城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)殘壓分析

摘要：城市軌道交通的使用頻率十分高，所以經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，最為常見的問題是接觸網(wǎng)的殘壓問題?；诖耍疚木蛯Τ鞘熊壍澜煌ㄖ绷鳡恳╇娤到y(tǒng)中的接觸網(wǎng)電壓進行分析，并提出一些有效的解決方案，可供參考。

關(guān)鍵詞：城市;軌道交通;直流牽引供電系統(tǒng);接觸網(wǎng);殘壓

1接觸網(wǎng)殘壓問題與原因

因為一些技術(shù)方面的原因，在城市軌道交通運營后，接觸網(wǎng)隔離各種方向的來電之后，用驗電器對接觸網(wǎng)進行檢測，驗電器顯示接觸網(wǎng)上仍然帶有電壓，即接觸網(wǎng)殘壓，為保證運營檢修人員的安全，需要對其出現(xiàn)問題的原因進行分析，并采取合理措施進行解決。根據(jù)實際情況的調(diào)查，以某城市軌道交通對直流牽引供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)殘壓問題進行分析。其實，盡管城市對該方面的問題進行嚴格監(jiān)督管理，但是該城市每年還是會有許多安全事故發(fā)生，其中，統(tǒng)計到的接觸網(wǎng)殘壓的范圍在100-600V，這對于運營檢修人員來說，是一個極其危險的范圍。當(dāng)檢修人員用驗電器對接觸網(wǎng)進行電力測試時，如果殘壓過高，驗電器就會響起警報，此時，按照相關(guān)的安全規(guī)章制度，不允許掛接底線作業(yè)。如果驗電器沒有發(fā)出警報聲，檢修人員可以繼續(xù)對接觸網(wǎng)進行檢查維護，但是在掛接地線過程中可能會出現(xiàn)接觸網(wǎng)打火問題，進而會對接觸網(wǎng)產(chǎn)生一定程度的灼燒，沒有辦法進行補救，也會影響城市軌道交通的通車情況。其實，城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)內(nèi)基礎(chǔ)網(wǎng)殘壓問題的出現(xiàn)是需要一定的環(huán)境條件的，而且這一問題的發(fā)生時間往往都是比較固定的，通常都會在年末和年初的時候發(fā)生，主要是因為在這期間，環(huán)境溫度較低，再加上雨雪天氣經(jīng)常出現(xiàn)，所以為基礎(chǔ)網(wǎng)殘壓問題的發(fā)生提供了條件。此外，由于我國對接觸網(wǎng)殘壓的成因沒有十分準(zhǔn)確的答案，就無法采取具有針對性的措施降低接觸網(wǎng)殘壓的發(fā)生概率。除了這些客觀因素之外，還存在一些主觀因素，這些因素也是導(dǎo)致接觸網(wǎng)殘壓現(xiàn)象發(fā)生的根本條件。首先，相關(guān)市政工程部門在對接觸網(wǎng)殘壓進行研究討論時，部分管理人員認為這是無法避免的問題，因此他們沒有對接觸網(wǎng)的殘壓問題進行深入的了解與學(xué)習(xí)，在對該問題進行檢查管理的過程中，也沒有嚴格的管理制度，缺少專業(yè)的檢修人員對問題進行分析與統(tǒng)計，導(dǎo)致統(tǒng)計的數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性，而且，接觸網(wǎng)殘壓是一個高危、高溫、高空和高強度的工作，例如在進行檢修時，梯車的架子溫度十分高，檢修人員經(jīng)常是汗流浹背，如果檢修人員不能克服這些困難，就無法保證城市軌道交通的持續(xù)運營，很有可能會使整個城市的交通處于一個癱瘓的狀態(tài)。

2接觸網(wǎng)殘壓實測分析

2.1接觸網(wǎng)殘壓實測

例如，西安地鐵1號線西咸車輛段及其相鄰區(qū)段發(fā)生過多起接觸網(wǎng)殘壓較嚴重的情況，其殘壓值最高可達到760V，故以此段作為測試區(qū)段。圖1為接觸網(wǎng)殘壓實測區(qū)段示意圖。

