可視化自動接地系統在軌道交通中的優化探討

米繼光 安東 談灝

摘 要：軌道交通行業中在安全距離內的作業，施工人員在作業開始前需對對應的供電設備進行驗電、接地，作業中存在耗費人力、物力，浪費有效作業時間等弊端。可視化自動接地系統的應用有效節約上述矛盾。本文結合該系統在軌道行業中的應用情況，對其各項優化意見進行探討。

關鍵詞：可視化自動接地系統；應用；優化

軌道交通行業中，作業不滿足安全距離時，接觸軌（網）均需停電、驗電、并在作業區域兩端及可能來電的方向接掛地線后方可開展作業。采用人工接掛地線方式，存在任務繁重，占用大量人力、物力，效率低下等弊端。單次停電、驗電、接掛地線工作需耗時30分鐘左右，占用了大量的設備檢修作業時間。隨著城市地鐵線網規模不斷擴大，地鐵運營時間的不斷延長，進一步壓縮了檢修作業時間，如何提高作業時間利用率是解決該問題的唯一途徑，因此安裝自動接地系統已成為必然趨勢。為了盡可能提高本系統安全可靠性，特結合青島地鐵實際情況，提出以下優化建議。

1 邏輯閉鎖關系

可視化自動接地系統在軌道交通行業內應用后，雖安全可靠度較高，但將該系統融入五防系統的安全防護理念，將本接地系統與整個供電系統實現電氣閉鎖，利用各斷路器、隔離開關之間的邏輯關系，可有效杜絕錯掛、漏拆地線等誤操作，確保作業安全。可視化自動接地系統的電氣閉鎖邏輯及實現方式可參考如下方式：

（1）因可視化自動接地裝置是為檢修作業或搶修提供便捷，不會影響供電模式的倒切。因此其電氣閉鎖僅考慮正常供電模式即可。

（2）可視化自動接地系統與上網隔離開關間的邏輯閉鎖關系實現方式優先采用硬接線方式實現，在相關硬件不滿足條件的前提下，可考慮使用軟件閉鎖，具體如下：

硬接線方式：隔離開關（含越區隔離開關）與自動接地裝置間閉鎖線使用硬接線方式連接（含鄰所隔離開關分合位信號）。雙邊供電模式下，為節約建設成本，可考慮使用區間聯跳電纜作為自動接地裝置閉鎖信號傳輸的物理通道。

軟件閉鎖：在可視化自動接地系統中央級設備與PSCADA系統間設置通訊線，將PSCADA采集的各站的隔離開關分合位信號統一傳至可視化自動接地系統中央級設備內，中央級設備根據接收的信號判斷是否接地裝置操作邏輯條件是否滿足，如條件滿足，發出設備允許動作命令，否則不執行下一步操作并要發出報警信號。

當可視化自動接地系統中央級設備故障后需降級運行時，不再執行邏輯閉鎖條件，驗明無電后，即可執行相關操作。

軟硬件結合：自動接地裝置與本站對應隔離開關間使用硬接線方式連接，鄰所隔離開關的分合位信號通過自動接地系統中央級設備進行收集。中央級設備收集后，對接收的信號判斷是否接地裝置操作邏輯條件是否滿足，如條件滿足，發出設備允許動作命令，否則不執行下一步操作并要發出報警信號。

當中央級設備故障或通道出現故障，將會導致設備邏輯條件不滿足，進而無法操作設備。發生此類故障，可考慮在站級設備軟件編程中預留“后門”，在確認滿足分開接地裝置刀閘條件的前提下，通過管理員級別權限“跨越”邏輯條件，對接地裝置進行操作。

2 組網方式

據對國內已安裝自動接地系統的地鐵線路的調研了解，部分線路采用了中央級、站級、現場就地三級控制模式，也有部分線路僅采用站級、現場就地兩級控制模式。三級控制模式較兩級模式相比，需增加一定的設備成本，但可實現在控制中心對多臺接地裝置進行集中操作，即同步完成批量“地線”的掛接/拆除，進一步提高了操作效率，同時由控制中心電力調度統一操作，可避免因工作接口過多導致設備誤操作概率的升高。

可視化自動接地系統的通信通道應采用主備冗余的雙通道模式，當站級控制主機發生死機、通訊不暢等故障時，主備通道立即自動切換，切換后，中央級控制主機仍可對接地裝置進行遠程操作、監控。

3 帶電顯示裝置

可視化自動接地系統的帶電顯示裝置應優先使用Led屏幕，正線帶電顯示裝置可牢固固定于車站落軌梯附近的側墻處。車輛段帶電顯示裝置優選柱式安裝形式，安裝于各供電分區入口處的明顯位置。帶電顯示裝置屏幕可交替顯示“XX區間（XX供電分區）有電/無電”及接觸軌電壓實時數據。牽混所的帶電顯示裝置信號可取自對應所的自動接地裝置，降壓所站的信號取自車站IBP盤或區間EPO的接觸軌有壓/無壓信號。

帶電顯示裝置應設有邏輯關系，在其故障的情況下，應顯示故障或接觸軌帶電。帶電顯示燈在接觸軌帶電、不帶電及帶電顯示燈故障的情況下，建議使用不同顏色進行顯示。

因車輛段一個供電分區可能涉及多個子供電分區，因此帶電顯示裝置應滿足“并聯”功能，即設置區域內的一個帶電顯示裝置可將其顯示內容通過通訊線同步至下一個帶電顯示裝置。

4 車輛段操作界面

為防止交叉作業時地線的漏拆、早拆、錯拆，可在操作界面設置地線數量邏輯統計及提示功能。當某一作業區域涵蓋多個供電分區，且作業時間、范圍存在交叉時，操作界面應輸入相應的作業代碼，并在接地裝置圖標后顯示地線數量。地線接掛或拆除過程中，如接地裝置的“地線”數量≥2，則接地裝置不再動作，僅在對應接地裝置圖標后的接地數量上進行增減。如其數量≤1，則“地線”操作時，自動接地裝置按命令動作，同時接地裝置圖標后的地線數量也隨操作進行相應的增減。

5 結語

可視化自動接地系統在軌道交通行業內的逐步應用后，均運行較為穩定，有效解決了人力、效率等矛盾。目前，該系統的各項功能仍處于不斷的完善、優化過程中。我們相信，隨著對該系統的不斷探索、研究、完善，可視化自動接地系統在軌道交通行業內的應用一定會越來越廣泛。

參考文獻

[1]徐勁松，張建昭，賴峰.地鐵接觸網可視化驗電接地操作管理系統研究[A].高速鐵路與軌道交通刊物版2016年[C].2016：171.

[2]張紹靜.接觸網可視化接地系統在軌道交通中適用性探討[J].江西建材，2015，（6）：110.

（作者單位：青島地鐵集團有限公司運營分公司）