地铁1500V直流开关跳闸故障处理

都市快轨交通第23卷第2期2010年4月 03969j6726073201002026 地铁1 500 闸故障处理 喻 展 (广州市地下铁道总公司广州510030) 1开关跳闸 列车安全可靠运行是城市轨道交通系统存在的最 大价值，而为其提供动力的供电系统的安全可靠运行是 首要前提。作为供电系统维护人员，在供电系统出现故 障、停止供电的情况下，如何快速有效地查找并处理故 障、恢复供电和列车正常运行，是必须要考虑的问题。 广州地铁2号线自2003年12月23 流1 500 图1和表1)。 跳闸次数26 24 22 2O 6 14 l2 6 4 O 百分比 跳闸原因 图1直流1 500 稿日期：20091116 作者简介：喻展，男，工学士，助理工程师，从事城市轨道交通供电系 统维护。 63 06 机电工程 表1直流1 500 车辆问题 23 6O50 雷击4 105O 原因不明8 21 供电系统短路 3 8上述统计中，原因不明的8次跳闸中4次发生 时有列车运行在故障区间，即这4次跳闸的原因并不 能排除是车辆故障。从统计情况看，车辆存在缺陷仍 上线运营是造成直流开关跳闸、供电系统中断的主要 原因。因此，车辆故障引起跳闸后若能迅速判断出跳 闸原因，可大大缩短故障处理时间，迅速恢复运营。 2馈线保护 广州地铁牵引供电采用直流1 500 (见图2示意)。 牵引变电所1 牵引变电所2 图2广州地铁直流牵引供电系统 馈线开关包含以下几种保护： 大电流脱扣保护，主要用于近端接触网短路保 护，属于开关自带，用于切断大的短路电流； 电流速断保护； 过电流保护； di电流变化率保护； 电流增量保护； 接触网热过负荷保护。 在上述保护中，di保护作为地铁馈 地铁1500保护的主保护，既能切除近端短路电流，也能切除 大电流脱扣保护不能切除的故障、电流较小的远端短 路故障。此外，还设置有双边联跳保护，在故障情况下 可确保相邻变电所可靠跳闸。 3故障处理 31 故障处理流程 在接到故障通报后，接触网专业应立即启动故障 处理预案，组织人员、工器具、材料做好抢修准备。若 故障发生在正线，应组织员工在第一时间赶赴现场，向 车站人员、电客车司机等搜集故障信息(如异响、闪光、 列车失压时所处位置等)，并做好故障处理的前期准备 (如请点、接挂地线等)。同时，值班人员应通过电调、 部门调度等了解变电所开关跳闸的相关信息，如所动 作的保护类型、动作电流、变电所跳闸情况。 32故障点判断 由于地铁1 500 模式，相邻变电所之间存在双边联跳，因此区分跳闸 的直流开关与被联跳的直流开关对初步判断故障点位 置很关键。一般而言，距离故障点近的变电所直流开 关先跳闸，再发送联跳信号给相邻变电所的直流开关 使其被联跳。如果列车在图2所示位置时发生故障引 起直流开关跳闸，一般而言，应是牵引变电所1的214 开关跳闸，联跳牵引变电所2的212开关。地铁一般 为地下隧道，在长大区间，从故障区问的哪个车站开始 排查故障，对故障处理时间的影响很大。此时，若能通 过变电所直流开关的动作情况大概判断出故障点位 置，将大大缩短故障处理时间。此外，所动作的保护类 型对故障原因的判断也很关键。 321 接触网短路引起的故障 一般而言，若是接触网设备对地短路而引起永久 性短路故障，由于短路电流大，直流开关自身的大电流 脱扣保护会最先动作，强行试送电也不会成功。因此， 一旦出现大电流脱扣保护动作，接触网专业应引起高 度重视，利用巡视等方式，重点检查接触网绝缘部件是 否有短路现象(如破裂或烧伤)，或接触网附近的接地 金属部件是否搭在接触网上。 