适用于所有应用场合和所有速度， 安全可靠 铁路系统用避雷器 Answers for energy. 西门子避雷器 具有高质量和高可靠性，适用于所有的应用场合 此份目录完整涵盖了可用于铁路系统的所有西门子避雷器。这里还有卓越的 3EB 和 3EC 型产品系列的详细信息。如果需要我们的标准型 3EQ, 3EP 和 3EL （特别为满足您在电气方面的需要）产品系列的详细信息，可直接向我们索取。 超过75年的行业经验 对于中压和高压电力系统的可靠性而言，经验是最重要的因素。 自1929年起，西门子就已开始制造标准型和特殊型的高压避雷 器。不断的研究和发展以及我们在工厂对专业技术的应用，使我 们的避雷器处于过电压保护领域的前沿。西门子产品的高质量和 性价比特点，确保产品在每个应用场合的使用具有长久性和高 可靠性。避雷器不仅用于保护铁路系统，同时也用于保护所有的 输配电系统。 标准型和特殊型解决方案 世界上有无数的发电机、变压器、开关设备、高架输电线路和电 缆以及复杂的气体绝缘变电站，采用西门子避雷器进行可靠的保 护已有数十年。除标准型产品外，西门子还可为300 V 至 800 kV AC 和 DC 的所有系统提供特殊型的避雷器。另外，我们所 设计的避雷器可以满足多种安装环境的要求，可以适应两极寒冷 气候、沙漠中心区域以及热带潮湿气候条件。保护电气化铁路系 统这项业务已成为我们产品的核心部分。西门子避雷器用于保护 此系统的每一个环节，从发电机和变电站，到输电线路、电缆和 接触网，再到用于本地、长途和高速运输的轨道车辆。 2 可靠的过电压保护 用于铁路供电系统和电动车组 额定 750 V 1 500 V 3 000 V Umax1 (V) 900 1 800 3 600 17 250 27 500 Umax2 (V) 1 000 1 950 3 900 18 000 29 000 Umax3 (V) 1 270 2 540 5 075 25 300 38 750 15 000 V 25 000 V 电压 3 000 Umax 避雷器 Umax 系统 Un = 1 500 V 2 500 2 000 1 500 1 000 0,01 0,1 1 10 100 1 000 t [s] 铁路配电回路的供电电压： 顶部曲线是避雷器的工作电压。 第二条曲线表示 Umax 系统 电压，见 IEC 60850；底部曲线是额定电压 Un。 这些曲线根 据 Un = 1 V DC 为例。 避雷器适合于正常运行中可能出现的 所有电压。 拥有50多年的交通系统避雷器的发展和制造经验，我 们的过电压保护产品处于这个专业领域的前沿。优异 的可靠性一直是我们所有产品的主要特征。在此基础 上，我们设计了4种类型的避雷器： ■ 3EC3 是一种陶瓷外壳的避雷器器，用于轨道车辆 和固定式装置不超过 3kV 的 DC 系统。 ■ 3EB1外壳为玻璃钢（GFRP)，带有硅橡胶伞裙， 用于不超过3 kV DC 和 25 kV AC 的 DC 和 AC 系统以及轨道车辆。 ■ 3EB2 带有硅橡胶外壳，用于固定式装置不超过 1.5 kV 的 DC 系统。 ■ 3EB4外壳为玻璃钢（GFRP）, 带有硅橡胶伞裙，用 于轨道车辆和固定式装置不超过 4kV 的 DC 系统。 此目录列有大量用于铁路供电系统的标准型避雷器， 我们还也提供直接安装在变压器或开关设备上的内凹 插拔式避雷器和用于铁路配电系统的避雷器。此外， 我们还可根据要求提供特殊用途（例如，爬电距离较 大或采用其他连接方式）的避雷器。 铁路供电系统的供电电压 DIN EN 50163 (VDE 0115 part 102) 中有铁路供电系 统的供电电压的详细说明。包括下列所用术语和定义: 额定电压 Un 系统设备的设定值 最高恒压 Umax1 可能存在的非确定的最高电压值 最高非恒压 Umax2 可能存在的非恒压的最高电压值 (适用于长期转化状态) 最高长期过电压 Umax3 R.m.s 电源频率电压的有效值为长期过电压的最高值， T = 20 ms 长期过电压 超电压大于 Umax2 和大于20 ms，(例如，由于变电站 的初级电压升高所引起)。 3 3ES 3EB4 3EB1 发电机保护 3EE2 4 变压器保护 3EP 3EL 3EQ 3ES 中性点保护器 3EP 3EL 3EQ 3ES 3EP 机车车辆保护器 3EB1 3EB4 3EC3 变电站保护 3EL 3EQ 3EP 3EL 3EC3 3EB2 西门子避雷器在今天所有电压等级的电力输配 电系统的可靠性方面起到了重要的作用，包括 发电机、变压器、变压器中性点、高架电缆和 中压电力系统 我们在高压系统中广泛的应用 了专业技术，使公司设计出了适合交通系统的 特殊避雷器。这说明我们能够为所有这些应用 场合提供了最优化的过电压保护。 