可视化自动接地系统在轨道交通中的优化探讨

米继光 安东 谈灏

摘 要：轨道交通行业中在安全距离内的作业，施工人员在作业开始前需对对应的供电设备进行验电、接地，作业中存在耗费人力、物力，浪费有效作业时间等弊端。可视化自动接地系统的应用有效节约上述矛盾。本文结合该系统在轨道行业中的应用情况，对其各项优化意见进行探讨。

关键词：可视化自动接地系统；应用；优化

轨道交通行业中，作业不满足安全距离时，接触轨（网）均需停电、验电、并在作业区域两端及可能来电的方向接挂地线后方可开展作业。采用人工接挂地线方式，存在任务繁重，占用大量人力、物力，效率低下等弊端。单次停电、验电、接挂地线工作需耗时30分钟左右，占用了大量的设备检修作业时间。随着城市地铁线网规模不断扩大，地铁运营时间的不断延长，进一步压缩了检修作业时间，如何提高作业时间利用率是解决该问题的唯一途径，因此安装自动接地系统已成为必然趋势。为了尽可能提高本系统安全可靠性，特结合青岛地铁实际情况，提出以下优化建议。

1 逻辑闭锁关系

可视化自动接地系统在轨道交通行业内应用后，虽安全可靠度较高，但将该系统融入五防系统的安全防护理念，将本接地系统与整个供电系统实现电气闭锁，利用各断路器、隔离开关之间的逻辑关系，可有效杜绝错挂、漏拆地线等误操作，确保作业安全。可视化自动接地系统的电气闭锁逻辑及实现方式可参考如下方式：

（1）因可视化自动接地装置是为检修作业或抢修提供便捷，不会影响供电模式的倒切。因此其电气闭锁仅考虑正常供电模式即可。

（2）可视化自动接地系统与上网隔离开关间的逻辑闭锁关系实现方式优先采用硬接线方式实现，在相关硬件不满足条件的前提下，可考虑使用软件闭锁，具体如下：

硬接线方式：隔离开关（含越区隔离开关）与自动接地装置间闭锁线使用硬接线方式连接（含邻所隔离开关分合位信号）。双边供电模式下，为节约建设成本，可考虑使用区间联跳电缆作为自动接地装置闭锁信号传输的物理通道。

软件闭锁：在可视化自动接地系统中央级设备与PSCADA系统间设置通讯线，将PSCADA采集的各站的隔离开关分合位信号统一传至可视化自动接地系统中央级设备内，中央级设备根据接收的信号判断是否接地装置操作逻辑条件是否满足，如条件满足，发出设备允许动作命令，否则不执行下一步操作并要发出报警信号。

当可视化自动接地系统中央级设备故障后需降级运行时，不再执行逻辑闭锁条件，验明无电后，即可执行相关操作。

软硬件结合：自动接地装置与本站对应隔离开关间使用硬接线方式连接，邻所隔离开关的分合位信号通过自动接地系统中央级设备进行收集。中央级设备收集后，对接收的信号判断是否接地装置操作逻辑条件是否满足，如条件满足，发出设备允许动作命令，否则不执行下一步操作并要发出报警信号。

当中央级设备故障或通道出现故障，将会导致设备逻辑条件不满足，进而无法操作设备。发生此类故障，可考虑在站级设备软件编程中预留“后门”，在确认满足分开接地装置刀闸条件的前提下，通过管理员级别权限“跨越”逻辑条件，对接地装置进行操作。

2 组网方式

据对国内已安装自动接地系统的地铁线路的调研了解，部分线路采用了中央级、站级、现场就地三级控制模式，也有部分线路仅采用站级、现场就地两级控制模式。三级控制模式较两级模式相比，需增加一定的设备成本，但可实现在控制中心对多台接地装置进行集中操作，即同步完成批量“地线”的挂接/拆除，进一步提高了操作效率，同时由控制中心电力调度统一操作，可避免因工作接口过多导致设备误操作概率的升高。

可视化自动接地系统的通信通道应采用主备冗余的双通道模式，当站级控制主机发生死机、通讯不畅等故障时，主备通道立即自动切换，切换后，中央级控制主机仍可对接地装置进行远程操作、监控。

3 带电显示装置

可视化自动接地系统的带电显示装置应优先使用Led屏幕，正线带电显示装置可牢固固定于车站落轨梯附近的侧墙处。车辆段带电显示装置优选柱式安装形式，安装于各供电分区入口处的明显位置。带电显示装置屏幕可交替显示“XX区间（XX供电分区）有电/无电”及接触轨电压实时数据。牵混所的带电显示装置信号可取自对应所的自动接地装置，降压所站的信号取自車站IBP盘或区间EPO的接触轨有压/无压信号。

带电显示装置应设有逻辑关系，在其故障的情况下，应显示故障或接触轨带电。带电显示灯在接触轨带电、不带电及带电显示灯故障的情况下，建议使用不同颜色进行显示。

因车辆段一个供电分区可能涉及多个子供电分区，因此带电显示装置应满足“并联”功能，即设置区域内的一个带电显示装置可将其显示内容通过通讯线同步至下一个带电显示装置。

4 车辆段操作界面

为防止交叉作业时地线的漏拆、早拆、错拆，可在操作界面设置地线数量逻辑统计及提示功能。当某一作业区域涵盖多个供电分区，且作业时间、范围存在交叉时，操作界面应输入相应的作业代码，并在接地装置图标后显示地线数量。地线接挂或拆除过程中，如接地装置的“地线”数量≥2，则接地装置不再动作，仅在对应接地装置图标后的接地数量上进行增减。如其数量≤1，则“地线”操作时，自动接地装置按命令动作，同时接地装置图标后的地线数量也随操作进行相应的增减。

5 结语

可视化自动接地系统在轨道交通行业内的逐步应用后，均运行较为稳定，有效解决了人力、效率等矛盾。目前，该系统的各项功能仍处于不断的完善、优化过程中。我们相信，随着对该系统的不断探索、研究、完善，可视化自动接地系统在轨道交通行业内的应用一定会越来越广泛。

参考文献

[1]徐劲松，张建昭，赖峰.地铁接触网可视化验电接地操作管理系统研究[A].高速铁路与轨道交通刊物版2016年[C].2016：171.

[2]张绍静.接触网可视化接地系统在轨道交通中适用性探讨[J].江西建材，2015，（6）：110.

（作者单位：青岛地铁集团有限公司运营分公司）