從天津軌道交通集團獲悉，25日9時30分，天津地鐵1號線營口道至小白樓上行區(qū)間電力供應(yīng)突發(fā)故障，有一列車停在區(qū)間，故障未造成人員傷亡。目前，相關(guān)工作人員正在組織車內(nèi)乘客向小白樓站疏散。天津軌道交通集團集團表示，將爭取盡快恢復(fù)運營。

    軌道交通要正常運行，就需要供電系統(tǒng)安全可靠地供電，一旦供電系統(tǒng)發(fā)生故障，將使整條線路失去運營能力。小編整理和總結(jié)了城市軌道交通供電系統(tǒng)安全保障，對城市軌道交通供電系統(tǒng)安全故障進行了重點分析。

    城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

    城市軌道交通供電系統(tǒng)主要負責(zé)提供車輛及供電設(shè)備的動力能源。一般包括兩大部分，一部分為高壓供電系統(tǒng)（外部電源），即城市電網(wǎng)；一部分為城市軌道交通內(nèi)部供電系統(tǒng)。城市軌道交通供電系統(tǒng)主要是直流牽引供電系統(tǒng)，直流電牽引供電系統(tǒng)中的牽引變電所將三相高壓交流電變成適合電動車輛應(yīng)用的低壓直流電。饋電線再將牽引變電所的直流電送到接觸網(wǎng)上，電動車輛通過其受流器與接觸網(wǎng)的直接接觸而獲得電能。

    城市軌道交通供電系統(tǒng)常見故障及解決

    牽引供電系統(tǒng)故障

    城市軌道交通和地鐵的牽引供電系統(tǒng)通常均采用較低電壓的直流供電制式，主要原因是：（1）由于直流制供電無電抗壓降，因而比交流制供電的電壓損失��；（2）電網(wǎng)的供電范圍、電動車輛的功率都不大，均不需太高的供電電壓；（3）城市軌道交通和地鐵的供電路線都處在城市建筑群之間，供電電壓不宜過高，以確保安全。牽引供電系統(tǒng)可能會發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見的同時也是最危險的故障就是各種形式的軌道短路。因此我們所說的地鐵供電系統(tǒng)發(fā)生故障主要是軌道短路故障，隨著機車位置的移動，受電弓與接觸導(dǎo)線一直處于滑動接觸狀態(tài)，長時間處于高速摩擦、振動等惡劣工作環(huán)境中。機車運行時如果兩者接觸不良，就要造成過熱或產(chǎn)生電弧，使接觸導(dǎo)線受損傷。另外由于受電弓對接觸導(dǎo)線有迅速移動的向上壓力，使接觸導(dǎo)線經(jīng)常處于振動狀態(tài)，因此引起機械方面故障的幾率增大，這些損傷及故障都可能導(dǎo)致牽引網(wǎng)短路，所以牽引網(wǎng)發(fā)生故障的可能性很高。常見的故障原因有以下幾種：

    （1）金屬性短路

    金屬性短路故障是指三軌與鋼軌間發(fā)生金屬接觸，或者由于整體絕緣支座（用于三軌與大地的絕緣，支座底部設(shè)置了接地扁銅，與整個供電系統(tǒng)地網(wǎng)相連接）被擊穿后發(fā)生的三軌與接地扁銅直接短路。例如對供電系統(tǒng)進行停電檢修作業(yè)時，維修人員恰巧將金屬工具放置在三軌與鋼軌之間而忘記取走，送電時將發(fā)生三軌對鋼軌的直接短路故障。

    （2）非金屬性短路故障

    非金屬性短路主要是指線路上發(fā)生非金屬性情況下的一種短路，如雨、雪等淹沒或覆蓋接觸軌的情況，此時以雨雪作為導(dǎo)體。另外，供電系統(tǒng)運行初期，三軌由整體絕緣支座固定在道床上，與接地扁銅之間絕緣良好。但隨著運行時間的推移，絕緣支座發(fā)生絕緣老化或支撐件上出現(xiàn)污穢物，產(chǎn)生的泄漏電流通過絕緣支座流向接地扁銅然后經(jīng)變電所地網(wǎng)流回變電所負極，這種由絕緣泄漏引起的短路故障也為非金屬性短路故障的一種。在三軌供電系統(tǒng)中，電弧短路故障也是可能發(fā)生的一種非金屬性短路故障。電弧短路是指帶電體對導(dǎo)體放電產(chǎn)生的短路，如第三軌對地放電。

    （3）非正常運行狀態(tài)

    地鐵機車運行時處于頻繁的起動、過三軌無電區(qū)、制動狀態(tài)，同時機車在上下班高峰時段經(jīng)常處于過載的運行狀況，此時機車的啟動或是制動都會對使電網(wǎng)電壓電流有較大的波動，這種過負荷狀態(tài)與牽引網(wǎng)的短路狀態(tài)非常相似，有時就會造成繼電保護裝置的誤動作，進而對電網(wǎng)造成危害。

    解決方法：通過對牽引供電系統(tǒng)直流故障分析，我們可通過在牽引控制箱內(nèi)安裝直流保護裝置，直流牽引直流系統(tǒng)的保護必須在系統(tǒng)發(fā)生故障時快速、準(zhǔn)確地切除故障，同時又要避免列車正常運行時一些電氣參數(shù)的變化引起保護裝置誤跳閘。對直流牽引供電系統(tǒng)繼電保護的選擇性、靈敏性要求更高，各項保護的主次關(guān)系、定值配合更要合理。保護的方式主要有電流速斷保護、電流上升保護、低壓接地保護、定時限過保護、直流雙邊聯(lián)跳保護。

