地鐵段場出入線接觸網供電分區設置優化方案

閔道聰

0 引言

接觸網檢修人員在進行接觸網檢修作業過程中，當相鄰供電分區未停電時，經常會遇到接觸網停電區域線路上存在較大殘壓[1]的現象。殘壓的危害主要有：（1）影響檢修效率。接觸網停電區域接觸網如果存在殘壓，檢修人員無法判斷是正常帶電還是已經停電后存在的殘壓，需要對隔離開關刀閘的開合狀態進行確認，并采取措施釋放殘壓，延誤了檢修作業的開展。（2）影響檢修安全。殘壓如果持續存在，可能對檢修人員造成電擊風險。（3）影響恢復送電。送電時存在殘壓會因線路測試通不過無法迅速正常恢復接觸網送電。

應對殘壓采取的措施主要有：在接觸網分區停電后，增加殘壓泄放時間，并在檢修區段兩端加掛地線[2]，檢修人員采取相應的絕緣措施；加大絕緣子擦拭維護頻率，避免因絕緣子臟污降低爬電距離；增大供電分區間絕緣子的爬電距離等[3]。但是，采取的這些措施多為外部措施，未實現良好的殘壓消除效果，其中某些措施只是減小了殘壓，無法從根本上解決殘壓問題。需要設計相應的解決方案并在后續線路中從設計階段就考慮殘壓問題，以達到正常檢修的目的。

根據地鐵運營檢修原則，車輛段/停車場（下文簡稱段場）、段場出入線、正線分別構成為較大的檢修分區，因此進行段場或正線檢修時，不僅要求待檢修的分區停電，還要求相鄰分區停電作為防護分區，這樣防護分區則會產生殘壓，而所檢修的供電分區不再存有殘壓。

1 供電分區設置現狀及存在問題

出入線信號機附近設置分段絕緣器和聯絡開關，使正常情況下出入線與段場電氣隔離，段場出入線與正線共用一個供電分區，如圖1所示。

圖1 出入線供電分區示意圖（現狀）

段場出入線未采用獨立饋線供電并劃分單獨供電分區，正線與出入線為一個供電分區，未考慮相鄰分區停電作為防護分區。當在段場、段場出入線、正線內進行接觸網施工檢修作業時，需要相鄰接觸網供電分區停電作為防護分區，此時相鄰接觸網供電分區無法使用，在段場內作業時，需要出入線接觸網供電分區停電作為防護分區，直接導致電客車無法在正線運行及出入線折返，對正常運營造成影響。不僅如此，如果出入線接觸網發生故障，由于出入線與正線在一個供電分區，還會對正線的正常運營造成影響，擴大事故范圍[4]。

2 方案優化

針對上述供電分區設置存在的問題，宜對出入場線進行單獨供電，并且劃分出若干供電分區，以保障運營檢修維護作業及增強供電的可靠性。優化方案如圖2所示。

圖2 出入線供電分區示意圖（優化）

優化方案如下：

（1）出入線接觸網需通過帶常閉隔離開關的電分段設置各形成3個供電分區，當段場內進行檢修作業時，可以將靠近段場的第1個常閉隔離開關打開，在保證了有防護分區的同時，還不影響正線及出入線的正常供電。

（2）以段場出入線信號機位置（段場與出入線分界點）為起點至正線側各設置3個供電分區，段場出入線各供電分區的接觸網電分段位置應對稱設置（上下行對齊），其中供電分區1的長度需滿足一列車的停放，供電分區3的長度需滿足一列車存放的同時另外一列車能正常折返的情況。在考慮供電防護分區的同時，兼顧了備用車輛停放及折返的使用需求。

（3）正線與出入線供電分區采用獨立饋線供電，在任意區間上網供電出現故障時，可以通過聯絡開關支援供電，并且在出入線接觸網出現故障時不影響正線正常運營，提高了供電的可靠性及運營的靈活性。

（4）為滿足運營時段接觸網專業在供電分區1所在軌行區內施工檢修時，防止梯車等工器具可能觸發相應軌行區內信號紅光帶進而影響列車折返進路[5]，要求供電分區1與供電分區2之間的電分段不應設置在信號折返進路的保護區段內。

（5）供電分區2兩側的接觸網電分段應設置在出入段（場）線剛性接觸網區段，采用絕緣錨段關節和常閉隔離開關方式，其中常閉電動隔離開關的監控納入正線電力監控系統中。

（6）與段場相接車站為線路末端站時，車站上、下行正線的末端安全線應設置接觸網電分段，并采用絕緣錨段關節和常閉隔離開關方式實現。

3 方案實施

由于出入線多為盾構區間，在分段位置附近沒有隔離開關安裝空間，隔離開關的安裝位置需要考慮既能夠盡量靠近需要連接的分段絕緣器，又要便于檢修及遠動失效情況下的手動操作。

出入線上網開關（供電分區2與供電分區3之間上網開關）位置一般設置在出入線盾構與正線車站明挖分界處，既能夠更靠近分段，節約電纜長度，又距離車站比較近，節省檢修人員到達開關位置時間。供電分區1與供電分區2之間的聯絡開關有兩種設置方案，可以設置在出入線上網開關附近，也可以設置在出入線盾構與段場明挖分界處。設置在出入線上網開關附近可利于縮短故障或日常檢修維護到達開關的時間，但是缺點是距離分段位置較遠，如果采用8根電纜的連接方式，至少需要8×460 + 8×300 = 6 080 m的電纜。設置在出入線盾構與段場明挖分界處，可以大大節約電纜長度，但是檢修不便，尤其是需要進行手動操作時，無論是從車站還是段場抵達開關位置均用時較長，影響作業或搶險效率。因此，該聯絡開關的設置位置需要考慮在盡快從就近車站到達開關位置的前提下，盡量縮短電纜長度。

電纜進入盾構區間，如果設有區間隔斷門或防淹門，還需要注意與人防及建筑專業之間的配合，預留相應數量的電纜穿管。

4 結語

通過對段場出入線接觸網供電分區進行優化設計，將段場出入線劃分為3個供電分區，段場出入線單獨饋線供電，與正線供電分區之間采用常開聯絡開關連接，既能滿足在段場檢修條件下正線正常折返的運行需求，又可分隔出供電防護分區，可較好地保證檢修人員人身安全，同時又增加了運營檢修的靈活性與可靠性，為解決類似殘壓問題提供了思路。