林劍波

摘要：本文主要研究當(dāng)前地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距的實(shí)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題。隨著城市地鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的深入發(fā)展，地鐵牽引供電系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸提升。這就要求地鐵技術(shù)管理人員加強(qiáng)對(duì)于牽引供電系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障的控制和管理。文章結(jié)合地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距裝置的具體情況，分析如何提升地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距質(zhì)量和效率，以期促進(jìn)城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵接觸網(wǎng);故障測(cè)距;行波波動(dòng)方程

中圖分類號(hào)：U270.3?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）11-0161-01

1 地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距裝置的構(gòu)成

1.1行波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。針對(duì)當(dāng)前地鐵接觸網(wǎng)故障問(wèn)題，在進(jìn)行測(cè)距裝置設(shè)計(jì)時(shí)往往需要配備多種功能，不僅需要保障可選擇的多種啟動(dòng)方式，還需要在發(fā)生異常時(shí)及時(shí)發(fā)出信號(hào)并自檢，設(shè)備本身也需要具備一定的精準(zhǔn)性、適用性和便捷性。當(dāng)前地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距裝置主要由四部分組成。其中最為首要的就是行波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。行波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由電流傳感器、低速板、高速板、主板、電源開(kāi)關(guān)等元件構(gòu)成，在進(jìn)行故障測(cè)距時(shí)利用行波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的電流傳感器將兩側(cè)的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。低速板對(duì)故障的發(fā)生情況和問(wèn)題進(jìn)行判斷，高速板及時(shí)對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和記錄。而系統(tǒng)的主板會(huì)對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和存儲(chǔ)，并添加時(shí)間標(biāo)簽方便相關(guān)內(nèi)部硬件的協(xié)調(diào)與管理工作。

1.2通信網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，為了保證地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距裝置的數(shù)據(jù)傳輸功能，因此裝置必須要配備標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口，能夠支持多種類型的通信方式保障數(shù)據(jù)的順利溝通。地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距裝置內(nèi)部搭載的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議應(yīng)該包括且不限于公眾電話網(wǎng)、專線、電力數(shù)據(jù)網(wǎng)通信等數(shù)據(jù)交換方式，從而避免復(fù)雜的實(shí)際情況以及現(xiàn)場(chǎng)因素影響。

1.3行波后臺(tái)綜合分析系統(tǒng)。行波后臺(tái)綜合分析系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，系統(tǒng)內(nèi)部需要包含故障分析數(shù)據(jù)軟件等內(nèi)容，結(jié)合設(shè)備兩端所產(chǎn)生的故障數(shù)據(jù)文件進(jìn)行接觸網(wǎng)故障測(cè)距與定位。分析系統(tǒng)還需要保障測(cè)距終端之間的有效通信，并且將測(cè)距結(jié)果以及歷史故障等信息內(nèi)容及時(shí)顯示到終端上方便技術(shù)人員進(jìn)行查閱。行波后臺(tái)綜合分析系統(tǒng)的建立有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和查詢功能，根據(jù)實(shí)際需要還可以配備打印功能，方便數(shù)據(jù)不同形式歸檔和取用。

2 地鐵接觸網(wǎng)故障的行波測(cè)距方法

2.1低壓脈沖反射法。當(dāng)前在進(jìn)行地鐵接觸網(wǎng)故障行波測(cè)距的過(guò)程中主要采用三種形式，分別為低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡(luò)法以及沖擊高壓閃絡(luò)法。低壓脈沖反射法能夠與單端行波法有效結(jié)合，利用相關(guān)技術(shù)手段對(duì)發(fā)射出的脈沖進(jìn)行測(cè)量，一旦出現(xiàn)故障問(wèn)題能夠及時(shí)結(jié)合故障點(diǎn)對(duì)脈沖的反射情況進(jìn)行分析，將故障點(diǎn)反射脈沖的時(shí)間與線路內(nèi)部之間的波速進(jìn)行集合運(yùn)算可以有效得知故障距離。低壓脈沖反射法也可以應(yīng)對(duì)一些低壓、短路或斷路的情況，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以廣泛應(yīng)用于多種地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距。需要注意的是，在利用低壓脈沖反射法進(jìn)行接觸網(wǎng)故障測(cè)距時(shí)，對(duì)反射脈沖的合理選擇非常重要。在一般情況下會(huì)選擇與低壓脈沖反射法相適應(yīng)的矩形脈沖，為了避免反射與發(fā)射脈沖出現(xiàn)的重疊問(wèn)題，選擇寬度較窄的脈寬能夠更好的避免測(cè)距盲區(qū)，但是這種情況下反射脈沖也會(huì)存在一定的衰減，因此針對(duì)遠(yuǎn)距離的測(cè)距應(yīng)用質(zhì)量相對(duì)較弱。

2.2直流高壓閃絡(luò)法。相比于低壓脈沖反射法，直流高壓閃絡(luò)法對(duì)故障信息的獲取更加全面。結(jié)合過(guò)往地鐵接觸網(wǎng)故障實(shí)際情況可以發(fā)現(xiàn)，大部分的故障問(wèn)題究其原因都是高阻故障，并配合存在泄漏性高阻故障以及閃絡(luò)性高阻故障。作為脈沖電流法的一種，直流高壓閃絡(luò)法在進(jìn)行地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距時(shí)主要利用直流高壓擊穿電纜故障點(diǎn)，再通過(guò)信息獲取設(shè)備收集故障點(diǎn)被擊穿瞬間所產(chǎn)生的電流行波信號(hào)。通過(guò)對(duì)這些電流行波信號(hào)進(jìn)行收集和分析能夠有效確定故障的距離和位置，因此直流高壓閃絡(luò)法廣泛的應(yīng)用于閃絡(luò)擊穿性故障的檢測(cè)。

2.3沖擊高壓閃絡(luò)法。當(dāng)前沖擊高壓閃絡(luò)法在地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距中的應(yīng)用最為廣泛，能夠很好的應(yīng)對(duì)泄漏性高阻故障和閃絡(luò)性高阻故障。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，沖擊高壓閃絡(luò)法首先需要對(duì)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行收集，其次需要避免泄露電壓對(duì)高壓試驗(yàn)設(shè)備內(nèi)阻的破壞問(wèn)題。在發(fā)生高阻故障時(shí)，地鐵接觸網(wǎng)故障位置的電阻很低，使得大量電流不斷泄露，測(cè)試時(shí)很容易對(duì)高壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成破壞。而利用沖擊高壓閃絡(luò)法能夠很好的避免這一問(wèn)題，通過(guò)在電容與電纜之間增加球形間隙能夠保障設(shè)備對(duì)于試驗(yàn)電路的適應(yīng)性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵接觸網(wǎng)故障的測(cè)距，方便維護(hù)人員采取針對(duì)性的措施第一時(shí)間解決故障問(wèn)題。

3 小結(jié)

綜上所述，當(dāng)前常見(jiàn)的地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距裝置主要以行波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和行波后臺(tái)綜合分析系統(tǒng)所構(gòu)成，配合地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距基礎(chǔ)理論能夠有效實(shí)現(xiàn)地鐵接觸網(wǎng)的故障問(wèn)題進(jìn)行測(cè)距。行波波動(dòng)方程作為計(jì)算依據(jù)為地鐵接觸網(wǎng)故障測(cè)距提供了多種計(jì)算方法，提升了故障測(cè)距的工作質(zhì)量和效率，為地鐵網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)：

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