地铁车辆段（场）柔性接触网分段布置方案探讨

郑斌

摘 要：城市轨道交通车辆段（场）柔性接触网分段设置对车辆段（场）行车和检修安全至关重要，本文通过一次典型城市轨道交通车辆段接触网跳闸故障案例的多角度分析，探讨接触网分段布置方案，用于防范各类运营事故。

关键词：接触网；分段设置；跳闸；防范对策

0 序言

我国城市轨道交通的建设运营规模越来越大，截至2017年12月31日，我国内地累计有34个城市建成投运城轨线路5021.7公里，其中，2017年新增33条运营线路，868.9公里运营线路长度。伴随车辆段、停车场的数量增加，柔性触网的架设量也大量增加，而车辆段（场）柔性接触网的分段合理布置对运营安全、停电维护、车辆检修、应急处置等非常重要，应在今后的设计中加以重视。

1 车辆段（场）柔性接触网分段布置情况

柔性接触网分段布置主要有两种形式，一种是绝缘锚段关节形式，另一种是分段绝缘器形式。绝缘锚段关节形式适用通过速度较高的正线柔性触网分段布置使用，分段绝缘器多适用于速度较低的渡线和车辆段（场）内有关线路柔性触网分段布置使用。设置柔性接触网分段后，可以通过接触网分段处的隔离开关分合闸动作快速切除、隔离接触网故障区段而不影响其他区段接触网正常运行，或者快速对电源发生故障的接触网区段进行越区供电。因此接触网分段的布置可以从整体上提升车辆段（场）接触网使用的灵活性与可靠性，提高接触网整体运行效率与质量，减小维护检修影响。

车辆段、停车场分段一般设置在如下位置：

（1）根据《地铁设计规范》（GB50157-2003）要求车辆段、停车场与正线衔接处即出入段线处。

（2）相互独立的不同供电单元之间。

（3）检修库、运用库内、静调库等电化库入口及库内。

（4）洗车库两端。

（5）其他特殊需要隔离处。

2 典型故障案例概况

2017年X月X日16时12分，某地铁车辆段牵混所213、215断路器跳闸，车辆段第3（图3中红色部分）、第5（图3中青色部分）供电单元失电。现场检查发现车辆段牵混所215馈线开关柜、213馈线开关柜均报过流和电流增量保护，且215动作时间比213动作时间早10秒。215馈线柜短路电流8904A（见图1），213馈线柜短路电流7367A（见图2），第6与第5供电单元分段绝缘器（见图3）、第6与第3供电单元分段绝缘器（见图4）、第6（图3中蓝色部分）供电单元内地线接挂点（见图5、图6）均有明显烧灼痕迹。跳闸时由于仍有两组地线未拆除，因此自动重合闸检测失败，现场未重合闸。

3 跳闸原因分析

跳閘时第6供电单元有停电配合作业未完成，列车运行方向地线已拆除，其余地线还未拆除完毕。第3、第5供电单元正常运行，因此列车运行方向（见图4）第6供电单元无明显接地标示却仍处于接地状态。经现场人员分析相关数据后初步判定列车运行至出段线执行晚高峰上线任务时途经有电区域（第5供电单元，青色）驶入接地区域（第6供电单元，蓝色）造成215馈线柜跳闸，列车依靠惯性惰行通过第6供电单元至有电区域出段线（第3供电单元，红色），造成213馈线柜跳闸。

经调取车辆段现场录像、ATS行车记录、实测相关数据，证实跳闸时有列车经某股道出段执行晚高峰行车任务，该股道34米内设置2台分段绝缘器，连接第3、第5、第6供电单元（见图4），列车经过2台分段绝缘器时有明显放电现象。

4 防范措施提出

此次典型跳闸故障是因为人为的遗漏、运营过程中各项作业卡控措施的疏漏、现场巧合的客观原因、设计的深度不够等综合原因造成。故障案例中现有接触网分段布置（见图5）容易影响场调人员在安排列车进路时的判断，造成出发地和到达地接触网供电均正常的误判。设计时更改一台分段绝缘器位置（见图6黑圈部分）即可完全避免此次故障发生，同时为供电专业查找确定故障点提供便利条件。因此首先我们应从设计阶段提高安全认识和安全冗余空间，为故障留下合理控制区，设计应当充分考虑即使故障发生，也必须有合理的“缓冲区段”防止故障扩大。从源头上解决故障发生的可能性及延续性，思考合理设置接触网分段的原则。

（1）分段设置应考虑人员、设备安全因素，必须保证人员、车辆作业时满足安全条件。

（2）分段设置应考虑避开有坡度、曲线、道岔等不易安装调整处所，以便保证分段设置的技术要求，不发生由于不合理状态引起的故障。

（3）分段设置应考虑段场内供电单元的使用灵活性，具备快速切断故障及快速迂回供电的条件。

（4）分段设置应充分考虑列车使用容量，满足远期列车上线数负荷要求。

（5）分段设置应充分考虑不必要的重复，从经济性、故障查找需求等方面考虑分段设置数量及位置。

（6）同路径上原则不设置多处分段，特殊情况下相邻间分段距不得小于50米（列车两受电弓间距为42.02m，考虑列车带电闯入无电区后司机能够及时发现列车取流异常，结合列车惰行停止距离，综合考虑选取50米距离），以满足列车惰行停止距离。

5 结束语

车辆段、停车场接触网分段布置不仅直接影响检修作业的执行也直接关系到车辆的正常上线投入运营，本文通过一次典型故障案例分析探讨段场内柔性接触网分段设置思路及原则。合理设置段场接触网布置及分段，既可以提高接触网的灵活性与可靠性，也可以提升检修的效率和专业之间的配合度。建议设计时重点考虑安全冗余，提高安全防范等级，为地铁更加安全高效运营提供物质基础。