武汉地铁2号线列车频繁打火故障分析

任峰

（武汉地铁运营有限公司）

武汉地铁2号线列车频繁打火故障分析

任峰

（武汉地铁运营有限公司）

本文通过对现场的检查及分析，找到了列车频繁打火的原因。经过对绝缘节的改造后消除了故障。

绝缘节；电分段；回流

0 引言

2012年12月28日，武汉地铁2号线开通运营。然而，自开通以后，武汉地铁2号线频繁发生列车在运行中钢轨打火故障，平均每周都会发生2～3起。这给运行安全带来了巨大隐患。

1 故障原因分析

为了找到故障原因，运营公司组织机电、供电、线路、车辆等专业对线路进行多次拉网式检查。检查发现，部分钢轨扣件及螺栓打火烧蚀严重（见图1和图2），但并未能找到具体原因。时发现，列车正线打火故障主要出现在螃蟹岬站和小龟山站之间，而中北车场正好位于以上两站之间。

图1 扣件烧蚀情况

图2 螺栓烧蚀情况

综合以上情况分析，推测故障原因可能在于中北车场回流轨。

通过对中北车场回流轨进行检查，发现中北车场出入场线钢轨绝缘节安装位置错误。通过分析，认为这就是列车运行时频繁打火的原因。

2 武汉地铁2号线供电系统简介

武汉地铁2号线采用直流750V接触轨供电（见图3）。系统从电网引入110kV交流高压，经过降压后整流为750V直流电。列车通过受电靴从接触轨受电，通过负极走行轨（钢轨）回流至变电所。流入大地的杂散电流经排流网收集后通过排流柜回流至变电所负极。

图3 地铁直流供电原理示意图

武汉地铁2号线一期工程线路起自金银潭站，鲁巷光谷广场站，线路全长27.73km，最大站间距（越江区间）3322m，最小站间距（循江区间）918m，平均站间距1363m，全线均采用地下线路敷设方式。一期工程在常青花园地区修建车辆段及综合基地，设停车库32列位、月检库4列位；在武九铁路旁设中北路停车场，设停车列检库6列位及2条工程车停放线。武汉地铁2号线一期工程采用钢铝复合接触轨供电，下部授流方式。接触轨中心距相邻走行轨内侧水平距离为683.5mm，接触轨顶面距走行轨顶面的垂直距离为160mm。全线接触轨采用分段式电分段。

武汉地铁2号线一期工程供电系统分江北供电分区和江南供电分区。江北供电分区由王家墩主变电所供电，江南供电分区由中南路主变电所供电。正常情况下，两个供电分区分列运行。

中北路停车场处于江南供电分区，位置在螃蟹岬站和小龟山站之间，设停车列检库6列位及2条工程车停放线。停车场设牵引降压变电所一座，给停车场列车牵引及照明动力供电。停车场设一条出入场线，供列车出入库。

3 故障查找

中北路停车场与出入场线接触轨设置有7m的电分段，电分段位于中北路停车场1#道岔PZSD1处，现场接触轨防护罩以黄、绿色区分。出入场线的接触轨防护罩为绿色，停车场内的接触轨防护罩为黄色。出入场线与正线接触轨设置有10m电分段间距，电分段位于小龟山1#道岔PTYN1处，现场接触轨防护罩以黄、绿色区分。出入场线的接触轨防护罩为绿色，正线接触轨防护罩为黄色。在对应的接触轨电分段处，走行轨均设置了绝缘节。经现场实际检测，中山北路停车场的1#道岔PZSD1处绝缘节绝缘良好，绝缘节两端的走行轨处于电绝缘状态；小龟山1#道岔PTYN1处绝缘节未做绝缘处理，绝缘节两端的走行轨处于导通状态。在出入场线走行轨上未发现其他回流电缆，见图4。

图4 出入场线回流系统图

从以上情况分析，中北路停车场出入场线走行轨是通过与正线走行轨导通而回流，但出入场线接触轨是由中山北路停车场混合所701开关供电。当列车经过出入场线出入库时，运行电流的流通路径为接触轨—列车—车轮—出入场线走行轨—PTYN1处绝缘节—正线走行轨—大地—中北车场牵降所负极。巨大的运行电流以杂散电流的形式通过大地回流至所内负极，这就是所内开关以及轨电位装置频繁动作的原因。同时，巨大的杂散电流对走行轨绝缘带来损害，这就是列车在螃蟹岬至小龟山区间频繁打火的根本原因。

4 故障处理

要解决以上问题，需对出入场线走行轨回流系统进行改造。在小龟山1#道岔PTYN1处绝缘节加装绝缘垫进行绝缘处理，在中北路停车场1#道岔PZSD1处绝缘节两端并联两根EPR-1×240-1.5kV直流阻燃电缆。经过以上改造后，出入场线走行轨电流即能直接回流至中北路停车场混合所负极柜。

2013年5月10日晚机电部组织人员对中北车场出入场线走行轨绝缘节进行改造。改造完毕后，列车打火故障再没有出现。

（2016-08-06）