摘要：城市軌道交通的使用頻率十分高，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，最為常見(jiàn)的問(wèn)題是接觸網(wǎng)的殘壓?jiǎn)栴}?；诖?，本文就對(duì)城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)中的接觸網(wǎng)電壓進(jìn)行分析，并提出一些有效的解決方案，可供參考。

關(guān)鍵詞：城市;軌道交通;直流牽引供電系統(tǒng);接觸網(wǎng);殘壓

1接觸網(wǎng)殘壓?jiǎn)栴}與原因

因?yàn)橐恍┘夹g(shù)方面的原因，在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)后，接觸網(wǎng)隔離各種方向的來(lái)電之后，用驗(yàn)電器對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)電器顯示接觸網(wǎng)上仍然帶有電壓，即接觸網(wǎng)殘壓，為保證運(yùn)營(yíng)檢修人員的安全，需要對(duì)其出現(xiàn)問(wèn)題的原因進(jìn)行分析，并采取合理措施進(jìn)行解決。根據(jù)實(shí)際情況的調(diào)查，以某城市軌道交通對(duì)直流牽引供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)殘壓?jiǎn)栴}進(jìn)行分析。其實(shí)，盡管城市對(duì)該方面的問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督管理，但是該城市每年還是會(huì)有許多安全事故發(fā)生，其中，統(tǒng)計(jì)到的接觸網(wǎng)殘壓的范圍在100-600V，這對(duì)于運(yùn)營(yíng)檢修人員來(lái)說(shuō)，是一個(gè)極其危險(xiǎn)的范圍。當(dāng)檢修人員用驗(yàn)電器對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行電力測(cè)試時(shí)，如果殘壓過(guò)高，驗(yàn)電器就會(huì)響起警報(bào)，此時(shí)，按照相關(guān)的安全規(guī)章制度，不允許掛接底線作業(yè)。如果驗(yàn)電器沒(méi)有發(fā)出警報(bào)聲，檢修人員可以繼續(xù)對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行檢查維護(hù)，但是在掛接地線過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)接觸網(wǎng)打火問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)產(chǎn)生一定程度的灼燒，沒(méi)有辦法進(jìn)行補(bǔ)救，也會(huì)影響城市軌道交通的通車情況。其實(shí)，城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)內(nèi)基礎(chǔ)網(wǎng)殘壓?jiǎn)栴}的出現(xiàn)是需要一定的環(huán)境條件的，而且這一問(wèn)題的發(fā)生時(shí)間往往都是比較固定的，通常都會(huì)在年末和年初的時(shí)候發(fā)生，主要是因?yàn)樵谶@期間，環(huán)境溫度較低，再加上雨雪天氣經(jīng)常出現(xiàn)，所以為基礎(chǔ)網(wǎng)殘壓?jiǎn)栴}的發(fā)生提供了條件。此外，由于我國(guó)對(duì)接觸網(wǎng)殘壓的成因沒(méi)有十分準(zhǔn)確的答案，就無(wú)法采取具有針對(duì)性的措施降低接觸網(wǎng)殘壓的發(fā)生概率。除了這些客觀因素之外，還存在一些主觀因素，這些因素也是導(dǎo)致接觸網(wǎng)殘壓現(xiàn)象發(fā)生的根本條件。首先，相關(guān)市政工程部門在對(duì)接觸網(wǎng)殘壓進(jìn)行研究討論時(shí)，部分管理人員認(rèn)為這是無(wú)法避免的問(wèn)題，因此他們沒(méi)有對(duì)接觸網(wǎng)的殘壓?jiǎn)栴}進(jìn)行深入的了解與學(xué)習(xí)，在對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行檢查管理的過(guò)程中，也沒(méi)有嚴(yán)格的管理制度，缺少專業(yè)的檢修人員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性，而且，接觸網(wǎng)殘壓是一個(gè)高危、高溫、高空和高強(qiáng)度的工作，例如在進(jìn)行檢修時(shí)，梯車的架子溫度十分高，檢修人員經(jīng)常是汗流浹背，如果檢修人員不能克服這些困難，就無(wú)法保證城市軌道交通的持續(xù)運(yùn)營(yíng)，很有可能會(huì)使整個(gè)城市的交通處于一個(gè)癱瘓的狀態(tài)。

2接觸網(wǎng)殘壓實(shí)測(cè)分析

2.1接觸網(wǎng)殘壓實(shí)測(cè)

例如，西安地鐵1號(hào)線西咸車輛段及其相鄰區(qū)段發(fā)生過(guò)多起接觸網(wǎng)殘壓較嚴(yán)重的情況，其殘壓值最高可達(dá)到760V，故以此段作為測(cè)試區(qū)段。圖1為接觸網(wǎng)殘壓實(shí)測(cè)區(qū)段示意圖。

