地鐵接觸網過載電流的措施分析與研究

侍衛

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

關鍵詞：地鐵接觸網;過載電流;原因解析;措施

1 存在的問題

當列車運行在區間時，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，將會產生多種運行方法，大體可分為三種：如混合型方法、經濟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濟性問題，通常會使用混合型方法進行地鐵運行，也可以同時結合經濟型方法和最快速方法，在符合地鐵區間運行限制的前提下，可以同時兼顧到節能定時的指標問題。而在混合型運行方法中，對于列車的運行區間主要有制動、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接觸網過載電流的現象，進而致使跳閘的問題。如果發生這一問題，就會使得載客車區間出現非正常停車現象，從而對正常的運營秩序產生影響，也會對開關斷路器的使用壽命產生負面影響。與此同時，因為接觸網過載電流而導致的跳閘問題，會具有復雜性以及瞬時性的特點，但很難對故障進行模擬復原，從而給技術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段故障，并導致其跳閘的原因，地鐵站的專業人員需要對區段運營中的牽引變電所的電流、電壓以及在線列車等進行實際測量，并需要對列車直流的供電系統進行了數學組建模型，最后為地鐵站出現故障原因的判斷，及處理后續問題提供了很好的數據和理論支撐，并找到了解決預防故障的思路。

2 跳閘特征分析

通過分析跳閘的特征來看，之所以變電所出現跳閘，主要是出于保護而進行的電流速斷現象，但是車輛正常，接觸網正常，也沒發現明顯的短路位置，自動合閘也比較成功。與此同時，發生跳閘故障的時間段大多是發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。

綜合分析發生接觸網故障跳閘的主要因素是變電所內設備故障，例如交直流屏高頻模塊發生故障、接觸網發生故障、變電所內開關柜入侵、金屬物亂入、以及車輛出現過載保護動作而造成的跳閘等。通過觀察接觸網過載電流中正在使用中的現場設備可以得知，出現了幾次跳閘的現象主要是為了保護及正常啟動地鐵中的聯跳功能，并且現場的設備均處于正常狀態。

3 解決措施

3.1 調整運行圖錯峰行車及適用場景

根據上文做出的分析，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，同一個接觸網分區位置內，多臺地鐵車輛進行同步啟動的概率比較高，因此可以判定接觸網的電流值為當天的最大值。而地鐵站的相關調度人員可以合理的調整運行車輛，實行錯峰運行車輛，并可以按照地鐵線路的車站設置等的特征，有效做到人為設置地鐵區間的運行時間、停站時間等，盡量做到規避多臺運行地鐵在同一個接觸網位置內，在同一時間運行啟動的問題出現。但這種解決方法通常在客流量比較平穩時、列車不晚點、且站間距設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，列車經常會發生晚點而實行錯峰運行地鐵的現象，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生的負荷問題就會突然增大，這就導致同時啟動多臺列車會給變電站電流造成嚴重的負荷問題。而另一個解決方法則是將最大電流進行消減，主要的方法則是在地鐵進行運行的過程中，可以對最高電流對應的軌道區段，做好軌道限速措施，這樣可以通過軌道限速來達到對過載電流進行抑制的目的。并避開列車同時啟動時的同步電流需求，從而減緩列車持續取流，減緩變電站負荷壓力。

4 結束語

通過對列車的牽引特性及運營組織策略分析，列車區間運行具有牽引、勻速、惰行和制動4種工況。一般進站減速、出站加速，區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。通過調整優化運行圖，組織列車錯峰行車或對出站方向軌道區段（計軸區段）進行限速削峰運行，可以削減多列車牽引運行電流峰值的現象，從而抑制地鐵接觸網過載電流，避免運營期間接觸網電流速斷保護的跳閘問題。

參考文獻：

[1]鄧敏，譚張平.地鐵供電接觸網系統可靠性及主要故障分析探討[J].建筑工程技術與設計，2019（30）：4060.

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