    電氣聯(lián)接方面的故障

    電氣聯(lián)接處的故障主要有電氣聯(lián)結(jié)線夾發(fā)熱、線索（接觸線、承力索、供電線、回流線等）從電氣接續(xù)部分斷股或斷開、設(shè)備線夾、接頭線夾、引流線夾（或鋼軌）連接處燒傷、軟橫跨環(huán)流造成承力索懸吊滑輪處或定位器根部定位鉤處燒傷。產(chǎn)生的主要原因有電聯(lián)結(jié)線夾未按規(guī)定安裝或在運行過程中發(fā)生螺栓松動，電力復(fù)合脂老化等使電聯(lián)結(jié)處接觸電阻增加進而發(fā)熱量增加，使線夾發(fā)熱而燒傷線索。嚴(yán)重情況下燒斷線索。股道電聯(lián)結(jié)設(shè)置位置或數(shù)量不合理，使股道間接觸懸掛在機車取流的情況下產(chǎn)生較大的壓差，接觸懸掛在軟橫跨上產(chǎn)生環(huán)流，從而在懸吊滑輪或定位器根部等電氣薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生拉放電燒傷部件現(xiàn)象。不同懸掛間非穩(wěn)定性接觸也會造成線索間放電，當(dāng)兩不同懸掛立體交叉時，如果兩支懸掛均為載流懸掛，當(dāng)其中一支有大負荷電流時，在兩懸掛間會形成電位差，此時如果兩懸掛間存在非穩(wěn)定性接觸，則在兩懸掛間就會產(chǎn)生過渡電弧進而燒傷線索。此種情況一般發(fā)生在交叉承力索間和非工作支接觸線與工作支定位管間。

    解決方法：在驗收和運營維護過程中對電氣接續(xù)部分（接觸懸掛、供電線、回流線等）進行逐個重點檢查，按照標(biāo)準(zhǔn)進行整改和檢修。在驗收時按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場實際情況對電聯(lián)結(jié)設(shè)置情況進行調(diào)查研究，對達不到實際要求的及時整改或補充安裝電聯(lián)結(jié)。對非穩(wěn)定性接觸的部分進行調(diào)整，確保在動態(tài)情況下仍能保持可靠的安全距離。比較值得借鑒的數(shù)據(jù)是兩線索間距不得小于100mm，一線索對另一定位管的距離不得小于50mm，對確實調(diào)整不了的加裝絕緣護套。

    供電系統(tǒng)中變壓器故障

    軌道交通供電系統(tǒng)中變壓器故障主要有郵箱外部故障和郵箱內(nèi)部故障。變壓器油箱外部最常見的故障有油箱外部接地故障、套管與引線處產(chǎn)生各種相間短路等。而變壓器油箱內(nèi)部常見故障主要包括三種情況：單相接地短路、繞組的匝間短路和相間短路。對變壓器來講，油箱內(nèi)部故障具有極大的危害性，鐵芯和繞組會被油箱內(nèi)部故障引起的高溫電弧燒毀。不僅如此，變壓器油絕緣也會由于油箱內(nèi)部故障導(dǎo)致受熱分解，進而產(chǎn)生大量氣體，從而導(dǎo)致變壓器油箱爆炸，其后果不堪設(shè)想。

    解決方法：我們通過對變壓器安裝電流速斷保護或者縱聯(lián)差動保護，來解決變壓器中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線接地短路、引出線和繞組造成的相間短路以及繞組匝間短路等故障。還可采用瓦斯保護、過電流保護、過勵磁保護等保護措施減少變壓器故障的出現(xiàn)概率。

    城市軌道交通供電系統(tǒng)安全保障

    建立健全的日常安全維護制度

    對供電系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施定期進行日常維護是保持城市軌道交通供電系統(tǒng)長周期的正常運行的基礎(chǔ)。對各類設(shè)施設(shè)備及時維護保養(yǎng)，以減少隨即故障的影響。從防災(zāi)、抗災(zāi)的角度來講，日常安全維護制度還要確保牽引變電所內(nèi)設(shè)備的完備性，滅火裝置的充分性及可用性。

    快速的軌道交通電網(wǎng)故障定位

    城市軌道交通電力系統(tǒng)擔(dān)負著安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、不間斷地向機車供電的重要作用，當(dāng)軌道交通電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速準(zhǔn)確的故障定位是軌道交通自動化的重要內(nèi)容，也是實現(xiàn)軌道交通供電可靠性的重要保障。在城市軌道交通供電系統(tǒng)發(fā)生故障時能迅速準(zhǔn)確地判斷出故障區(qū)段。

    提高城市軌道交通供電系統(tǒng)技術(shù)

    在國內(nèi)首次試驗并應(yīng)用的電流選跳保護新技術(shù)，針對軌道交通供電網(wǎng)絡(luò)特點，采用快速的網(wǎng)絡(luò)通信和邏輯判斷技術(shù)，取代傳統(tǒng)的雙重保護配置的新理念，對故障實現(xiàn)快速切除，為軌道交通供電系統(tǒng)提出了一種新型、可靠的保護方法。<