值得注意的是，露天段接触网设备南于雷击而引起 跳闸情况，包括直接雷击和感应雷击等。直接雷击，是 指雷电直接作用于承力索、接触线、附加导线或支柱上， 使接触网产生直击雷过电压，过电压叠加后其峰值可达 上千千伏甚至更高，导致接触网设备烧损。感应雷击， 是指雷电作用于接触网附近，雷击对地放电后，空气中 迅速变化的电磁场在接触网上产生感应过电压。感应 过电压一般为数百千伏，引发接触网跳闸的事故较多， 但是比直接雷击的危害性要小。雷击一般会造成接触 网绝缘部件闪络放电，严重时会击碎绝缘子(见图3)。 陶瓷绝缘子的绝缘性能较好，闪络后一般很快就能恢复 绝缘性能，甚至在绝缘子裙边被部分击碎的情况下(如 图3所示的腕臂绝缘子)，短时间内其绝缘性能仍可满 足使用。在广州地铁2号线所发生的几起因雷击导致绝 缘子闪络甚至局部破损的故障中，变电所直流开关在跳 闸后都能重合闸成功，这也证明了陶瓷绝缘子在其内部 状态正常的情况下，表面出现闪络、裙边较小程度破损 等情况短时问内不会影响绝缘子的正常使用。因此，在 发生类似故障时，若现场情况不允许立刻更换，可暂不 进行更换，以尽量减少对地铁运营的影响。 冈3雷击损坏的接触网腕臂绝缘子 322其他原因引起的故障 根据经验数据，列车故障等外部原因引起的短路 故障大多为瞬时短路故障，且直流开关启动的保护类 型大多为di，保护或， 保护。跳闸后一般 均会启动重合闸且合闸成功。在少数情况下，也会 现过流保护甚至大电流脱扣保护，但故障列车降弓退 出运行后重合闸或再次送电都能成功。同时，列车司 机室人机操作界面(也会有相应的故障信息， 图4所示的就是明显的列车故障。 在这种情况下，故障电流大小不同对接触网设备造 图4列车故障显示 都市快轨交通第23卷第2期2010年4月 成的影响程度也不同，一般情况下接触线线面会出现拉 弧烧伤痕迹，严重时可能出现接触线局部烧融。对柔性 接触网而言，这种情况下存在断线的可能性，必须进行 处理；对刚性接触网而言，如接触线线面烧伤出现麻点、 不光滑，虽不至于影响运行，但当后续列车通过时容易 出现拉弧，同时也会增大机械磨耗。另外，拉弧产生的 热量会使接触线局部发热、材质变软、易被磨损，因此当 后续列车通过时，该处接触线就很容易出现磨耗。这也 是造成刚性接触网局部磨耗严重的一个原因。 4结语 城市轨道行车密度大，影响范围广，请点、停电所 涉及的程序较多，需要的时间也较多。正线发生直流 开关跳闸故障后，接触网专业需要第一时间启动应急 预案，组织故障处理人员，准备抢修工器具、材料及备 件；除此之外，还应首先派技能等级较高的23人携 带简单工器具前往故障现场进行前期准备工作，搜集 故障信息，根据相关信息初步判断故障原因及故障点， 以缩短故障处理时间，尽量减少对列车运营的影响。 参考文献 1肖伟强广州地铁2号线1 500 J机车电传动，2006(1)：5053 2黄玉章电气化铁路接触网系统绝缘雷击损坏分析J 内蒙古科技与经济，2008(16)：3喻展刚性接触网磨耗分析J都市快轨交通2009 (5)：8486 41董斌地铁直流牵引供电系统中的di保护f J J 机车电传动，2003(3)：3853 (编辑：郭洁) C 1 500 V u 10030) he of is of C 1 500 V is in in 500 V 上接第98页) 参考文献 4 工程指导 BT 3021s 3北京：中 经过北京地铁10号线对1)通过隧道中的无线测试，得到了24 地铁隧道中的传输损耗和覆盖，对施中2)测试中，发现奥运支线的，存在乒乓切换的可能，对见。 3)在测试中发现， 国铁道出版社2001 2 3073限值S北京：中国铁道出版社，2003