公司的产品因此还包括变频保护限制器以及 DC避雷器和普通避雷器。所有产品的设计都 具有很高的安全性和可靠性 (3EB1/3EB4)， 以此来保护电力发电设备在超高压情况下的 运转。 以下内容是对铁路系统中的避雷器的具体描 述。 电源线路保护器 3EL 中压系统保护器-F5 中压系统保护器-F5 3EK7 DC 直流系统保护器 3EB1 3EC3 3EB2 3EB4 AC系统保护器 3EB1 3EK7 3EL 5 各种应用场合的最佳选择 3EB1 3EB4 DC 机车车辆 高速 ✓ ✓ 机车车辆 中速和 ✓ 公共进入区域 (站点等) 铁路 电气化 AC 3EB2 3EC3 3EK, 3EL, 3EP, 3EQ DC DC AC AC* DC ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 变电站 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 轨道 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ * 按要求 ✓ 最佳匹配 ✓ 适用于预留 其他装置 穿行于世界各大城市间的高速行驶的列车，每隔几分钟从火车站驶向机场的 地铁，或者每天车站的大量的换乘，对轨道运输系统的要求千差万别。 这就是我们为客户在铁路系统的过电压保护方面提供 合理解决方案的原因。除电压系统外，选择安装避雷 器的主要相关标准是看应用的场合，换句话说就是以 行驶的速度和负载来决定是否安装。对于高速的列车 来说，带有为极端机械负载而设计的绝缘片3EB1聚合 体避雷器就是最适宜的产品。由于绝缘片的设计是最 适宜应用在中速或稳定的情况下运转，因此3EB4 聚 合体避雷器与其他的避雷器具有相同机械构造。 6 在公共场所中，两种避雷器所带有的加固型外壳可提 供最大的安全保障。陶瓷外壳的3EC3型避雷器特别适 用于机车系统，以及DC系统中的稳定场合，然而 3EB2聚合体避雷器是特为过高压保护而设计的，与 DC系统中的 VDV A1 - A2避雷器设计理念相一致。 以铁路避雷器这一专用产品为例，我们为客户提供了 在AC配电回路和变电站使用中压和高压避雷器的成功 事例。 A1 - A2 避雷器理念 根据 VDV 525 号刊物中的建议而设计，用于 DC 系统 A1 - A2 型避雷器 “Verband deutscher Verkehrsunternehmen (VDV)” (_德国运输业者联盟_ (VDV) 在第525号 刊物中向DC系统铁路操作者提供在雷击情况下有效的 过电压保护的建议说明书。如果 DC 牵引系统中的轨 道与大地相隔离以减少杂散电流腐蚀（新轨道有此要 求），那么它们就不能用做接地终端。在这种情况 下，必须采用低电阻的塔基、打入桩、钢筋混凝土定 位索的加固物或单独的接地棒作为接地终端。然而， 如果在敷设轨道时未采取任何隔离措施，通常泄漏电 阻会较低，可以用做接地终端。其后电流通过轨道进 行放电时会使轨道附近或中间的电气或电子设备受到 损坏。在有这种装置中安装过电压保护器，可有效阻 止由上述原因引起的过电压。 为高架接触线路提供全面保护，带有 VDV 525 的“A1”型 的户外避雷器可以安装在供电电源点、供 电部分和馈电线的终端、耦合点以及分插座处。如果 区段会经常遭受到雷击，如架设在大桥上或距离很 长，则推荐另外再加装 A1 型避雷器。 为变电站的铁路供电线路和负端之间用采用避雷器进 行保护，是铁路供电系统防雷击保护理念的重要环 节。为此安装不同级别的两种避雷器。A1 型避雷器 可安装在系统回路断路器与电缆终端和负端之间。由 于安装在负端和结构地之间的 A2 型避雷器限制了雷 击脉冲电流，所以负端的电势不可避免地会升高。 尽管金属氧化物避雷器是一种具有极高可靠性的设 备，其故障率低于1%/年，但在不利情况下还是有可 能发生故障的，由此会导致A1型避雷器的永久导通。 如果轨道每单位长度上发生了有少量漏电，那么在这 种情况下对地电极会长期承受过高的故障电压。然 而，如果在对地电极和负端之间另外还安装了一个 A2 型具有较低连续工作电压 (120 V ≤ Uc ≤ 300 V)的 避雷器，那么这个避雷器也会故意损坏。高架接触线 系统输送会导致故障电压受到限制和回路断路器终端 出错。 7 适用于 DC 系统的 3EB2 型或 3EC3 型避雷器 100 40 28 M12 27 196 160 200 95 13 55 20 135 85 3EB2 3EC3 3EC3 型避雷器用于 DC 供电系统中，或用于固定系统中和机车设备上。