地铁接触网过载电流的措施分析与研究

侍卫

摘 要：本文首先对地铁接触网过载电流的问题进行阐述，并对事故跳闸的原因做出深入分析，最后总结出抑制接触网过载电流的几点解决措施，希望能为相关从业人员提供一些借鉴建议。

关键词：地铁接触网;过载电流;原因解析;措施

1 存在的问题

当列车运行在区间时，运行方式是多种多样的，例如制动方式、匀速方式、加速方式，如果组合这几种运行方式，将会产生多种运行方法，大体可分为三种：如混合型方法、经济型方法以及最快速方法。而地铁站需要综合考虑到运行的有效性和经济性问题，通常会使用混合型方法进行地铁运行，也可以同时结合经济型方法和最快速方法，在符合地铁区间运行限制的前提下，可以同时兼顾到节能定时的指标问题。而在混合型运行方法中，对于列车的运行区间主要有制动、均速以及牵引等几种工况。

而對地铁运营起到巨大影响的是在地铁运营期间出现接触网过载电流的现象，进而致使跳闸的问题。如果发生这一问题，就会使得载客车区间出现非正常停车现象，从而对正常的运营秩序产生影响，也会对开关断路器的使用寿命产生负面影响。与此同时，因为接触网过载电流而导致的跳闸问题，会具有复杂性以及瞬时性的特点，但很难对故障进行模拟复原，从而给技术人员检查排除故障方面增加了难度。特别是由一个牵引所从接触网单边供电退出的极端情况下，这也给地铁的安全运营增加风险，降低了人们对于地铁运营的信赖度。而为了找出以上所述的致使区段故障，并导致其跳闸的原因，地铁站的专业人员需要对区段运营中的牵引变电所的电流、电压以及在线列车等进行实际测量，并需要对列车直流的供电系统进行了数学组建模型，最后为地铁站出现故障原因的判断，及处理后续问题提供了很好的数据和理论支撑，并找到了解决预防故障的思路。

2 跳闸特征分析

通过分析跳闸的特征来看，之所以变电所出现跳闸，主要是出于保护而进行的电流速断现象，但是车辆正常，接触网正常，也没发现明显的短路位置，自动合闸也比较成功。与此同时，发生跳闸故障的时间段大多是发生在地铁运营的早上、晚上这样的高峰客流期间，或者线路比较繁荣拥堵时。

综合分析发生接触网故障跳闸的主要因素是变电所内设备故障，例如交直流屏高频模块发生故障、接触网发生故障、变电所内开关柜入侵、金属物乱入、以及车辆出现过载保护动作而造成的跳闸等。通过观察接触网过载电流中正在使用中的现场设备可以得知，出现了几次跳闸的现象主要是为了保护及正常启动地铁中的联跳功能，并且现场的设备均处于正常状态。

3 解决措施

3.1 调整运行图错峰行车及适用场景

根据上文做出的分析，可以得知电流峰值最大的时候则是列车在出站时。在过密度运行地铁车辆的情况下，同一个接触网分区位置内，多台地铁车辆进行同步启动的概率比较高，因此可以判定接触网的电流值为当天的最大值。而地铁站的相关调度人员可以合理的调整运行车辆，实行错峰运行车辆，并可以按照地铁线路的车站设置等的特征，有效做到人为设置地铁区间的运行时间、停站时间等，尽量做到规避多台运行地铁在同一个接触网位置内，在同一时间运行启动的问题出现。但这种解决方法通常在客流量比较平稳时、列车不晚点、且站间距设置比较均匀的城际轨道。并且，因为地铁在运行时，早间和晚间处于客流高峰期，列车经常会发生晚点而实行错峰运行地铁的现象，从而为了解决过载电流这一问题的方法其可行性不大，因具有很大的局限性。

3.2 设置轨道限速削峰行车及适用场景

如果同时启动多台列车，这就需要相同的牵引加速度来带动，但同时启动多台列车会需要极大的牵引电流，在这时地铁变电站馈线柜的电流峰值所产生的负荷问题就会突然增大，这就导致同时启动多台列车会给变电站电流造成严重的负荷问题。而另一个解决方法则是将最大电流进行消减，主要的方法则是在地铁进行运行的过程中，可以对最高电流对应的轨道区段，做好轨道限速措施，这样可以通过轨道限速来达到对过载电流进行抑制的目的。并避开列车同时启动时的同步电流需求，从而减缓列车持续取流，减缓变电站负荷压力。

4 结束语

通过对列车的牵引特性及运营组织策略分析，列车区间运行具有牵引、匀速、惰行和制动4种工况。一般进站减速、出站加速，区间运行一般采用尽量惰行、巡航，列车出站时有一个二次加速取流过程，出站电流峰值最大。通过调整优化运行图，组织列车错峰行车或对出站方向轨道区段（计轴区段）进行限速削峰运行，可以削减多列车牵引运行电流峰值的现象，从而抑制地铁接触网过载电流，避免运营期间接触网电流速断保护的跳闸问题。

参考文献：

[1]邓敏，谭张平.地铁供电接触网系统可靠性及主要故障分析探讨[J].建筑工程技术与设计，2019（30）：4060.

[2]杨琳琳.地铁刚性接触网常见故障策略探讨[J].建筑工程技术与设计，2019（28）：4133.