直流牽引供電系統短路故障及解決措施

曹仕明

蘇州軌道交通集團運營一分公司 江蘇蘇州 215000

當前，城市化建設在如火如荼的進行，建筑、交通等行業均實現了突飛猛進的發展，尤其是交通行業，地鐵的出現極大地滿足了人們的出行要求，有效解決交通堵塞問題，同時成為城市發展過程中濃墨重彩的一筆。據了解，如今的地鐵系統大多通過750V或1500V的供電模式對列車進行供電，雖然這樣可以保持列車穩定運行，但也存在著一定的弊端[1]。就直流牽引供電系統而言，如果系統出現短路故障，引起的短路電流將會給地鐵系統設備的安全帶來負面影響，致使地鐵系統的安全性與穩定性受到影響。為避免上述問題的發生，在保證列車運行速度的同時還能減少直流牽引供電系統短路故障，就要結合實際情況提出可行性的解決對策。

1 直流牽引供電系統的相關要求

直流牽引供電系統中，其要求如下：首先，可靠性。這里的可靠性是指供電的可靠性，也就是說不能產生斷電情況，如若出現斷電問題，即便是短時間的斷電，也會影響整個供電系統的正常工作，所以在實際工作中要保證直流牽引供電系統的安全可靠；其次，安全性。不論是鐵路直流牽引供電系統還是其他供電系統，安全一直都是老生常談的問題，要想防止短路故障的發生，就要保證供電系統的安全性，一旦發生安全隱患，將會造成嚴重影響；再次，經濟性。隨著可持續發展戰略和綠色環保理念的相繼出臺，人們愈發重視產品的經濟性和環保性，直流牽引供電系統作為鐵路建設中的一部分，要想推動鐵路建設進程，就要從多種角度考慮電的消耗問題，然后提出相應的供電設計，以便降低電量，保證供電的經濟性；最后，供電質量。在直流牽引供電系統中，供電質量所指的是電壓及其頻率，系統運行期間，相應的要求不能超出規定的誤差范圍。

2 造成直流牽引供電系統短路故障的原因

2.1 正極對大地短路故障

（1）設備自身。由于地鐵所處環境特殊，所以難以避免老鼠、蜈蚣等動物爬到地鐵電路系統中，從而引發短路故障[2]；

（2）零件因素。對于螺栓、金屬線頭等體積較小的零部件，如果沒有仔細排查或安裝牢固，就會進入到點線路中，容易引起直流正極與框架的短路故障；

（3）線路因素。據了解，如果變電所饋線電纜、接觸網等接地，其中的絕緣子便會被折斷或者出現其他問題，隔離開關的引線脫落時也會導致系統短路故障的發生。

2.2 正極對負極的短路故障

研究發現，正極對負極短路故障多因架空接觸網對鋼軌造成的影響。細化來講，當接觸網出現短線問題時，如果沒有及時處理就會使斷掉的電線掉落在鋼軌、列車頂部等位置，進而造成直流牽引供電系統短路故障的發生，致使列車的正常運行受到影響[3]。

2.3 工作人員綜合素質較低

直流牽引供電系統短路故障的發生，除了與正極對大地短路故障、正極對負極的短路故障有關外，還與鐵路工作人員有著直接關系。如果工作人員的責任感較強，工作認真負責，做好日常巡檢工作，將會防止短路故障的發生。然而，從實際來看，一些鐵路工作人員存在工作積極性低、責任感薄弱等問題，還有一些鐵路工作人員的專業水平不高，當出現短路故障時，不能及時處理，或者是沒有立即上報。在多種不良因素影響下，直流牽引供電系統短路故障將會頻頻發生，嚴重影響鐵路運行的穩定性與安全性。

3 解決直流牽引供電系統短路故障的可行性措施

3.1 做好故障排查工作

地鐵運行期間，為保證運行質量，減少不必要的安全隱患，就要做好直流牽引供電系統的排查與檢修工作，從故障原因分析中探究可行性的解決對策。具體而言，相關工作人員要綜合多種因素建立完善的故障排查體系，包括故障預處理、故障預警、故障位置查找等環節，其目的在于實時判斷短路故障發生的原因，及時檢修和處理，防止短路故障的進一步惡化。在故障處理中，涉及的工作流程如下：首先，對故障現象進行詳細觀察；其次，收集整理與牽引線路相關的故障信息；最后，以實際情況為依據，分析造成短路故障的原因，并在逐步排查中進行確定。

3.2 做好供電線路的安全防范措施

對于地鐵供電系統的繼電保護來說，需要格外注重相關的保護對象。在牽引供電系統中，通常有電流速斷保護、零序電流保護、溫度保護和大電流脫扣等，若是運用這些方式進行地鐵供電系統的繼電保護，將獲得良好效果，整流機組均能得到保護。牽引整流機組的保護，是以變電器一側短路實施的速斷保護，而二次側短路和直流母線短路則需要過流保護。在直流牽引供電系統中，只有做好供電線路的安全防范措施，才能有效防止或減少短路故障的發生，更好地提升鐵路運行質量。

3.3 提升鐵路工作人員的綜合素質

對于直流牽引供電系統而言，工作人員專業水平和素質的高低，直接影響短路故障的發生次數。因此，鐵路有關部門要重視工作人員的招聘、培訓等有關工作。首先，通過規范的招聘手段控制人才質量，遵從優中擇優的原則選擇綜合素質高、經驗豐富的技術人員；其次，定期組織工作人員進行培訓。培訓內容包括直流牽引供電系統的組成、短路故障易發生部位、檢修技巧等，為了保證培訓效果，應以工作人員的考核成績作為依據，只有考核成績合格者才能正式上崗；再次，完善管理制度制約工作人員的行為，避免出現推卸責任、工作不認真等問題的發生；最后，通過激勵機制的建立激發工作人員的工作熱情，調動他們的積極性，使其主動參與到直流牽引供電系統短路故障排查、檢修、巡檢等工作中，使工作質量和效果得到有效保證。

4 結語

綜上所述，剖析直流牽引供電系統發現，其構成十分復雜，很多原因都會引發短路故障，導致鐵路無法正常運行。為了避免短路故障的發生，就要正確認識造成問題發生的原因，并以事實為依據制定可行性的解決措施，如做好故障排查工作、做好供電線路的安全防范措施、大電流脫扣保護等，只有這樣才能保證鐵路的高效、穩定、安全運行，極大地滿足城市居民的日常所需，鐵路行業和城市建設也會得到不同程度的發展。