探析城市軌道交通直流牽引系統(tǒng)故障分析以及解決對策

李昊宇

摘 要：隨著我國工業(yè)的進步，經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及城市規(guī)模的不斷擴大，一些大型、中型城市的軌道交通建設逐漸步入正軌且日益完善。直流牽引系統(tǒng)是為城市軌道交通提供電力的唯一系統(tǒng)，它是軌道交通在城市施行的基礎，只有讓直流牽引系統(tǒng)能夠安全運行才能保障城市軌道交通的正常運營。因此，本文主要針對直流牽引系統(tǒng)的故障進行分析，并且對故障提出解決對策。

關鍵詞：城市軌道交通；直流牽引系統(tǒng)；故障分析；解決對策

中圖分類號：TM866 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0185-01

近幾十年來，在我國經(jīng)濟發(fā)展迅速的現(xiàn)狀下，人們對交通的要求逐漸提高。城市軌道交通因其方便快捷、安全、準時以及載客量大而成為多數(shù)人出行的首選方案。電力牽引系統(tǒng)是電氣化軌道交通的基礎環(huán)節(jié)，它分為兩個部分，包括直流電力牽引和交流電力牽引。交流電力牽引是科學技術發(fā)展的結果，如今應用在我們生活的方方面面，它固然有其獨有的優(yōu)勢，但結合城市軌道交通空間有限、機車運行密度大、節(jié)省機車體積的特點，城市軌道交通系統(tǒng)中無一例外的都是使用直流牽引系統(tǒng)。在城市軌道交通中一般將整個電力系統(tǒng)分為三大部分：電源系統(tǒng)、直流牽引系統(tǒng)以及內(nèi)部變配電系統(tǒng)。三大部分相輔相成，缺一不可，一旦出現(xiàn)故障就會導致整個系統(tǒng)癱瘓，因此，對直流牽引系統(tǒng)的故障分析和解決對策尤為重要。故障主要可分為以下兩個方面。

1 DC1500V開關柜故障及解決對策

我國在直流牽引系統(tǒng)中主要采用的電壓是DC3000V和DC1500V，在這里主要介紹DC1500V的開關柜故障。在DC1500V開關柜中，最常見的故障有開關連跳故障、電流速斷保護故障和保護動作跳閘。

1.1 開關連跳故障

連跳保護指的是一個供電臂的雙邊供電的開關柜相互聯(lián)系，當有一邊開關接到故障指令后會迅速向另一邊開關柜發(fā)出指令，兩邊開關柜同時跳閘以保護接觸網(wǎng)免受短路電流的危害。這是直流牽引系統(tǒng)中非常重要的保護機制。

連跳保護受SEPCOS控制，開關連跳故障通常是因為SEPCOS控制和保護系統(tǒng)中參數(shù)設置不正確。只要根據(jù)開關柜、整流器等直流牽引系統(tǒng)重要組成部分的具體數(shù)據(jù)正確設置參數(shù)就能完善開關連跳的實施，避免故障。當然平時也要注意定時檢修系統(tǒng)，檢查磨損情況，防止開關連跳保護在線路發(fā)生故障時出現(xiàn)連跳故障的情況。

1.2 電流速斷保護故障

電流速斷一般用于電流短路時的保護。對于高壓電來說，過流是很可能發(fā)生的情況，也是危害很大的情況。過流時采取的保護方式就叫過流保護，電流速斷就是其中一種保護機制。它機理在于設定一個電流值，此電流值為被保護設備的短路電流值，當系統(tǒng)短路時，電流超過該設定值，保護裝置會瞬間跳閘，阻斷電流。

當電流速斷保護裝置出現(xiàn)故障，保護裝置不會跳閘，只要更換完好的保護裝置即可。當然，規(guī)避風險是更好的選擇，若是保護裝置出現(xiàn)故障就會導致整個電線燒毀，對于這種情況，我建議可以多向安裝保護裝置，防止一只出現(xiàn)故障導致全線停用的情況。并且定期檢查或更換保護裝置，防止其老化、磨損或人為破壞。

1.3 保護動作跳閘

保護動作跳閘運用DDL保護來實現(xiàn)線路安全，它的機制是通過遠距離分析電流增長量、電流增長的時間以及電流增長率來判斷線路是否發(fā)生短路，若測定線路發(fā)生短路，因為保護裝置設置的電流參數(shù)值小于短路電流，它就會在短路未達到時對電路進行保護，實現(xiàn)跳閘，阻斷電流。直流牽引系統(tǒng)是在科技不夠發(fā)達時常使用的系統(tǒng)，有一定缺陷，它不像交流牽引系統(tǒng)一樣擁有不同形式的保護裝置，所以保護動作跳閘對直流牽引系統(tǒng)來說也十分重要。當DDL保護故障的情況出現(xiàn)，需要再測定線路短路電流值，重新設置DDL保護裝置的參數(shù)。除此之外，本文建議加強保護裝置的檢測及按時進行更換和修理。

2 負極柜故障及解決對策

負極柜故障即電壓型框架保護故障。電壓型框架保護即直流牽引系統(tǒng)中各種重要裝置如開關柜、整流器和負極柜都由接地的金屬框架包裹保護，保證系統(tǒng)外圍形成絕緣狀態(tài)，防止系統(tǒng)內(nèi)部絕緣降低時造成人員傷害。它的機制是當檢測到過流的電流時會發(fā)出警報，并跳開相應直流牽引系統(tǒng)的所有供電開關。當框架保護實施，所有供電開關斷開，只有在檢測故障是否排除后由人工復歸框架泄露保護才能使其重新投入使用。

當負極柜故障時，需要檢測絕緣故障的具體框架范圍，更換金屬框架后接地，完成更換后進行測試，確認整個保護裝置能夠重新正常工作。

3 結語

城市軌道交通在生活生產(chǎn)中的運用日益廣泛，使用人群正在大幅增加，一旦軌道交通出現(xiàn)故障，不但會給使用人群帶來麻煩，甚至會造成大量人員傷亡。直流牽引系統(tǒng)是城市軌道交通的動力系統(tǒng)和正常運行的基礎。因此，直流牽引系統(tǒng)中的故障能夠影響整個城市軌道交通的運行。通過對直流牽引系統(tǒng)中常見的故障發(fā)生情況進行分析，提出相應解決對策及防止故障發(fā)生的預防對策，能夠有效防止城市交通系統(tǒng)的癱瘓，保障其正常運行。

參考文獻：

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