如圖1所示，西咸車輛段與正線相鄰的兩個(gè)供電分區(qū)為出段線1D2分區(qū)和入段線1D3分區(qū)（分別有336個(gè)和312個(gè)絕緣支撐部件），均為露天段;正線區(qū)段1A1、1B2分區(qū)分別與1D3、1D2分區(qū)相鄰，含地面段和地下段部分（分別有210個(gè)和482絕緣支撐部件）;1A2、1B3分區(qū)是分別與1A1、1B2分區(qū)相鄰的地下段正線接觸網(wǎng)分區(qū);1B3分區(qū)為1B2分區(qū)正線相鄰區(qū)段，相互之間為絕緣錨段關(guān)節(jié)，無(wú)電氣連接。本項(xiàng)測(cè)試的目的是為了驗(yàn)證接觸網(wǎng)各分區(qū)問(wèn)的電壓相互影響關(guān)系。不同停送電情況下接觸網(wǎng)各分區(qū)電壓測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

測(cè)試中，1A1分區(qū)出現(xiàn)了殘壓，因此重點(diǎn)對(duì)1A1分區(qū)電壓值進(jìn)行測(cè)試分析，可以得到以下結(jié)果：1A1分區(qū)未受到1A2、1B2、1B3、1D2分區(qū)電壓的直接影響，這4個(gè)接觸網(wǎng)分區(qū)停電后，1A1分區(qū)殘壓仍然存在;1A1分區(qū)殘壓與ID3分區(qū)有直接關(guān)系：當(dāng)1D3分區(qū)帶電時(shí)，1A1分區(qū)出現(xiàn)殘壓;當(dāng)ID3分區(qū)停電時(shí)，1A1分區(qū)殘壓消失;1A1分區(qū)送電時(shí)，1D3分區(qū)未出現(xiàn)殘壓，因此1A1分區(qū)不影響1D3分區(qū)。由此可得以下實(shí)測(cè)結(jié)論：接觸網(wǎng)殘壓與相鄰區(qū)段接觸網(wǎng)送電情況存在關(guān)聯(lián)性;接觸網(wǎng)殘壓不是普遍推測(cè)的接觸網(wǎng)存在殘留電荷產(chǎn)生的網(wǎng)壓，而是與相關(guān)區(qū)域帶電情況有關(guān);1D3分區(qū)對(duì)1A1分區(qū)形成殘壓，1D2分區(qū)對(duì)lB2分區(qū)無(wú)殘壓，1A1分區(qū)正線送電對(duì)車輛段接觸網(wǎng)1D3分區(qū)殘壓沒(méi)有影響，因此可判斷殘壓與設(shè)備電氣絕緣性能有關(guān)。

2.2接觸網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻分布分析

測(cè)試區(qū)段接觸網(wǎng)系統(tǒng)中露天段為柔性接觸網(wǎng)，地下段為剛性接觸網(wǎng)，接觸網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)各支持定位絕緣子與大地絕緣?，F(xiàn)以西安地鐵1號(hào)線1D3和1Al接觸網(wǎng)分區(qū)為例，1D3和1A1分區(qū)接觸網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻是分別由n1個(gè)絕緣子和n2個(gè)絕緣子并聯(lián)形成的電阻值（n1=312個(gè)，n2=210個(gè)）。分段絕緣器、接觸網(wǎng)絕緣子絕緣電阻（兆歐級(jí)別）相對(duì)于接觸網(wǎng)線路電阻（117.68μΩ/m）和鋼軌對(duì)地電阻（地下段標(biāo)準(zhǔn)為15Ω·km）比差極大，計(jì)算中可以忽略。接觸網(wǎng)各絕緣子為并聯(lián)關(guān)系，對(duì)地電阻關(guān)系可簡(jiǎn)化為圖2所示。

根據(jù)圖2接觸網(wǎng)對(duì)地電阻等效情況分析，假設(shè)當(dāng)車輛段側(cè)（1D3）供電，正線側(cè)（1A1）停電時(shí)，依據(jù)電阻的分壓原理，R與尺串聯(lián)并與尺并聯(lián)，當(dāng)車輛段電壓為1500V時(shí)，則正線接觸網(wǎng)電壓為即正線電壓由分段絕緣器絕緣電阻值與正線絕緣電阻值共同決定。

3結(jié)語(yǔ)

綜上，想要從根本上對(duì)城市軌道交通的穩(wěn)定健康的發(fā)展加以保證，最為重要的是要完善當(dāng)前的專業(yè)技術(shù)，盡可能地規(guī)避交通直流牽引供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)殘壓?jiǎn)栴}的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

邸鑫鵬（1982.7-）男，天津，西南交通大學(xué)電氣專業(yè)本科，單位：天津市市政工程設(shè)計(jì)研究總院軌道交通院，研究方向：軌道交通供電系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)。