[发明专利]高压电缆屏蔽层单端接地结构

说明书

技术领域

本发明涉及干线列车高压电缆屏蔽层接地结构，具体是一种高压电缆屏蔽层单端接地结构。

背景技术

高压电缆总成包括高压套管、法兰框架、原边电流互感器、T型头外罩、高压电缆，高压套管、法兰框架、原边电流互感器、T型头外罩依次套接在高压电缆上，法兰框架上固定有法兰框架接地线，法兰框架和原边电流互感器之间的高压电缆屏蔽层上设置有屏蔽层引出接地线，原边电流互感器和T型头外罩之间的高压电缆屏蔽层上设置有屏蔽层引出接地线，T型头外罩上固定有T型头外罩连接接地线。

在列车高压网侧电路，一般都设置有差动保护功能，在高压网侧的高压电缆装有原边电流互感器，在接地回流侧装有接地回流互感器，若原边电流和接地回流电流的换算值值差超过某一个设置值时，说明网侧电路部分出现了故障，进而给牵引控制单元一个故障信号，进行相应的操作，保护列车安全运行。

原边电流的数值是原边电流互感器直接测量高压电缆而得出的，但高压电缆的屏蔽层上存在干扰电流会导致原边电流互感器测量值不准，而引起误动作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种高压电缆屏蔽层单端接地结构，有效地消除因屏蔽层的干扰电流的影响而导致的原边电流互感器测量不准的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高压电缆屏蔽层单端接地结构，包括法兰框架、原边电流互感器、T型头外罩、高压电缆，法兰框架、原边电流互感器、T型头外罩依次套接在高压电缆上，法兰框架上固定有法兰框架接地线，法兰框架和原边电流互感器之间的高压电缆屏蔽层上设置有屏蔽层引出接地线，原边电流互感器和T型头外罩之间的高压电缆屏蔽层上设置有屏蔽层引出接地线，T型头外罩上固定有T型头外罩连接接地线，法兰框架和原边电流互感器之间的屏蔽层引出接地线接地；或者原边电流互感器和T型头外罩之间的屏蔽层引出接地线接地。

法兰框架接地线和T型头外罩连接地线接地。

本发明的高压电缆屏蔽层单端接地处理结构能够有效消除因原边电流互感器测量值不准的问题，从而消除原边电流互感器测量值和回流电流互感器测量换算得出的电流有效值差值超过一定的值而引起牵引控制单元进行原边电流差动保护。可以提高列车安全运行指数，很大程度上提高列车运用的可靠性，避免出现救援、清客，也大大提高运输能力，有非常可观的经济效益。

附图说明

图1高压电缆总成结构及安装示意图；

图2表示原边电流互感器结构示意图。

其中：

1：法兰框架接地线；2、3：高压电缆屏蔽层引出接地线；4、T型头外罩连线接地线；5：高压电缆；6：原边电流互感器；7：T型头外罩；8：高压套管；9：法兰框架。

具体实施方式

以下结合附图详细介绍本发明的具体实施方式。

本发明工作原理：高压电缆总成结构及安装示意图如图1所示，通过原边电流互感器任一铁芯的绕组有三个(该电流互感器本身有两个单独的铁芯，对应有两个独立的输出端)，分别是25kV高压通过钢轨回流形成的回路1、高压电缆屏蔽层通过车体上的两个接地点形成的回路2和原边电流互感器本身的一个次边绕组回路3，相应的结构示意简图见图2所示。

假设高压回路1中电流I1的方向为正(如图2所示)，根据法拉第电磁感应定律，其在电流互感器铁芯中产生的磁场方向为顺时针方向；再根据愣次定律，回路2和回路3中产生的感应电流I2和I3的方向均为负。根据磁路中磁阻Rmk＝Fm/Φk和磁通势Fm＝NI的定义式可得：

Φk＝Fm/Rmk＝NI/Rmk        (1)

式中，Φk-磁通，Wb

Fm-磁通势，A或At(安匝)

Rmk-磁阻，1/H

N-绕组匝数，无单位量

I-绕组电流，A

由于回路1与回路2、回路3中的电流方向相反，且电流互感器铁芯中的合成磁通在理想状态下为零，根据式(1)可得：

Φk＝(I1N1-I2N2-I3N3)/Rmk＝0

即：I1N1＝I2N2+I3N3        (2)

根据图2中原边电流互感器的各绕组匝数，将式(2)进一步简化为：I1＝I2+NI3，当某一时刻在当回路1中通过一定的电流I1时，只要回路2中有只要回路2中有感应电流I2产生，就会导致回路3中电流互感器的二次侧实际输出电流I3偏小；反过来，在工程设计中我们考虑的是I1’N1＝I3’N3，即I1’＝NI3’，因为实际测出的电流I3偏小，所以换算出来的原边电流I1’要比实际原边电流I1小。