地鐵車輛高壓供電電路過流故障診斷及改進(jìn)

王蘇斌

摘要：地鐵車輛運(yùn)行需要靠高壓供電來提供助力，如果供電電路發(fā)生過流故障，就會(huì)影響到鐵路車輛的正常運(yùn)行，一旦鐵路并行出現(xiàn)問題，后果將不堪設(shè)想。為了有效地避免這種情況的發(fā)生，進(jìn)行高壓供電電路過流故障的相關(guān)診斷是非常有必要的，鐵路工作人員要及時(shí)診斷線路過流故障的問題，并且不斷探究改進(jìn)的措施。為了更好地診斷電路過流故障問題，并提出改進(jìn)措施，本篇文章將對(duì)地鐵車輛高壓供電電路過流故障進(jìn)行探究，分析存在的問題和需要改進(jìn)的地方。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;高壓供電電路;過流;故障診斷;改進(jìn)措施

引言

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需要四通八達(dá)的交通提供助力，我國(guó)的交通運(yùn)輸網(wǎng)越來越密集，交通方式也不斷豐富，地鐵作為一種高速便捷的交通方式，越來越為人民所歡迎。也正因?yàn)榈罔F的這種優(yōu)點(diǎn)，地鐵部門對(duì)于地鐵車輛的數(shù)量以及運(yùn)行頻率都進(jìn)行了極大的增加，由此，地鐵車輛對(duì)于供電的需求也提出了更高的要求。過流故障時(shí)不時(shí)會(huì)發(fā)生，使得地鐵無法正常運(yùn)行，從而影響了人們的出行，不利于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，進(jìn)行過流故障的診斷以及改進(jìn)，已經(jīng)是刻不容緩的事情。

一、進(jìn)行故障診斷的意義

地鐵主要是依靠電路電流運(yùn)行的，如果高壓供電電路過流故障發(fā)生，地鐵部門要及時(shí)地做出應(yīng)對(duì)策略，從而將故障帶來的消極影響降到最低。按照以往的處理方式，如果工作人員發(fā)現(xiàn)鏈路發(fā)生短路故障，一般會(huì)采取這樣的應(yīng)急措施：先啟動(dòng)控制地鐵主線路的電路器，及時(shí)地切斷故障地鐵車輛的電流，然后還需要觸動(dòng)該電區(qū)的斷路器，從而以防主線路的電流泄露連累了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。然而，這種處理的方式，是存在比較大的缺陷的，會(huì)導(dǎo)致對(duì)于發(fā)生故障的地鐵車輛無法及時(shí)鎖定，進(jìn)而也難以對(duì)車輛進(jìn)行詳細(xì)的檢查以及診斷電路過流故障的原因。同時(shí)，正常情況下，供電區(qū)間的列車并不止一節(jié)，地鐵工作人員需要對(duì)每一節(jié)的車進(jìn)行排查，在排查的過程中需要耗費(fèi)很多的時(shí)間，而且也會(huì)給工作人員增加工作量，提高了列車運(yùn)行的成本。因此，鐵路部門要設(shè)置相應(yīng)的故障診斷的設(shè)施設(shè)備，以便工作人員在進(jìn)行故障處理的時(shí)候能夠更加及時(shí)和快速，有效地減少他們的工作量[1]。

二、故障診斷分析

（一）關(guān)于斷路器的功能分析

在牽引變電所中，當(dāng)需要為供電區(qū)間接觸以及地鐵車輛的設(shè)備，進(jìn)行短路過流故障的保護(hù)的時(shí)候，是需要借助變電所饋線斷路進(jìn)行工作的。一旦有電路過流故障情況的發(fā)生，就會(huì)觸發(fā)電流上升的保護(hù)，然后對(duì)發(fā)生故障的地鐵車輛進(jìn)行診斷。斷路器的保護(hù)設(shè)置，主要有以下兩種構(gòu)成，第一種是瞬間保護(hù)，第二種是延時(shí)保護(hù)，前者主要是在發(fā)生比較近的短路故障的時(shí)候應(yīng)用的，后者則是在發(fā)生短路故障在中遠(yuǎn)端的時(shí)候應(yīng)用的，因此，利用這種斷路器，能夠幫助工作人員處理不同情況下的地鐵車輛的故障問題[2]。

（二）關(guān)于過流保護(hù)的分析

鐵路車輛的過流保護(hù)設(shè)備，主要分為兩個(gè)部分，一部分是高速斷路器，另一個(gè)則是熔斷器，在這里，筆者將以某地鐵的一號(hào)，二號(hào)，五號(hào)線中的過流設(shè)備進(jìn)行分析。

