直流牽引供電系統(tǒng)短路故障及解決措施

曹仕明

蘇州軌道交通集團(tuán)運(yùn)營(yíng)一分公司 江蘇蘇州 215000

當(dāng)前，城市化建設(shè)在如火如荼的進(jìn)行，建筑、交通等行業(yè)均實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其是交通行業(yè)，地鐵的出現(xiàn)極大地滿足了人們的出行要求，有效解決交通堵塞問(wèn)題，同時(shí)成為城市發(fā)展過(guò)程中濃墨重彩的一筆。據(jù)了解，如今的地鐵系統(tǒng)大多通過(guò)750V或1500V的供電模式對(duì)列車進(jìn)行供電，雖然這樣可以保持列車穩(wěn)定運(yùn)行，但也存在著一定的弊端[1]。就直流牽引供電系統(tǒng)而言，如果系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障，引起的短路電流將會(huì)給地鐵系統(tǒng)設(shè)備的安全帶來(lái)負(fù)面影響，致使地鐵系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性受到影響。為避免上述問(wèn)題的發(fā)生，在保證列車運(yùn)行速度的同時(shí)還能減少直流牽引供電系統(tǒng)短路故障，就要結(jié)合實(shí)際情況提出可行性的解決對(duì)策。

1 直流牽引供電系統(tǒng)的相關(guān)要求

直流牽引供電系統(tǒng)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(shuō)不能產(chǎn)生斷電情況，如若出現(xiàn)斷電問(wèn)題，即便是短時(shí)間的斷電，也會(huì)影響整個(gè)供電系統(tǒng)的正常工作，所以在實(shí)際工作中要保證直流牽引供電系統(tǒng)的安全可靠；其次，安全性。不論是鐵路直流牽引供電系統(tǒng)還是其他供電系統(tǒng)，安全一直都是老生常談的問(wèn)題，要想防止短路故障的發(fā)生，就要保證供電系統(tǒng)的安全性，一旦發(fā)生安全隱患，將會(huì)造成嚴(yán)重影響；再次，經(jīng)濟(jì)性。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和綠色環(huán)保理念的相繼出臺(tái)，人們愈發(fā)重視產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，直流牽引供電系統(tǒng)作為鐵路建設(shè)中的一部分，要想推動(dòng)鐵路建設(shè)進(jìn)程，就要從多種角度考慮電的消耗問(wèn)題，然后提出相應(yīng)的供電設(shè)計(jì)，以便降低電量，保證供電的經(jīng)濟(jì)性；最后，供電質(zhì)量。在直流牽引供電系統(tǒng)中，供電質(zhì)量所指的是電壓及其頻率，系統(tǒng)運(yùn)行期間，相應(yīng)的要求不能超出規(guī)定的誤差范圍。

2 造成直流牽引供電系統(tǒng)短路故障的原因

2.1 正極對(duì)大地短路故障

（1）設(shè)備自身。由于地鐵所處環(huán)境特殊，所以難以避免老鼠、蜈蚣等動(dòng)物爬到地鐵電路系統(tǒng)中，從而引發(fā)短路故障[2]；

（2）零件因素。對(duì)于螺栓、金屬線頭等體積較小的零部件，如果沒(méi)有仔細(xì)排查或安裝牢固，就會(huì)進(jìn)入到點(diǎn)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(jù)了解，如果變電所饋線電纜、接觸網(wǎng)等接地，其中的絕緣子便會(huì)被折斷或者出現(xiàn)其他問(wèn)題，隔離開(kāi)關(guān)的引線脫落時(shí)也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)短路故障的發(fā)生。

2.2 正極對(duì)負(fù)極的短路故障

研究發(fā)現(xiàn)，正極對(duì)負(fù)極短路故障多因架空接觸網(wǎng)對(duì)鋼軌造成的影響。細(xì)化來(lái)講，當(dāng)接觸網(wǎng)出現(xiàn)短線問(wèn)題時(shí)，如果沒(méi)有及時(shí)處理就會(huì)使斷掉的電線掉落在鋼軌、列車頂部等位置，進(jìn)而造成直流牽引供電系統(tǒng)短路故障的發(fā)生，致使列車的正常運(yùn)行受到影響[3]。