如圖1所示，西咸車輛段與正線相鄰的兩個供電分區(qū)為出段線1D2分區(qū)和入段線1D3分區(qū)（分別有336個和312個絕緣支撐部件），均為露天段;正線區(qū)段1A1、1B2分區(qū)分別與1D3、1D2分區(qū)相鄰，含地面段和地下段部分（分別有210個和482絕緣支撐部件）;1A2、1B3分區(qū)是分別與1A1、1B2分區(qū)相鄰的地下段正線接觸網(wǎng)分區(qū);1B3分區(qū)為1B2分區(qū)正線相鄰區(qū)段，相互之間為絕緣錨段關(guān)節(jié)，無電氣連接。本項測試的目的是為了驗證接觸網(wǎng)各分區(qū)問的電壓相互影響關(guān)系。不同停送電情況下接觸網(wǎng)各分區(qū)電壓測試結(jié)果見表1。

測試中，1A1分區(qū)出現(xiàn)了殘壓，因此重點對1A1分區(qū)電壓值進行測試分析，可以得到以下結(jié)果：1A1分區(qū)未受到1A2、1B2、1B3、1D2分區(qū)電壓的直接影響，這4個接觸網(wǎng)分區(qū)停電后，1A1分區(qū)殘壓仍然存在;1A1分區(qū)殘壓與ID3分區(qū)有直接關(guān)系：當(dāng)1D3分區(qū)帶電時，1A1分區(qū)出現(xiàn)殘壓;當(dāng)ID3分區(qū)停電時，1A1分區(qū)殘壓消失;1A1分區(qū)送電時，1D3分區(qū)未出現(xiàn)殘壓，因此1A1分區(qū)不影響1D3分區(qū)。由此可得以下實測結(jié)論：接觸網(wǎng)殘壓與相鄰區(qū)段接觸網(wǎng)送電情況存在關(guān)聯(lián)性;接觸網(wǎng)殘壓不是普遍推測的接觸網(wǎng)存在殘留電荷產(chǎn)生的網(wǎng)壓，而是與相關(guān)區(qū)域帶電情況有關(guān);1D3分區(qū)對1A1分區(qū)形成殘壓，1D2分區(qū)對lB2分區(qū)無殘壓，1A1分區(qū)正線送電對車輛段接觸網(wǎng)1D3分區(qū)殘壓沒有影響，因此可判斷殘壓與設(shè)備電氣絕緣性能有關(guān)。

2.2接觸網(wǎng)系統(tǒng)對地絕緣電阻分布分析

測試區(qū)段接觸網(wǎng)系統(tǒng)中露天段為柔性接觸網(wǎng)，地下段為剛性接觸網(wǎng)，接觸網(wǎng)系統(tǒng)通過各支持定位絕緣子與大地絕緣。現(xiàn)以西安地鐵1號線1D3和1Al接觸網(wǎng)分區(qū)為例，1D3和1A1分區(qū)接觸網(wǎng)對地絕緣電阻是分別由n1個絕緣子和n2個絕緣子并聯(lián)形成的電阻值（n1=312個，n2=210個）。分段絕緣器、接觸網(wǎng)絕緣子絕緣電阻（兆歐級別）相對于接觸網(wǎng)線路電阻（117.68μΩ/m）和鋼軌對地電阻（地下段標(biāo)準(zhǔn)為15Ω·km）比差極大，計算中可以忽略。接觸網(wǎng)各絕緣子為并聯(lián)關(guān)系，對地電阻關(guān)系可簡化為圖2所示。

根據(jù)圖2接觸網(wǎng)對地電阻等效情況分析，假設(shè)當(dāng)車輛段側(cè)（1D3）供電，正線側(cè)（1A1）停電時，依據(jù)電阻的分壓原理，R與尺串聯(lián)并與尺并聯(lián)，當(dāng)車輛段電壓為1500V時，則正線接觸網(wǎng)電壓為即正線電壓由分段絕緣器絕緣電阻值與正線絕緣電阻值共同決定。

3結(jié)語

綜上，想要從根本上對城市軌道交通的穩(wěn)定健康的發(fā)展加以保證，最為重要的是要完善當(dāng)前的專業(yè)技術(shù)，盡可能地規(guī)避交通直流牽引供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)殘壓問題的發(fā)生。

參考文獻

[1]趙麥麗.城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2017.

[2]陳成軍，劉勇.城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)殘壓研究及防范措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019.

作者簡介：

邸鑫鵬（1982.7-）男，天津，西南交通大學(xué)電氣專業(yè)本科，單位：天津市市政工程設(shè)計研究總院軌道交通院，研究方向：軌道交通供電系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)。