地鐵車輛段股道接觸網(wǎng)異常電壓研究

林劍波

摘要：出現(xiàn)受電弓主要是用來作為地鐵機車牽引系統(tǒng)的接電裝置，它可能發(fā)揮著從接觸網(wǎng)當中獲取電源的作用，能夠為整個車輛電氣系統(tǒng)當中提供足夠的電力，同時還需要經(jīng)過的車輛的再生動能系統(tǒng)利用來逐漸將車輛的性能轉化為電能，抓緊，又返回給接觸網(wǎng)，來為其他在線車輛提供相應的能量，進而可以保障這些在線的車輛可以使用，它所發(fā)揮的作用是雙向傳輸中心的效果。因此本文主要分析了地鐵車輛段股道接觸網(wǎng)存在異常電壓的相關問題。

關鍵詞：地鐵;接觸網(wǎng);異常電壓

中圖分類號：U270?文獻標識碼：A?文章編號：1672-9129（2020）10-0071-01

自從2017年開始使用廣州地鐵某車輛段以來，在接觸網(wǎng)當中相關工作人員在對古道接觸網(wǎng)停電進行檢修的過程中，發(fā)現(xiàn)在停車庫當中如果古到不停電，就可能會促使其他的古道在停電之后仍然帶有數(shù)百伏電壓的狀況，而且其峰值可以實現(xiàn)上千幅，不是很長時間都在緩慢的下降當中，不能夠完全對其進行消除，這樣就可能會在很大程度上對接觸網(wǎng)的作業(yè)檢修工作帶來了很多的安全隱患問題。

1?異常電壓分析

我們可以通過檢查，相應的古道隔離開關都處于一種斷開的狀態(tài)，而對開關漏斷這個問題的可能性都可以排除掉。如果庫外的接觸網(wǎng)中仍然處于帶電狀態(tài)，而將所有股道的隔離開關都已斷開，此石庫內(nèi)的接觸網(wǎng)是無電的狀態(tài)，而對股道分段絕緣器絕緣下降這個問題發(fā)生的可能性可以完全排除?？梢酝耆珨嚅_古道隔離開關，而且接地刀閘之間完全不接觸的狀態(tài)當中，在庫中對某一條軌道適當增加2500伏的電壓，有可能會導致他相鄰的幾條股道均會出現(xiàn)帶有異常高電壓的狀況和現(xiàn)象，我們可以通過測試，電壓的取值一般情況下為1800到2300伏之間不等。

如果單股道帶電，而且與軌道在停電之后仍然是處于異常高電壓的狀態(tài)之下，可能產(chǎn)生這種狀況的原因有以下三個方面：

首先是接觸網(wǎng)殘壓。因為接觸網(wǎng)古道間的絕緣部件自身的性能正在逐漸下降，不能夠?qū)щ娫O備與停電設備之間完全的隔離開從而造成停電股道接觸網(wǎng)當中仍然存在殘壓的現(xiàn)象和狀況。

其次是感應電壓。如果單條軌道處于停電狀態(tài)，而相鄰的軌道不停電，反而是正常的運行，此時帶電運行的接觸網(wǎng)可以通過溶性耦合的作用在相鄰的處于停電狀態(tài)的接觸網(wǎng)上逐漸出現(xiàn)感應電壓的現(xiàn)象。

第三是電阻分壓。不知接觸網(wǎng)的一般方式都是通過在停車庫當中來將結構框架以及股道之間設置相應的橫向固定繩，而在股道間實現(xiàn)絕緣隔離所采用的元件是絕緣子，而對于接觸網(wǎng)古道來講，它和股道間、接觸網(wǎng)股道以及框架結構這三個位置之間的絕緣電阻現(xiàn)象都是存在的。我們可以將帶電股道接觸網(wǎng)看成是一個有源節(jié)點之后，其他股道接觸網(wǎng)就屬于回路當中的節(jié)點，通過結合基爾霍夫定律得知，每一個節(jié)點當中都可能會因為電阻值的大小而存在一定程度的電壓值。

而針對第1個原因，我們會通過測試發(fā)現(xiàn)只要是在停車庫的第九道到第十三道當中的任意一股道適當?shù)卦黾右欢ǖ碾妷?，而?條股道都會發(fā)生對應接觸點電壓高低不等狀況。同理，在第14道道第18道之間也是相同的原理。通過對絕緣部件檢查得知，其中并不存在裂紋及絕緣下降的狀況和現(xiàn)象，而且如果單一絕緣部件自身所具有的絕緣性能逐漸下降，并不會測試其他幾條股道發(fā)生相似的現(xiàn)象。此時我們可以將第1個原因完全排除。

而根據(jù)第2個原因，通過按照相關的理論來進行計算，處于接觸網(wǎng)靜電感應范圍當中的金屬導線當中，靜電感應電壓的計算公式一般可以表達為Ut=K×Uj× bc/（a 2+b2+c2）。從中可以得知，感應電壓并不是造成異常高電壓的主要原因和因素。

2?異常電壓測試

為了驗證實際的現(xiàn)場狀況當中股道之間絕緣電阻對接觸網(wǎng)電壓分布所帶來的影響，我們可以先斷開接觸網(wǎng)停車庫當中的全部股道隔離的開關狀態(tài)，同時可以將接地刀閘的開關逐漸斷開，之后可以對單股道接觸網(wǎng)逐個進行絕緣測試以及相應的加壓測試。最終可以通過測試結果可以得知，直接測量同橫跨各股道間接觸網(wǎng)絕緣電阻約為1M歐姆到2M歐姆左右的大小，而在第13道以及第14道之間，因為相隔離架結構支柱本身并不屬于同一個橫跨區(qū)域的位置，絕緣電阻測試的數(shù)值達到287M歐姆大小。而如果僅僅對單股道加載2500伏的電壓值時，就可能會因為古道之間的距離越來越遠，而相隔的絕緣子數(shù)量逐漸增多，各股道當中的電壓值變化狀況就會呈現(xiàn)出一種逐漸下降的趨勢，實際上它與絕緣電阻分壓模型是相符的。但是如果對某一條國道增加電壓的時候就會導致相鄰軌道的絕緣電阻分壓都大于2000伏的大小，我們可以通過結合絕緣電阻絲模型，出現(xiàn)這種狀況的主要原因都是因為股道絕緣電阻比該股到對地的絕緣電阻的數(shù)值小得多。

3?總結

在單股的接觸網(wǎng)處于停電狀態(tài)之后，不掛設地線而且同一橫跨當中其余股道都可以正常化提供電源的時候，他的電源分布一般情況下都是通過接觸網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)絕緣電阻的反應比例關系而直接決定的，他通過對絕緣子絕緣間隔的接觸網(wǎng)本身所具有的特性來加以采用。如果相鄰的股道并不處于停電狀態(tài)的時候，就不能夠充分地避免接觸網(wǎng)絕緣電阻的匹配關系所帶來的殘壓現(xiàn)象和狀況。而在車輛段停車庫當中，這種情況所帶來的影響是非常巨大的。在驗收接觸網(wǎng)工程的時候，還需要進一步絕緣測試接觸網(wǎng)，如果絕緣電阻符合所提出來的標準和要求，就需要盡可能地保證在股道絕緣當中的電阻不能比股道對地絕緣電阻的數(shù)值還小。

參考文獻：

[1]林明磊，任振強.地鐵車輛段股道接觸網(wǎng)異常電壓分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2020，（4）：68-69.

[2]魏巍.地鐵車輛段接觸網(wǎng)感應電壓研究[J].智能建筑電氣技術，2019，13（1）：97-98.