城市轨道交通接触轨供电分段方式的探讨

刘清宇

（青岛地铁集团有限公司运营分公司，山东 青岛 266000）

社会经济不断发展，即便在正常的行车线中都会出现短暂的区域，而采用第三轨电分段系统主要就是为了保证线路的持续运行，防止出现电路事故与供电交流。其中，通过设置绝缘装置或者结构将接触网工程技术与接触轨电分段通过更科技更经济的操作令其达到符合车辆运行需求，从而保证乘客的出行安全与乘坐感觉。接触轨电分段技术目前有三种分段方式，这几种技术的应用虽然很好地解决了失电问题，但是依旧要为更加经济科学的可持续发展加以研究，保证城市轨道交通的安全与顺利，排除安全隐患。

一、接触轨电分段

（一）大断口电分段

大断口电分段方式主要是其断口与集电靴之间的距离，总体上断口长度是远大于集电靴距离的，但是对于相邻两车之间的集电靴距离又会小于这部分，比如现在部分地区的地铁仍然使用的是传统14cm 的断口，相邻两车之间目前难以连接，导致整个车辆的电路是不连续的，容易造成车辆的失电。一方面，对于车辆供电机产生不利的影响，大大减少其使用寿命，另一方面不利于接触轨可再生电能的生成与利用。

这种大断口电分段方式整个贯通方式是通过直流电断路器连接的，虽然对于车辆各电路间误闯的现象起到控制作用，但是对应的对于技术人员的操作与控制各方面能力都提出了更高的要求。对于以往传统的供电方式其缺点与副作用尽量避免，就算出现问题也能够及时采取措施，将之控制在可控范围内，务必避免车辆进入车站站区时出现瞬时短路现象，导致风险的提高。

（二）小断口电分段

列车运行从一个供电分区到另一个供电分区时有一节动车断电不取流，不会使两个供电分区通过列车进行电连接，这种即为分段式电分段。按照国标规定的B 型车标准，一节车长一般为19.52 米，而动车前后两台受流器距离为12.6 米，正常情况下，该电分段区的断电长度会大于两台受流器间距，其中两车相邻的集电靴距离大概是6.92 米[1]。小断口电分段设置相对较为简单，车辆可以连续供流，如果出现电路短路现象，可以通过集电靴和母线之间的应用对事故情况加以控制，将风险与威胁保持在可控制范围并及时采取补救措施。

（三）短轨式电分段

目前的短轨式电分段主要是处理失电和故障的连电问题，尤其是当整段高压电气母线相连接时，问题凸出更加明显，现在各国对于这部分问题主要是采取在断口处加短三轨的方式，就是在加长断口的基础上再额外加一根短接触轨，通过隔离开关与接触器相连接[2]。将地铁车辆的集电靴安装在转向架上，确定每个集电靴间距，当列车通过电分段区时，分别从接触轨取流，列车的电分段取流是连续进行的，中间的短接触轨区域形成了中性区，避免车辆各电路的误闯现象的发生；即使车辆停止在大断口区域，机车仍能够安全运行，很好地避免了列车失电的风险。包括列车发生事故时，列车的供电臂停电检修，短三轨这时是不带电的。

二、接触轨供电分段的主要形式

因为接触轨按照供电系统的要求在正线和车辆阶段都有电分段，为了保证列车运行的连续性，地铁需要在沿线各站设置变电与高压供电设备，通过集电靴等设备之间的接触完成，接触轨供电分段相比悬挂式接触网会更加经济方便，并且维修与养护工作更容易实施[3]。

目前接触轨主要断电方式主要有小断口、大断口、短接触轨三种，小断口小于两车之间集电靴的距离，通过分段进行连续取流，实现不失电问题，当电路短路故障发生时，该部分电流会通过集电靴和母线，保护其车辆供电不受影响，可以顺利运行[4]。大断口其断口接口长于两车之间集电靴的距离，并且相邻两个高压供电区域不相连，车辆通过时的电流无法保证其连贯性，容易造成临时断电，影响乘客乘坐感觉，产生不适。与此两者不一样的是，大断口的接触外增加短接触轨实现无失电，将开关与车站供电臂连接，相比前两种方案，短接触轨方案更加优质，其优势特点更加明显，并且经济与科技投资较小。

当城轨交通采用接触网形式时，车辆段之间的贯通如停车与运行的切换时，具体的切换方式需要根据现实情况的要求，综合来说，接触网工程投资较大并且风险性与接触轨相比更大，整个接触网系统工程在一般情况下是建立一段架空接触网与接触轨共存的过渡段，主要通过控制受电弓与集电靴等机械的升降实现切换受流方式的目的。

在接触网工程中，关于车辆停车切换技术与不停车切换技术，其不停车切换技术更加复杂，其控制程序繁琐，但是可以实现车辆不失电；停车切换技术操作简单，但是该程序容易引起车辆失电，风险更大些，乘客乘坐过程中易颠簸。两种方式各有其优势所在，各部门与企业需要做的是通过这两种技术合理地应用，保证车辆行驶过程的高效与乘客安全。

三、结束语

综上所述，接触轨三种方式的应用不管选择哪种，都是为了实现接触轨的建设维修与养护工作，将该技术体系与供电设备相结合，多方面相互协调，从而实现技术与电路的统一。相比较而言，短轨式电分段优势更加明显，特别是对于检修过程中的失电问题尤其有优势。城市轨道交通接触轨供电分段的研究虽然取得了一部分成绩，但是目前仍处于高速发展的阶段，未来的研究更加专业化、标准化，在具体实施过程中根据车辆编组、集电靴分布以及车辆电流布置情况等多方面因素加以分析，选择最合适的电分段方式。