地鐵牽引回流系統(tǒng)穩(wěn)定性提升

鐘宏健

摘 要：地鐵直流牽引系統(tǒng)可簡單劃分為牽引電源、牽引負荷和牽引回流三個子系統(tǒng)，其中牽引回流系統(tǒng)是由回流鋼軌、回流電纜、軌電位限制裝置、單向導通裝置、排流柜以及隧道結構鋼筋等組成的，各部分相輔相成，共同構成了牽引電流的回流通路，保證牽引電流常規(guī)情況和故障情況下都能順利回流到電源負極。但由于回流不暢，從電客車輪對流至鋼軌上的電荷將不斷的累積，從而引起鋼軌電位的抬升，同時雜散電流流經其他通路，可能對其他設備運行造成影響，嚴重時可導致設備燒毀，本文筆者結合自身工作，對天津地鐵牽引回流系統(tǒng)進行了改造，提升了牽引回流系統(tǒng)穩(wěn)定性。

關鍵詞：地鐵；牽引回流系統(tǒng)；穩(wěn)定性提升

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.022

0 引言

天津地鐵1號線為2005年底竣工的一條南北走向的地鐵線路，采用DC750V上接觸式接觸軌供電，走行軌回流的供電模式。自2006年開通以來，天津地鐵1號線雙林車輛段內鏇輪庫、洗車庫采用電動小車對電客車進行出入庫的牽引。該電動小車由庫內設置的3相5線制配電箱進行供電，電動小車外殼與走行軌相連，并通過PE線接地。在2014年5月、6月，鏇輪庫、洗車庫電動牽引小車的PE線先后發(fā)生燒熔事故，事故起因均為電動小車PE線電纜截面小，無法耐受流經走行軌的雜散電流。為了消除電動小車PE線燒熔的事故隱患，組織對雙林段鏇輪庫、洗車庫回流系統(tǒng)進行了改造。通過改造的實施，有效地降低了鏇輪庫、洗車庫牽引小車PE線燒毀的風險，提升了回流設備系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

1 鏇輪庫改造

1.1 回流系統(tǒng)分析

經過對鏇輪庫回流接線的分析可知，由于鏇輪庫庫前設置了均流電纜連接點并與其它庫線并聯(lián)，這樣機車在其它線路上運行時所產生的雜散電流就將通過此處的均流電纜流經鏇輪庫鋼軌，再通過電動小車PE線、鋼軌流回至變電所，由于電動小車PE線截面太小，最終導致被燒熔。

1.2 改造實施

本次改造在鏇輪庫前走行軌上設置1處雜散電流隔離區(qū)，并將鏇輪庫內走行軌接地，以徹底阻止牽引供電系統(tǒng)在庫外產生的雜散電流流入鏇輪庫，并限制鏇輪庫走行軌對地電壓。

具體措施如下：

（1）拆除鏇輪庫前約4.6米處絕緣節(jié)上的連接電纜，并利用D28信號機處既有絕緣節(jié)，在庫前走行軌上形成約140米長的雜散電流隔離區(qū)。拆除42號道岔處吹掃庫與靜調庫回流鋼軌間的連接電纜，并利用42號道岔處既有絕緣節(jié)在庫前走行軌形成約120米長的雜散電流隔離區(qū)。

（2）拆除鏇輪庫前走行軌上所有與其它庫線走行軌連接的電纜，并將靜調庫前走行軌通過電纜與月修庫走形軌相連。

（3）將鏇輪庫內走行軌通過電纜接地。

2 洗車庫改造

2.1 回流系統(tǒng)分析

由于洗車庫右端走行軌上絕緣節(jié)被2根單芯電纜接通了，沒有起到阻擋雜散電流的作用，其它電化線路機車運行所產生的雜散電流就通過此處的電纜流經洗車庫鋼軌，最終導致與鋼軌連接的電動小車PE線被燒熔。

2.2 改造實施

根據洗車庫位于線路中端的特點，要阻止牽引供電系統(tǒng)在庫外產生的雜散電流流入洗車庫，最理想的方案是從洗車庫兩端徹底封堵雜散電流，并限制洗車庫內走行軌對地電壓。即在洗車庫兩端均設置約120m雜散電流隔離區(qū)，并將洗車庫內鋼軌接地。

根據現場勘查的情況，洗車庫左端在拆除部分接觸軌后能在庫外走行軌上設置約120m雜散電流隔離區(qū)。但需要挪動D3信號機位置，并對信號軌道回路進行調整。洗車庫右端線路較短，120m雜散電流隔離區(qū)的其中1組絕緣節(jié)需設置在電動小車牽引范圍內。該范圍內走行軌敷設方式比較特殊，走行軌本身有斷裂痕跡，并且軌間連接魚尾板與鋼軌完全焊死，要安裝絕緣節(jié)需切割鋼軌，改造難度較大。

經綜合考慮，洗車庫兩端走行軌上仍各設置1組絕緣節(jié)，洗車庫中走行軌接地，庫內接地極與變電所接地極間并聯(lián)電纜。這樣能阻止牽引供電系統(tǒng)在庫外產生的雜散電流流入洗車庫，限制洗車庫走行軌對地電壓；并且增加了庫內接地線的泄流通道，完全能耐受機車通過1組絕緣節(jié)時短時帶入的雜散電流，避免電動小車PE線以及配電箱PE接地線被燒熔。

具體措施如下：

（1）庫左端絕緣節(jié)為利舊，庫右端絕緣節(jié)為拆除原絕緣節(jié)上的連接電纜后利舊。

（2）將洗車庫內走行軌通過電纜接地。

（3）將庫內接地接與變電所接地極間通過電纜并接。

3 結語

地鐵牽引回流系統(tǒng)各部分相輔相成，共同構成了牽引電流的回流通路，以保證牽引電流常規(guī)情況和故障情況下都能順利回流到電源負極。因此，在地鐵運營過程中，應該注意保證牽引回流暢通，避免長期通過軌電位限制裝置將鋼軌和接地系統(tǒng)接通，不可長期退出排流柜運行，不能將高架段線路上接觸軌避雷器的負極直接連接到道床或橋墩上，應與鋼軌直接連接。加強設備檢修維護質量，盡早發(fā)現牽引回流系統(tǒng)問題，確保牽引回流系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]馬洪儒.北京地下鐵道的雜散電流腐蝕與防護[J].城市軌道交通，1990（01）：11-19.

[2]CJJ49-1992地鐵雜散電流腐蝕防護技術規(guī)程[S].

[3]GB 50157-2013地鐵設計規(guī)范[S].

[4]GB 50169-2006電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范[S].