地鐵接觸網(wǎng)過載電流的措施分析與研究

侍衛(wèi)

摘 要：本文首先對地鐵接觸網(wǎng)過載電流的問題進(jìn)行闡述，并對事故跳閘的原因做出深入分析，最后總結(jié)出抑制接觸網(wǎng)過載電流的幾點解決措施，希望能為相關(guān)從業(yè)人員提供一些借鑒建議。

關(guān)鍵詞：地鐵接觸網(wǎng);過載電流;原因解析;措施

1 存在的問題

當(dāng)列車運行在區(qū)間時，運行方式是多種多樣的，例如制動方式、勻速方式、加速方式，如果組合這幾種運行方式，將會產(chǎn)生多種運行方法，大體可分為三種：如混合型方法、經(jīng)濟(jì)型方法以及最快速方法。而地鐵站需要綜合考慮到運行的有效性和經(jīng)濟(jì)性問題，通常會使用混合型方法進(jìn)行地鐵運行，也可以同時結(jié)合經(jīng)濟(jì)型方法和最快速方法，在符合地鐵區(qū)間運行限制的前提下，可以同時兼顧到節(jié)能定時的指標(biāo)問題。而在混合型運行方法中，對于列車的運行區(qū)間主要有制動、均速以及牽引等幾種工況。

而對地鐵運營起到巨大影響的是在地鐵運營期間出現(xiàn)接觸網(wǎng)過載電流的現(xiàn)象，進(jìn)而致使跳閘的問題。如果發(fā)生這一問題，就會使得載客車區(qū)間出現(xiàn)非正常停車現(xiàn)象，從而對正常的運營秩序產(chǎn)生影響，也會對開關(guān)斷路器的使用壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。與此同時，因為接觸網(wǎng)過載電流而導(dǎo)致的跳閘問題，會具有復(fù)雜性以及瞬時性的特點，但很難對故障進(jìn)行模擬復(fù)原，從而給技術(shù)人員檢查排除故障方面增加了難度。特別是由一個牽引所從接觸網(wǎng)單邊供電退出的極端情況下，這也給地鐵的安全運營增加風(fēng)險，降低了人們對于地鐵運營的信賴度。而為了找出以上所述的致使區(qū)段故障，并導(dǎo)致其跳閘的原因，地鐵站的專業(yè)人員需要對區(qū)段運營中的牽引變電所的電流、電壓以及在線列車等進(jìn)行實際測量，并需要對列車直流的供電系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)組建模型，最后為地鐵站出現(xiàn)故障原因的判斷，及處理后續(xù)問題提供了很好的數(shù)據(jù)和理論支撐，并找到了解決預(yù)防故障的思路。

2 跳閘特征分析

通過分析跳閘的特征來看，之所以變電所出現(xiàn)跳閘，主要是出于保護(hù)而進(jìn)行的電流速斷現(xiàn)象，但是車輛正常，接觸網(wǎng)正常，也沒發(fā)現(xiàn)明顯的短路位置，自動合閘也比較成功。與此同時，發(fā)生跳閘故障的時間段大多是發(fā)生在地鐵運營的早上、晚上這樣的高峰客流期間，或者線路比較繁榮擁堵時。

綜合分析發(fā)生接觸網(wǎng)故障跳閘的主要因素是變電所內(nèi)設(shè)備故障，例如交直流屏高頻模塊發(fā)生故障、接觸網(wǎng)發(fā)生故障、變電所內(nèi)開關(guān)柜入侵、金屬物亂入、以及車輛出現(xiàn)過載保護(hù)動作而造成的跳閘等。通過觀察接觸網(wǎng)過載電流中正在使用中的現(xiàn)場設(shè)備可以得知，出現(xiàn)了幾次跳閘的現(xiàn)象主要是為了保護(hù)及正常啟動地鐵中的聯(lián)跳功能，并且現(xiàn)場的設(shè)備均處于正常狀態(tài)。

3 解決措施

3.1 調(diào)整運行圖錯峰行車及適用場景

根據(jù)上文做出的分析，可以得知電流峰值最大的時候則是列車在出站時。在過密度運行地鐵車輛的情況下，同一個接觸網(wǎng)分區(qū)位置內(nèi)，多臺地鐵車輛進(jìn)行同步啟動的概率比較高，因此可以判定接觸網(wǎng)的電流值為當(dāng)天的最大值。而地鐵站的相關(guān)調(diào)度人員可以合理的調(diào)整運行車輛，實行錯峰運行車輛，并可以按照地鐵線路的車站設(shè)置等的特征，有效做到人為設(shè)置地鐵區(qū)間的運行時間、停站時間等，盡量做到規(guī)避多臺運行地鐵在同一個接觸網(wǎng)位置內(nèi)，在同一時間運行啟動的問題出現(xiàn)。但這種解決方法通常在客流量比較平穩(wěn)時、列車不晚點、且站間距設(shè)置比較均勻的城際軌道。并且，因為地鐵在運行時，早間和晚間處于客流高峰期，列車經(jīng)常會發(fā)生晚點而實行錯峰運行地鐵的現(xiàn)象，從而為了解決過載電流這一問題的方法其可行性不大，因具有很大的局限性。

3.2 設(shè)置軌道限速削峰行車及適用場景

如果同時啟動多臺列車，這就需要相同的牽引加速度來帶動，但同時啟動多臺列車會需要極大的牽引電流，在這時地鐵變電站饋線柜的電流峰值所產(chǎn)生的負(fù)荷問題就會突然增大，這就導(dǎo)致同時啟動多臺列車會給變電站電流造成嚴(yán)重的負(fù)荷問題。而另一個解決方法則是將最大電流進(jìn)行消減，主要的方法則是在地鐵進(jìn)行運行的過程中，可以對最高電流對應(yīng)的軌道區(qū)段，做好軌道限速措施，這樣可以通過軌道限速來達(dá)到對過載電流進(jìn)行抑制的目的。并避開列車同時啟動時的同步電流需求，從而減緩列車持續(xù)取流，減緩變電站負(fù)荷壓力。

4 結(jié)束語

通過對列車的牽引特性及運營組織策略分析，列車區(qū)間運行具有牽引、勻速、惰行和制動4種工況。一般進(jìn)站減速、出站加速，區(qū)間運行一般采用盡量惰行、巡航，列車出站時有一個二次加速取流過程，出站電流峰值最大。通過調(diào)整優(yōu)化運行圖，組織列車錯峰行車或?qū)Τ稣痉较蜍壍绤^(qū)段（計軸區(qū)段）進(jìn)行限速削峰運行，可以削減多列車牽引運行電流峰值的現(xiàn)象，從而抑制地鐵接觸網(wǎng)過載電流，避免運營期間接觸網(wǎng)電流速斷保護(hù)的跳閘問題。

參考文獻(xiàn)：

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