地铁1500V直流开关跳闸故障处理

过电流保护; di /dt 保护, 即电流变化率保护; I 保护, 即电流增量保护; 接触网热过负荷保护。 在上述保护中, d i /d t保 护 与 I 保 护作 为 地铁 馈
收稿日期: 2009- 11- 16 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, yz fly ing@ 1 63. com
图 4 列车故障显示
107
都市快轨交通
第 23卷 第 2期 2010年 4月
wk.baidu.com
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。
3 故障处理
3. 1 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。
(上接第 98 页 )
参考文献
[ 1] TB /T 3021 ! 2001 铁道机 车车辆 电子装 置 [ S]. 北京: 中 国铁道出版社, 2001. [ 2] TB /T 3073 ! 2003 铁道信号电气设备电磁兼容性 试验及 其限值 [ S] . 北京: 中国铁道出版社, 2003. [ 3] 赵红礼, 吴昊, 黄 清. 无线 局域网 [M ]. 北京: 中国科 学出 版社, 2004 . [ 4] 北京市城市轨道交通建设管理有限公司. 北京地铁 10 号 线一 期 ( 含 奥 运 支 线 ) 信 号 系 统 招 标 文 件 [ G ] . 北 京, 2005 . [ 5] 北京 交 通 大学. 北京 地 铁 10 号线 一 期 ( 含 奥 运支 线 ) CBTC 信号系统第三方委托测试报告 [ R ]. 北京, 2008.
中图分类号 文章编号
1672- 6073 ( 2010) 02- 0106- 03
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 日开通运行至今, 直 流 1 500 V 馈线开关跳闸次数共 38 次 ( 见图 1和表 1)。
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
(编辑 : 郭 洁 )
T reat m ent of T ripping Faults for DC 1 500 V C ircuit B reakers in Metro
件; 除此之外, 还应首先 派 技能 等 级 较 高 的 2~ 3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 V 直流 开关的 控制 保护 [ J]. 机车电传动, 2006( 1): 50- 53. [ 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): 119- 121. [ 3] 喻展. 刚 性接 触网 磨 耗分 析 [ J]. 都市 快 轨交 通. 2009 ( 5) : 84- 86 . [ 4] 董斌. 地铁直流牵引供 电系统中的 d i /d t 和 机车电传动, 2003( 3): 38- 53. I 保护 [ J] .
2 馈线保护
广州地铁牵引供电 采用直 流 1 500 V 双 边供 电模 式 ( 见图 2示意 )。
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; Im ax保护, 即电流速断保护;
图 1 直流 1 500 V 馈线开关跳闸情况分析
106
地铁 1500V 直流开关跳闸故障处理
线保 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。
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 等情况短时间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。
都市快轨交通
第 23卷 第 2期 2010年 4月
机电工程
do:i 10 . 3969/ .j issn. 1672- 6073. 2010. 02. 026
地铁 1500V 直流开关 跳闸故障处理
喻 展
广州 510030 ) (广州市地下铁道总公司
表 1 直流 1 500 V馈线开关跳闸统计
摘
要
阐述供电系统的安全可靠是地铁系统正常运
3. 2 故障点判断
由于地铁 1 500 V 直流 供电 系统 一般 采用 双边 供 电模式, 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 区间的哪个 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。
跳闸原因 车辆问题 原因不明
行的必要前提 , 直流 1 500 V 开关跳闸是地铁供电系统 的易发故障。 从接触网专业的角度 , 对直流 1 500 V 开 关跳闸的故障原因进行分析, 论述故障处理和方法 。 关键词 跳闸 地铁 供电系统 接触网
+
跳闸 次数 23 8
百分比 / % 60 . 50 21
3. 2. 1 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, 露天段接触网设备由于雷击而引起 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
4 工程指导
经过北京地铁 10号 线 CBTC 系统 中的 无线测 试, 对 CBTC 系统加以指导。 1 ) 通过隧道中 的无线测 试, 得到了 2. 4 GH z频 段 在地 铁隧 道中 的传 输损 耗和 覆盖, 对 CBTC 系 统工 程 实施中 AP 的布置提供指导。 2 ) 测 试 中, 发 现 奥 运 支 线 的 A P 场 强 覆 盖 不 合 理 , 存 在乒 乓 切换 的可 能 , 对 CBTC 系 统 提 出了 改 进 意 见。 3 ) 在测试中发 现, AP 本身存在 着休眠 等问题, 对 AP 性能的改进有所帮助。
跳闸原因 雷击 供电系统短路
跳闸 次数 4 3
百分比 / % 10 . 50 8 . 00
1 500 V 直流开关 文献标志码 A
故障 U 226. 8; U 231 . 8
在上 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。
图 3 雷击损坏的接 触网腕臂绝缘子
3 . 2. 2 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 /d t保护、 I 保 护或 Im ax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 会出 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 ( MM I) 上 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
Yu Zhan ( Gu angzhou M etro Corporat ion, Guangzhou 510030)
Abstrac: t The security reliab ility of pow er system is the prerequ isite for safe operation ofm etro syste m. DC 1 500V circu it b reaker tripp ing is co mm on in m etro pow er system. Th is article expounds the reason and the treat m ent m ethods for the tripp ing fau lts in view of OCS. Key w ords : m etro ; pow er supp ly system; overhead catenary system ( OCS); DC 1 500 V circu it breaker ; tripp ing ; fau lt