根据VDV 525 的应用情况，3EB2型避雷器用法如下：避雷器绝缘片，避雷器数据 避雷器数据 额定系统 电压 型号 最大连续运行电压 电能容量 30/60 µs 0,5 kA 30/60 µs 1 kA 8/20 µs 1 kA 8/20 µs 5 kA 8/20 µs 10 kA kV kJ kV kV kV kV kV kV 0,3 3 0,58 0,60 0,61 0,68 0,72 0,76 1 10 1,9 2,0 2,0 2,3 2,4 2,5 kV – 3EB2 003-7D 当出现下列脉冲的放电电流时，残余电压的最大值 0,75 3EB2 010/3EC3 010-7D 1,5 3EB2 020/3EC3 020-7D 2 20 3,9 4,0 4,1 4,5 4,8 5,1 3,0 3EC3 040 4 40 7,8 8,0 8,2 9,0 9,6 10,2 避雷器绝缘片 外壳尺寸 避雷器数据 高度 闪络距离 爬电距离 绝缘片数量 短路容量 外壳绝缘耐受等级 雷击脉冲耐受电压 8 1/2 µs 10 kA mm mm mm 3EB2 xxx - 7D 200 127 133 3EC3 xxx 223 135 165 最大负载的最大值 电源频率耐受电压50 Hz, 1 分钟 静态 动态 保护器最大重量 1,2/50 µs trocken nass kA kV kV kV kN kN kg 1 40 25 13 10 0,16 0,4 1,4 1 40 65 45 25 0,24 0,6 6,8 3EB1 型和 3EB4 型铁路避雷器的安全性和可靠性 AC DC 3EB1 机车车辆 高速 3EB4* 机车车辆 中速和 3EC3 铁路 电气化 公共进入区域 (站点等) 变电站 轨道 3EK 3EL 3EP 3EQ 3EB2 3EC3 * 3EB4 AC型: 按要求 3EB1 型和3EB4 型铁路避雷器耐压性强： 可以暴露于恶劣气候下、可以在-40°C 到 + 70°C的温度范围内、可以经受UV 辐射的影响。然而应明确避雷器的设计适用于 哪种系统，其所用合理的灵活技术和所用的经久耐用的材料受到有效保护，以保证在 各种情况下的无障碍运行。 保障安全的最佳组合 3EQ型避雷器系列配有具有特殊硅树脂显著特性的护 罩和质地及其坚硬的GFRP外壳 (玻璃钢)。首先阻止 供电电源系统的超高压，同时也为铁路系统制定了安 全性和可靠性标准： ■ 特别针对铁路供电电源系统的供电电压而设计 ■ 采取适当的防护措施，阻止气流渗入或者由于操作 问题引起的过载现象。 设计的独特性 3EB1 型和 3EB4 型铁路避雷器 我们设计的外壳在材料的选择和结构的应用方面特别 适于机车在特殊条件下的应用。现在有两种不同的材 料制成优化的硅树脂护罩分别应用在带有高速和常速 的运行系统的机车上。 ■ 3EB1型铁路避雷器应用于最大速度超过160 km/h 的机车上 ■ 3EB4型铁路避雷器适用于时速达到160 km/h 的设 备上和最易接近的公共场所的固定系统中 9 西门子避雷器:针对各种旅行时速的正确合理的解 决方案 速度为km/h 70 160 160 km/h 3EB4 200 280 250 km/h 3EB1 3EB4 风洞揭示其差异化 鉴于避雷器技术已经得到验证和专家团体在避雷器技 术上的研究，我们公司可以提供两种不同的针对于机 车系统使用的聚合体避雷器，能够与在特殊地区使用 的系统进行精确的匹配。时速达160 km/h (100 mph) 的机车系统建议使用3EB4新型避雷器，而时速 达到高速范围的机车系统建议使用高性能的3EB1型避 雷器。 两种类型的避雷器可从电气规格，尺寸和连接方面进 行比较，在风洞中进行的比较中会揭示两种系统的差 异化。3EB4 型避雷器采用绝缘材料，此材料在高压 系统中已经过测试，因其绝缘片可在不同尺寸间进行 更换，使其具有较大的爬电距离。非常适合用于气流 时速达160 km/h (44.4 m/s) 的机车系统。 360 360 km/h 3EB1 3EB4 3EB1 另一方面，3EB1型强硬度和耐高温的交联硅树脂避雷 器专为时速范围达360 km/h (88 m/s) 左右的铁路 系统而设计。 硅树脂绝缘材料的主要特性同时适用于两种避雷器： ■ 高电阻防止电流的泄露和材料的腐蚀 ■ 高电阻可防止UV辐射 ■ 高机械强度 ■ 高抗火性能 ■ 显著的介电性能 ■ 永久拒水防脏污表面 硅质材料 绝缘片编号 爬电距离 mm 速度最大值 km/h 3EB1 xxx-7DS … HTV 1 125 360 3EB1 xxx-7DM … HTV 2 230 360 3EB4 xxx-7DS … LSR 3 226 160 3EB4 xxx-7DM … LSR 5 392 160 在中速范围内，3EB4型避雷器将提供既经济实惠又可 靠的解决方案。3EB1型铁路系统避雷器永远是出现高 速链路的首选。 