探析城市轨道交通直流牵引系统故障分析以及解决对策

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摘 要：随着我国工业的进步，经济的不断发展以及城市规模的不断扩大，一些大型、中型城市的轨道交通建设逐渐步入正轨且日益完善。直流牵引系统是为城市轨道交通提供电力的唯一系统，它是轨道交通在城市施行的基础，只有让直流牵引系统能够安全运行才能保障城市轨道交通的正常运营。因此，本文主要针对直流牵引系统的故障进行分析，并且对故障提出解决对策。

关键词：城市轨道交通；直流牵引系统；故障分析；解决对策

中图分类号：TM866 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0185-01

近几十年来，在我国经济发展迅速的现状下，人们对交通的要求逐渐提高。城市轨道交通因其方便快捷、安全、准时以及载客量大而成为多数人出行的首选方案。电力牵引系统是电气化轨道交通的基础环节，它分为两个部分，包括直流电力牵引和交流电力牵引。交流电力牵引是科学技术发展的结果，如今应用在我们生活的方方面面，它固然有其独有的优势，但结合城市轨道交通空间有限、机车运行密度大、节省机车体积的特点，城市轨道交通系统中无一例外的都是使用直流牵引系统。在城市轨道交通中一般将整个电力系统分为三大部分：电源系统、直流牵引系统以及内部变配电系统。三大部分相辅相成，缺一不可，一旦出现故障就会导致整个系统瘫痪，因此，对直流牵引系统的故障分析和解决对策尤为重要。故障主要可分为以下两个方面。

1 DC1500V开关柜故障及解决对策

我国在直流牵引系统中主要采用的电压是DC3000V和DC1500V，在这里主要介绍DC1500V的开关柜故障。在DC1500V开关柜中，最常见的故障有开关连跳故障、电流速断保护故障和保护动作跳闸。

1.1 开关连跳故障

连跳保护指的是一个供电臂的双边供电的开关柜相互联系，当有一边开关接到故障指令后会迅速向另一边开关柜发出指令，两边开关柜同时跳闸以保护接触网免受短路电流的危害。这是直流牵引系统中非常重要的保护机制。

连跳保护受SEPCOS控制，开关连跳故障通常是因为SEPCOS控制和保护系统中参数设置不正确。只要根据开关柜、整流器等直流牵引系统重要组成部分的具体数据正确设置参数就能完善开关连跳的实施，避免故障。当然平时也要注意定时检修系统，检查磨损情况，防止开关连跳保护在线路发生故障时出现连跳故障的情况。

1.2 电流速断保护故障

电流速断一般用于电流短路时的保护。对于高压电来说，过流是很可能发生的情况，也是危害很大的情况。过流时采取的保护方式就叫过流保护，电流速断就是其中一种保护机制。它机理在于设定一个电流值，此电流值为被保护设备的短路电流值，当系统短路时，电流超过该设定值，保护装置会瞬间跳闸，阻断电流。

当电流速断保护装置出现故障，保护装置不会跳闸，只要更换完好的保护装置即可。当然，规避风险是更好的选择，若是保护装置出现故障就会导致整个电线烧毁，对于这种情况，我建议可以多向安装保护装置，防止一只出现故障导致全线停用的情况。并且定期检查或更换保护装置，防止其老化、磨损或人为破坏。

1.3 保护动作跳闸

保护动作跳闸运用DDL保护来实现线路安全，它的机制是通过远距离分析电流增长量、电流增长的时间以及电流增长率来判断线路是否发生短路，若测定线路发生短路，因为保护装置设置的电流参数值小于短路电流，它就会在短路未达到时对电路进行保护，实现跳闸，阻断电流。直流牵引系统是在科技不蚍⒋锸背J褂玫南低常有一定缺陷，它不像交流牵引系统一样拥有不同形式的保护装置，所以保护动作跳闸对直流牵引系统来说也十分重要。当DDL保护故障的情况出现，需要再测定线路短路电流值，重新设置DDL保护装置的参数。除此之外，本文建议加强保护装置的检测及按时进行更换和修理。

2 负极柜故障及解决对策

负极柜故障即电压型框架保护故障。电压型框架保护即直流牵引系统中各种重要装置如开关柜、整流器和负极柜都由接地的金属框架包裹保护，保证系统形成绝缘状态，防止系统内部绝缘降低时造成人员伤害。它的机制是当检测到过流的电流时会发出警报，并跳开相应直流牵引系统的所有供电开关。当框架保护实施，所有供电开关断开，只有在检测故障是否排除后由人工复归框架泄露保护才能使其重新投入使用。

当负极柜故障时，需要检测绝缘故障的具体框架范围，更换金属框架后接地，完成更换后进行测试，确认整个保护装置能够重新正常工作。

3 结语

城市轨道交通在生活生产中的运用日益广泛，使用人群正在大幅增加，一旦轨道交通出现故障，不但会给使用人群带来麻烦，甚至会造成大量人员伤亡。直流牵引系统是城市轨道交通的动力系统和正常运行的基础。因此，直流牵引系统中的故障能够影响整个城市轨道交通的运行。通过对直流牵引系统中常见的故障发生情况进行分析，提出相应解决对策及防止故障发生的预防对策，能够有效防止城市交通系统的瘫痪，保障其正常运行。

参考文献：

[1]孔玮.城市轨道交通直流牵引系统故障分析及若干问题的研究.华北电力大学（北京），2005.

[2]李玉萍.城市轨道交通牵引供电直流系统的运行和常见的故障分析[B].低碳世界，2014，（10）.

[3]葛玉磊.浅谈城市轨道交通直流牵引供电系统的保护装置[A].城市建设理论研究，2014，（9）.