龍崗線接觸軌殘壓分析研究

龍湘暉

（中鐵一局集團電務工程有限公司，陜西 咸陽 712000）

1 殘壓現象產生

2011 年9 月21 日，龍崗線收車后接觸軌停電，購物公園供電室值班人員在對購物公園-益田下行接觸軌掛接地線（J01）驗電時驗明有電。經確認，所有開關正常，驗電器正常，帶電狀態維持了約一個小時。在此之后，J01 處停電驗電時，驗電器亦時有動作，時間約1 分鐘左右。用萬用表對此處測量電壓，最高可達直流300V，其余三處均無電壓。在后續的幾個月里，在全線的其它站也時有出現，通過現場測試數據及理論分析，我們找出產生殘壓的原因，并研究有效的解決辦法，解決施工生產中的一項安全重大隱患。

2 接觸軌殘壓原因分析

2.1 相鄰高壓交流電纜產生感應電，高壓電纜與接觸軌平行敷設，可能對接觸軌產生感應電壓。從現場來看，接觸軌帶電、停電作業施工已進行將近一年，接觸軌結構，電纜敷設并沒有改動，若是線路殘壓或是電感應，不應只有在9 月21 日才發生，而且相鄰的三個掛接地點無電壓值。而且每當驗電器測量時，接觸軌電壓迅速下降，而且頻率并非工頻50Hz，所以相鄰高壓電線引起的感應電壓原因可排除。

2.2 掛接在接觸軌上的電氣設備（如帶電顯示裝置）結構性損壞，向接觸軌反送電。接觸軌停電后對帶電顯示器等設備進行檢查，并未發現設備異常情況。后將帶電顯示器電源開關斷開，與接觸軌連接電纜解除，殘壓情況依舊發生。所以由接觸軌上的電氣設備故障，向接觸軌反送電情況亦可排除。

2.3 線路殘壓，DC1500V 線路停電后，由于接觸軌及電纜較長，存儲較大電荷量，在天氣干燥時，容易形成殘壓。

西延段接觸軌從2011 年2 月低開始帶電運行，沒出現停電驗電有異常情況，直至9 月20 日晚，購物公園01 號接地點（下簡稱“購01”）出現第一次停電驗電仍然有電的情況。通過查詢天氣記錄，從9月17 日起深圳開始入秋，降水減少，相對濕度也開始下降。殘壓從10 月起，購01基本每次測量都有殘余電壓。

除購01 點發現有殘壓外，其他站個別接地點偶爾亦發生過驗電仍帶電的情況（接觸軌驗電器的啟動電壓為DC120V）。對全線地線掛設點進行殘壓測量，發現各個掛接地點亦有或大或小的殘壓情況，說明接觸軌殘壓情況全線大部分地點都存在。

表1

通過分析發現，接觸軌殘壓的形成與線纜長度，天氣濕度關系比較密切。

圖1 裝置一次接線原理圖

3 解決方案

在試驗過程中，我們發現接觸軌帶電顯示裝置對殘余電荷的釋放也可起到很大的作用。在益田站站后延長線中，帶電顯示器與停車線接觸軌連接。

在找到殘壓產生的原因后，測試組又積極研究有效的解決辦法，通過反復試驗，找到了通過驗電器長時間（數分鐘時間）觸碰接觸軌，可有效釋放殘余電荷的方法，使得殘壓的問題不影響停電掛地線的操作。

另外也發現接觸軌帶電顯示裝置對殘余電荷的釋放也可起到很大的作用。

結語

通過現場大量的測試數據及理論分析，測試小組排除了高壓設備漏電的可能，排除了環網電纜感應電壓的可能，最后得出電壓是由于接觸軌上殘余電荷未有效釋放產生殘壓的結論，跟天氣干燥狀況，接觸軌與1500V 電纜連接方式、地形結構等有關。

通過此次研究，我們提出了對殘壓的觸碰接觸軌驗電方法。同時建議在殘壓情況比較明顯區段加裝帶電顯示裝置來消耗殘余電荷。

[1]于偉松.城市軌道交通供電系統設計原理與應用[Z].

[2]黃德勝.地下鐵道供電[Z].

[3]中鐵二院.深圳地鐵龍崗線接觸軌系統設計文件[Z].