10 3EB1型和3EB4型-避雷器 适用于DC系统和AC系统 97 97 147 147 130 130 200 3EB1 200 3EB4 用于直流应用的避雷器 额定系统 电压 避雷器数据 型号 最大连续运行电压 电能容量 30/60 µs 0,5 kA 30/60 µs 1 kA 8/20 µs 1 kA 8/20 µs 5 kA 8/20 µs 10 kA kV kJ kV kV kV kV kV kV 2,5 kV 当出现下列脉冲的放电电流时，残余电压的最大值 1/2 µs 10 kA 0,75 3EB1 010/3EB4 010 1 10 1,9 2,0 2,0 2,3 2,4 1,5 3EB1 020/3EB4 020 2 20 3,9 4,0 4,1 4,5 4,8 5,1 3,0 3EB1 040/3EB4 040 4 40 7,8 8,0 8,2 9,0 9,6 10,2 1/2 µs 10 kA 用于AC系统的避雷器 额定系统 电压 避雷器数据 型号 最大连续运行电压 电能容量 30/60 µs 0,5 kA 30/60 µs 1 kA 8/20 µs 1 kA 8/20 µs 5 kA 8/20 µs 10 kA kV kJ kV kV kV kV kV kV 64 kV 当出现下列脉冲的放电电流时，残余电压的最大值 15 3EB1230-5AL2… 18 97 46 48 49 56 60 15 3EB1230-6AL2… 18 180 44 45 46 52 55 58 25 3EB1370-5AX2… 30 155 74 77 79 89 96 102 25 3EB1370-6AX2… 30 290 71 73 75 84 89 94 避雷器绝缘片 外壳尺寸 避雷器数据 高度 闪络距离 爬电距离 绝缘片数量 短路容量 外壳绝缘耐受等级 雷击脉冲耐受电压 最大负载的最大值 电源频率耐受电压50 Hz, 1 分钟 静态 保护器最大重量 动态 1,2/50 µs trocken kA kV kV kV kN kN kg 1 40 55 28 23 5,5 13,5 5,2 230 2 40 70 37 30 4,5 11,5 5,6 248 3 40 55 28 23 5,5 13,5 6,2 130 392 5 40 70 37 30 4,5 11,5 6,5 296 195 460 4 40 110 55 45 3,5 9 8,2 425 297 800 7 40 170 85 70 2,5 6 11,6 mm mm mm 3EB1 0x0-7DS2… 191 100 125 3EB1 0x0-7DM2… 226 130 3EB4 0x0-7DS… 191 100 3EB4 0x0-7DM… 226 3EB1 230-xAL2… 3EB1 370-xAX2… nass 11 Herausgeber und Copyright © 2008: Siemens AG Energy Sector Nonnendammallee 104 13629 Berlin, Germany 请与我们联系： 电话: +49 180/524 70 00 传真: +49 180/524 24 71 （电荷由供应商提供） 邮箱: [email protected] Power Transmission Division 订单号: E50001-U113-A325-V2-5B00 Printed in Germany Dispo 30000 TH 263-080579 102461 WS 06080. Gedruckt auf elementar chlorfrei gebleichtem Papier. Alle Rechte vorbehalten. In diesem Dokument genannte Handelsmarken und Warenzeichen sind Eigentum der Siemens AG bzw. ihrer Beteiligungsgesellschaften oder der jeweiligen Inhaber. Änderungen vorbehalten. Die Informationen in diesem Dokument enthalten allgemeine Beschreibungen der technischen Möglichkeiten, welche im Einzelfall nicht immer vorliegen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind daher im Einzelfall bei Vertragsschluss festzulegen. www.siemens.com / energy-automation