首先，分析高速斷路器。如圖1，它是分有很多個(gè)型號(hào)和脫扣整定值的，在這里介紹的這三個(gè)地鐵線所應(yīng)用的型號(hào)分別是UR6-32S和UR6-32TD這兩種，其定值分別是1200A和1800A的。如果斷路器保護(hù)的部件發(fā)生了故障，電流就會(huì)上升，并且超過定值，然后導(dǎo)致斷路器跳閘。斷路器分段的時(shí)間和電流的上升率是有很大關(guān)系的，如果電流的上升率很大，那么就會(huì)導(dǎo)致分段的時(shí)間很短，從而也會(huì)對(duì)系統(tǒng)信息的反饋帶來影響。

其次，分析熔斷器。它一般在工作人員進(jìn)行電路設(shè)備的輔助設(shè)置的時(shí)候被應(yīng)用，而且每一條線路和每一個(gè)設(shè)備的都具備有不同的熔斷器值，例如，一號(hào)地鐵線的熔斷器的設(shè)定值為250A，而輔助逆變器的熔斷器則是100A。熔斷器的診斷過程是這樣的：如果地鐵車輛的電路過流發(fā)生了故障，并且其電流已經(jīng)超過了本身設(shè)定的保護(hù)值，那么，熔斷器就會(huì)自動(dòng)熔斷，從而保護(hù)主線路的照常運(yùn)行。但是，這種熔斷保護(hù)是存在一定的缺陷的，當(dāng)保護(hù)被觸發(fā)之后就會(huì)不能恢復(fù)，而且熔斷器中并沒有設(shè)置可以監(jiān)控的電路，這也就導(dǎo)致診斷系統(tǒng)不能夠及時(shí)的對(duì)這個(gè)故障進(jìn)行識(shí)別。

（三）直流饋線與高速的斷路器的過流保護(hù)的分析

關(guān)于這兩者之間的過流保護(hù)匹配，雖然他們的運(yùn)作是比較簡(jiǎn)單的，但是，這一部分往往是非常難以控制的。如果在高速斷路器的保護(hù)范圍之內(nèi)，其設(shè)備直接發(fā)生了斷路的故障，促使電流迅速上升至設(shè)定的值，然后就會(huì)使得電流脫扣被觸發(fā)，與此同時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)會(huì)輸出電流饋線跳閘的保護(hù)命令，那么，就會(huì)使得兩個(gè)斷路器都會(huì)發(fā)生跳閘。因此，想要讓高速斷路器首先發(fā)生跳閘，并且不會(huì)引起變電所斷路器的跳閘，是非常難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

三、診斷的改進(jìn)策略分析

為了幫助地鐵司機(jī)以及其他的地鐵工作人員，及時(shí)診斷故障，對(duì)故障問題進(jìn)行處理，對(duì)診斷進(jìn)行改進(jìn)是很有必要的。

首先，是對(duì)于電路和設(shè)備的改進(jìn)策略分析。HD1、HD2、HD3、HD4這四者一起構(gòu)成了檢測(cè)裝置的中間設(shè)備，中間設(shè)備與高壓箱、受電弓等連接起來，使得受電弓與接觸網(wǎng)和變電所的斷路器連接，再對(duì)變電所進(jìn)行牽引，從而構(gòu)成了一個(gè)完整的電流檢測(cè)系統(tǒng)。在安裝檢測(cè)裝置的時(shí)候，需要把它安裝在一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備里面，進(jìn)而保證了系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)作。其內(nèi)部主要是由DH1至DH4四個(gè)進(jìn)行兩兩的連接，在連接完成之后，在與LH進(jìn)行連接，而LH又與NH以及X171進(jìn)行連接，最終形成一個(gè)回形的結(jié)構(gòu)。

其次，是對(duì)于診斷邏輯的改進(jìn)策略分析。當(dāng)檢測(cè)裝置的電流值達(dá)到了設(shè)定的條件的時(shí)候，就會(huì)向控制系統(tǒng)發(fā)送診斷的觸發(fā)命令，并且實(shí)時(shí)記錄故障的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行信息的反饋。

四、結(jié)束語

本篇文章通過對(duì)故障診斷的分析，以及診斷改進(jìn)策略的探究，希望能夠有利于提高地鐵車輛高壓供電電路過流故障診斷的效率，不斷改進(jìn)診斷的方式，更新診斷的技術(shù)，從而促進(jìn)地鐵的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]史志成.地鐵接觸網(wǎng)方式牽引供電系統(tǒng)開關(guān)設(shè)置探討[J].電氣時(shí)代， 2017（7）：47-48.

[2]于朝霞.地鐵供電系統(tǒng)資源共享分析[J].機(jī)電信息， 2017， 000（024）：120-121.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)一分公司）