2.3 工作人員綜合素質(zhì)較低

直流牽引供電系統(tǒng)短路故障的發(fā)生，除了與正極對(duì)大地短路故障、正極對(duì)負(fù)極的短路故障有關(guān)外，還與鐵路工作人員有著直接關(guān)系。如果工作人員的責(zé)任感較強(qiáng)，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，做好日常巡檢工作，將會(huì)防止短路故障的發(fā)生。然而，從實(shí)際來(lái)看，一些鐵路工作人員存在工作積極性低、責(zé)任感薄弱等問(wèn)題，還有一些鐵路工作人員的專業(yè)水平不高，當(dāng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，不能及時(shí)處理，或者是沒(méi)有立即上報(bào)。在多種不良因素影響下，直流牽引供電系統(tǒng)短路故障將會(huì)頻頻發(fā)生，嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

3 解決直流牽引供電系統(tǒng)短路故障的可行性措施

3.1 做好故障排查工作

地鐵運(yùn)行期間，為保證運(yùn)行質(zhì)量，減少不必要的安全隱患，就要做好直流牽引供電系統(tǒng)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(duì)策。具體而言，相關(guān)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(yù)處理、故障預(yù)警、故障位置查找等環(huán)節(jié)，其目的在于實(shí)時(shí)判斷短路故障發(fā)生的原因，及時(shí)檢修和處理，防止短路故障的進(jìn)一步惡化。在故障處理中，涉及的工作流程如下：首先，對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)觀察；其次，收集整理與牽引線路相關(guān)的故障信息；最后，以實(shí)際情況為依據(jù)，分析造成短路故障的原因，并在逐步排查中進(jìn)行確定。

3.2 做好供電線路的安全防范措施

對(duì)于地鐵供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，需要格外注重相關(guān)的保護(hù)對(duì)象。在牽引供電系統(tǒng)中，通常有電流速斷保護(hù)、零序電流保護(hù)、溫度保護(hù)和大電流脫扣等，若是運(yùn)用這些方式進(jìn)行地鐵供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)，將獲得良好效果，整流機(jī)組均能得到保護(hù)。牽引整流機(jī)組的保護(hù)，是以變電器一側(cè)短路實(shí)施的速斷保護(hù)，而二次側(cè)短路和直流母線短路則需要過(guò)流保護(hù)。在直流牽引供電系統(tǒng)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(fā)生，更好地提升鐵路運(yùn)行質(zhì)量。

3.3 提升鐵路工作人員的綜合素質(zhì)

對(duì)于直流牽引供電系統(tǒng)而言，工作人員專業(yè)水平和素質(zhì)的高低，直接影響短路故障的發(fā)生次數(shù)。因此，鐵路有關(guān)部門要重視工作人員的招聘、培訓(xùn)等有關(guān)工作。首先，通過(guò)規(guī)范的招聘手段控制人才質(zhì)量，遵從優(yōu)中擇優(yōu)的原則選擇綜合素質(zhì)高、經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員；其次，定期組織工作人員進(jìn)行培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括直流牽引供電系統(tǒng)的組成、短路故障易發(fā)生部位、檢修技巧等，為了保證培訓(xùn)效果，應(yīng)以工作人員的考核成績(jī)作為依據(jù)，只有考核成績(jī)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(xiàn)推卸責(zé)任、工作不認(rèn)真等問(wèn)題的發(fā)生；最后，通過(guò)激勵(lì)機(jī)制的建立激發(fā)工作人員的工作熱情，調(diào)動(dòng)他們的積極性，使其主動(dòng)參與到直流牽引供電系統(tǒng)短路故障排查、檢修、巡檢等工作中，使工作質(zhì)量和效果得到有效保證。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，剖析直流牽引供電系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，其構(gòu)成十分復(fù)雜，很多原因都會(huì)引發(fā)短路故障，導(dǎo)致鐵路無(wú)法正常運(yùn)行。為了避免短路故障的發(fā)生，就要正確認(rèn)識(shí)造成問(wèn)題發(fā)生的原因，并以事實(shí)為依據(jù)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(hù)等，只有這樣才能保證鐵路的高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，極大地滿足城市居民的日常所需，鐵路行業(yè)和城市建設(shè)也會(huì)得到不同程度的發(fā)展。