電氣化鐵路接觸網短路實驗方式探討

張寧 劉永利 紀東岳

摘 要：在國民經濟不斷增長的背景之下，鐵路在我國公共交通當中的位置越來越重要。而鐵路本身具有占地面積小、運載能力大、運行快速準時以及噪聲廢氣污染小等特點，在對時間成本進行有效控制的同時，還可以有效促進社會和城市經濟發展。鐵路設備特別是鐵路接觸網通常都是在露天環境當中，自然環境因素對其造成了很大的影響，所以在投運之前，鐵路有關部門需要通過綜合檢驗的措施來全面檢查供電系統，從而有效保證有故障產生的時候供電系統可以在第一時間將其解決，將事故所造成的影響控制在合理范圍內，從而有效降低對鐵路運輸所造成的影響，從根本上保證設備和旅客的安全。作為供電系統投運之前的檢驗方式之一，接觸網短路實驗能夠有效檢驗出供電系統運行的可靠性，下面我們主要就其實驗方式進行簡要分析，還希望能夠為相關人士提供借鑒和參考。

關鍵詞：鐵路接觸網;短路實驗;可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.068

0 引言

因為運行環境的特殊性，電氣化鐵路接觸網出現開關跳閘的幾率相對較高，一旦供電中斷就會對鐵路的正常運輸造成重大的影響。而在分析后發現導致接觸網跳閘事故的主要原因就是接地短路性質的跳閘，所以模擬接觸網接地短路故障進行短路實驗，從而對接觸網抗值等主要參數做到精確掌握，能夠對故標參數設置和定值的設定進行更為準確的保護，從而為準確分析接觸網的故障提供有力依據。

1 接觸網短路試驗的意義和內容

利用接觸網短路實驗的方式，來對接觸網處于短路時候的短路電流、牽引變電所、AT所接觸網短路電壓以及分區所等進行測試，另外還需要進行電磁兼容以及綜合接地測試。（1）對接觸網故障點測量（簡稱：故標）裝置的準確性進行檢驗，利用實驗所得到的相關數據來對對其參數以及線路的單位電抗值等進行相應的調整，將故標裝置的誤差控制在合理范圍內;（2）對繼電保護的后加速、啟動功能、延時以及動作的選擇性等進行檢驗，看其是否準確、完備，嚴格按照測試結果來適當的調整保護定值;（3）對數據上傳功能、各AT所以及變電所自動同步記錄功能等進行檢驗，從而有效保證與故標裝置采樣同步要求相符;（4）在實際短路電流下來考核開關設備、變壓器以及外部電流等的具體情況;（5）在進行短路實驗的時候還要測試短路地點的鋼軌電位、信號電纜形成的感應干擾、各軌條內短路電流分配等，進而對故障的防干擾效果進行實驗。

2 短路試驗接地方案探討

2.1 短路電流路徑分析

對鋼軌短路試驗時，短路電流的路徑：①變電所主變—②接觸網—③鋼軌—④附近的吸上線—⑤保護線—⑥變電所集中接地箱。如果省略其中第③個環節，同樣可以達到短路試驗的目的。那么短路電流的路徑變為：①變電所主變—②接觸網—③附近的吸上線—④保護線—⑤變電所集中接地箱，這也是暢通的回流通路。

2.2 改進方案

在有效分析了短路電流路徑之后我們發現，鋼軌和短接線之間可以不進行連接，將短路實驗點改為供電臂中吸上線附近，直接連接吸上線和接觸懸掛來完成短路試驗。在具體實驗的過程中利用該方式的話則電流路徑就變為了。①變電所主變—②接觸網—③附近的吸上線—④保護線—⑤變電所集中接地箱，短路電流的回流也將變得更為暢通，其實驗效果和直接連接鋼軌的方式是一樣的。在具體進行短路實驗的過程中，如果采用的是直接連接吸上線和接觸網的方式，因為吸上線或許會和扼流變壓器進行連接，在實驗過程中會對其造成較大的電流沖擊，從而損壞扼流變壓器。而要想從根本上防止對其造成損壞，我們可以通過以下方法來有效避免：一是短路點選擇在空載扼流變壓器附近的吸上線進行;二是將短路試驗點附近 1 公里范圍內的扼流變壓器與鋼軌連接點拆除。如此以來在有效確保實驗準確性的同時還可以從根本上減少對短路實驗點四周設備所造成的影響。

3 試驗的注意事項

（1）在實驗過程當中要安排專業人們對其進行監管，做好相關配件的準備工作，一旦有異常情況出現就要及時進行更換。事后對導致其損壞的原因進行分析總結，從而有效防止在實際運行的時候損壞設備。（2）在實驗的時候，作為其核心內容，在短路實驗卡片當中充分體現了相關事項的具體要求和重點。只有做好短路實驗卡片的執行工作，方可從根本上確保短路實驗的順利實施。（3）一定要堅決撤除AT所自投裝置、變電所以及分區所，為了有效確保實驗結果的準確性，必須要做好重合閘的失壓以及投退之間的配合。（4）線路上嚴格卡控好上道人數，將設備的全面檢查和人員清場工作做好。而在結束實驗之后還要全面檢查一遍試驗區當中變電所內的設備以及接觸網設備，保證其處于良好的運行狀態。將線路清場工作做好，避免有任何物品出現在線路上。另外，工務、電務以及通信等設備單位，還要檢查好試驗區段的設備情況，有效保證其均處于良好的運行的狀態。（5）在實驗的時候要確保所用軟銅線長短適宜，短接線不能出現纏繞的情況，因為一旦產生纏繞的情況就會造成散熱不良和短路電流的情況，甚至還會燒毀短接線。（6）在實驗的時候，對于實驗受現場設備安全確認單制度、接觸網短路實驗具備條件確認單以及每次實驗確認單制度一定要嚴格落實。

4 結束語

作為電氣化鐵路聯調聯試當中的最后一個實驗項目，接觸網短路實驗除了能夠檢驗斷路器及其保護裝置性能之外，還可以有效檢測牽引變電所設備安裝接線的正確與否。在新建的電氣化鐵路當中進行接觸網短路實驗，能夠對供電臂牽引網供電狀態測控系統的基本算法和基本性能進行有效驗證，從而對其進一步優化和調整工作進行有效指導，從而使系統與設計目標以及運行的具體要求更為相符。

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