钢轨屯位，并连续动作3次后钢轨电位仍然高于整定值，合闸后不再断开；(2)当 钢轨电位大于150V吋钢轨电位限制装置无延吋永久合闸；(3)肖钢轨电位大于600V 吋钢轨电位限制装置晶闸管在100ms之内导通，钳制钢轨对地电位，向接触器发出合 闸命令。
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电圧型框架保护与钢轨电位限制装置两者都是检测钢轨电位对地电圧，不同的是电 压型框架保护的作用是保护直流设备安全，动作于跳闸，切除直流绝缘泄漏或短路故 障；钢轨电位限制装置的作用是降低钢轨对地电压，保护线路上行走的人的人身安全, 不