Demiryolu taşımacılığı sektöründe, DC güç kaynağı sistemi, istikrarlı tren işletimini sağlayan bir "enerji merkezi"dir. İster metro, ister hafif raylı sistem veya şehir içi ekspres tren olsun, çekiş güç kaynağı, DC çekiş ağı ve rejeneratif frenleme devresi gibi temel bileşenlerin tümü DC sisteminin güvenilir çalışmasına bağlıdır. Ancak DC sistemleri, gerçek çalışma sırasında anahtarlama işlemi aşırı gerilimi, rejeneratif frenleme aşırı gerilimi ve yıldırım düşmesi aşırı gerilimi gibi çeşitli aşırı gerilim tehditlerine karşı hassastır. Bu aşırı gerilimler zamanında bastırılmazsa, ekipman hasarına veya ciddi durumlarda elektrik kesintilerine ve tren durmalarına yol açabilir. Hedefli bir aşırı gerilim koruma cihazı olarak, DC parafudr Raylı sistemlerde, hassas voltaj sınırlama kabiliyeti ve hızlı tepki özellikleriyle DC sisteminin güvenliğini koruyan temel bir bariyer haline gelmiştir.

Demiryolu taşımacılığında DC güç kaynağının kullanılmasının nedenleri

Şehir içi raylı ulaşım (metro, hafif raylı sistem vb.) genellikle kısa istasyon aralıkları, sık kalkış-duruşlar ve sınırlı hat uzunluğuyla ilişkili olan DC 750V veya 1500V güç kaynağı kullanır. DC çekiş sistemleri, iyi hız düzenleme performansı, yüksek başlangıç torku ve nispeten basit kontrol gibi avantajlara sahiptir. Aynı zamanda, nispeten düşük güç kaynağı voltajı ve DC gücünün endüktif ve kayıpsız iletimi sayesinde kısa mesafeli iletimde yüksek verimliliğe sahiptir. Ayrıca, gelişmiş teknolojisi ve düşük genel inşaat maliyeti, onu şehir içi raylı ulaşım için ana akım tercih haline getirir.

Metrolarda DC parafudrların kurulum yeri ve nedenleri

Metrolar için 1500V DC sistemi tek bir cihaz değil, dört ana bileşenden oluşan kapalı devre bir sistemdir: yüksek gerilimli AC giriş, doğrultma ve dönüştürme, DC güç dağıtımı ve tren akımı toplama. Metro sisteminde, 1500V DC parafudr, aşırı gerilim koruması için önemli bir cihazdır. Doğrultucu ünitelerini, DC şalt ekipmanlarını, kontrol ve ölçüm cihazlarını ve doğrudan şebekeyi korumak için, esas olarak DC çekiş trafo merkezinin içine ve hat boyunca temas ağının (veya temas rayının) kilit noktalarına, örneğin güç kaynağı bölümünün sonu, istasyon sahasındaki temas ağı giriş noktası ve toprak ve yükseltilmiş bölümlere monte edilir.

Metronun bazı bölümleri yer altında olsa da, hem yer altı hem de yükseltilmiş bölümlerdeki havai temas hatları, korumasız dış mekan tesisatları oldukları için yıldırım aşırı gerilim tehditlerine karşı hâlâ savunmasızdır: 1. Açıktaki temas hatları, açıkta bulunmaları nedeniyle doğrudan yıldırım çarpmalarına karşı hassastır ve potansiyel olarak son derece büyük yıldırım akımları enjekte edebilirler; 2. Yakınlık yıldırım çarpmaları da temas hatlarında yüksek genlikli darbe aşırı gerilimlerine neden olabilir; 3. Sık sık tren kalkış ve duruşları, devre kesici işlemleri ve rejeneratif frenleme nedeniyle sistem içinde oluşan operasyonel aşırı gerilimler de önemlidir. DC parafudrlar, aşırı gerilim oluştuğunda enerjiyi hızla sıkıştırıp emerek tüm çekiş güç kaynağı sistemi için kritik bir yalıtım koruması sağlar.

Demiryolu taşımacılığında DC parafudrların uygulama değeri: Güvenlik ve verimliliğin çift taraflı garantisi.

DC parafudrların kullanımı sadece ekipmanları "korumakla" kalmıyor, aynı zamanda raylı ulaşım sistemlerinin "güvenli işletimi" ve "ekonomik faydaları" için de çift taraflı bir garanti sağlıyor.

Ekipman arıza oranını azaltın: Aşırı gerilimi bastırarak, çekiş konvertörleri, DC anahtarları ve IGBT modülleri gibi çekirdek ekipmanların hasar oranı önemli ölçüde azaltılabilir.

Tren işletme güvenliğinin sağlanması: Aşırı gerilimden kaynaklanan çekiş şebekesi kesintileri ve tren duruşları, yolcu seyahat güvenliğini ve hat işletme düzenini doğrudan etkilemektedir.

Sistem ömrünün uzatılması: Tekrarlanan aşırı gerilim dalgalanmaları, ekipman yalıtımının eskimesini hızlandırır ve ekipmanın ömrünü kısaltır. DC parafudrlar, aşırı gerilimlerin ekipman üzerindeki etkisini azaltabilir, sistemin genel ömrünü uzatabilir ve toplam kullanım ömrü maliyetini düşürebilir.

DC parafudrlar – demir yolu taşımacılığında DC sistemlerinin “güvenlik temel taşı”.

Demiryolu taşımacılığı "ağ bağlantılı işletim" ve "insansız sürüş"e doğru ilerledikçe, DC sistemleri için güvenlik gereksinimleri de artıyor. DC parafudrların rolü, "tek koruma cihazı" olmaktan çıkıp "akıllı güvenlik ağı düğümü" haline gelecek: Bir yandan, akıllı verileri çekiş trafo merkezleri ve tren kontrol sistemleriyle bağlantı kurarak "aşırı gerilim riski - ekipman durumu - işletim planlaması" için kapalı devre bir yönetim sistemi oluşturabilir; diğer yandan, daha yüksek gerilim seviyeli DC parafudrlar (örneğin 2000V seviyesi), geleceğin "yüksek gerilim DC çekiş sistemini" destekleyecek ve demiryolu taşımacılığının "daha verimli ve daha güvenli" bir şekilde gelişmesi için temel destek ekipmanı haline gelecektir.

Özetle, DC parafudrlar, demir yolu taşımacılığındaki DC sistemlerinin yalnızca "pasif koruyucuları" değil, aynı zamanda sektördeki gelişmelere uyum sağlayan ve akıllı demir yolu ağlarının güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayan "aktif güvenlik temel taşları"dır. Demir yolu taşımacılığının gelişimiyle derinden iç içe geçmiş ve vazgeçilmez bir temel ekipman haline gelmiştir.