直流牵引供电系统短路故障及解决措施

曹仕明

苏州轨道交通集团运营一分公司 江苏苏州 215000

当前，城市化建设在如火如荼的进行，建筑、交通等行业均实现了突飞猛进的发展，尤其是交通行业，地铁的出现极大地满足了人们的出行要求，有效解决交通堵塞问题，同时成为城市发展过程中浓墨重彩的一笔。据了解，如今的地铁系统大多通过750V或1500V的供电模式对列车进行供电，虽然这样可以保持列车稳定运行，但也存在着一定的弊端[1]。就直流牵引供电系统而言，如果系统出现短路故障，引起的短路电流将会给地铁系统设备的安全带来负面影响，致使地铁系统的安全性与稳定性受到影响。为避免上述问题的发生，在保证列车运行速度的同时还能减少直流牵引供电系统短路故障，就要结合实际情况提出可行性的解决对策。

1 直流牵引供电系统的相关要求

直流牵引供电系统中，其要求如下：首先，可靠性。这里的可靠性是指供电的可靠性，也就是说不能产生断电情况，如若出现断电问题，即便是短时间的断电，也会影响整个供电系统的正常工作，所以在实际工作中要保证直流牵引供电系统的安全可靠；其次，安全性。不论是铁路直流牵引供电系统还是其他供电系统，安全一直都是老生常谈的问题，要想防止短路故障的发生，就要保证供电系统的安全性，一旦发生安全隐患，将会造成严重影响；再次，经济性。随着可持续发展战略和绿色环保理念的相继出台，人们愈发重视产品的经济性和环保性，直流牵引供电系统作为铁路建设中的一部分，要想推动铁路建设进程，就要从多种角度考虑电的消耗问题，然后提出相应的供电设计，以便降低电量，保证供电的经济性；最后，供电质量。在直流牵引供电系统中，供电质量所指的是电压及其频率，系统运行期间，相应的要求不能超出规定的误差范围。

2 造成直流牵引供电系统短路故障的原因

2.1 正极对大地短路故障

（1）设备自身。由于地铁所处环境特殊，所以难以避免老鼠、蜈蚣等动物爬到地铁电路系统中，从而引发短路故障[2]；

（2）零件因素。对于螺栓、金属线头等体积较小的零部件，如果没有仔细排查或安装牢固，就会进入到点线路中，容易引起直流正极与框架的短路故障；

（3）线路因素。据了解，如果变电所馈线电缆、接触网等接地，其中的绝缘子便会被折断或者出现其他问题，隔离开关的引线脱落时也会导致系统短路故障的发生。

2.2 正极对负极的短路故障

研究发现，正极对负极短路故障多因架空接触网对钢轨造成的影响。细化来讲，当接触网出现短线问题时，如果没有及时处理就会使断掉的电线掉落在钢轨、列车顶部等位置，进而造成直流牵引供电系统短路故障的发生，致使列车的正常运行受到影响[3]。

2.3 工作人员综合素质较低

直流牵引供电系统短路故障的发生，除了与正极对大地短路故障、正极对负极的短路故障有关外，还与铁路工作人员有着直接关系。如果工作人员的责任感较强，工作认真负责，做好日常巡检工作，将会防止短路故障的发生。然而，从实际来看，一些铁路工作人员存在工作积极性低、责任感薄弱等问题，还有一些铁路工作人员的专业水平不高，当出现短路故障时，不能及时处理，或者是没有立即上报。在多种不良因素影响下，直流牵引供电系统短路故障将会频频发生，严重影响铁路运行的稳定性与安全性。

3 解决直流牵引供电系统短路故障的可行性措施

3.1 做好故障排查工作

地铁运行期间，为保证运行质量，减少不必要的安全隐患，就要做好直流牵引供电系统的排查与检修工作，从故障原因分析中探究可行性的解决对策。具体而言，相关工作人员要综合多种因素建立完善的故障排查体系，包括故障预处理、故障预警、故障位置查找等环节，其目的在于实时判断短路故障发生的原因，及时检修和处理，防止短路故障的进一步恶化。在故障处理中，涉及的工作流程如下：首先，对故障现象进行详细观察；其次，收集整理与牵引线路相关的故障信息；最后，以实际情况为依据，分析造成短路故障的原因，并在逐步排查中进行确定。

3.2 做好供电线路的安全防范措施

对于地铁供电系统的继电保护来说，需要格外注重相关的保护对象。在牵引供电系统中，通常有电流速断保护、零序电流保护、温度保护和大电流脱扣等，若是运用这些方式进行地铁供电系统的继电保护，将获得良好效果，整流机组均能得到保护。牵引整流机组的保护，是以变电器一侧短路实施的速断保护，而二次侧短路和直流母线短路则需要过流保护。在直流牵引供电系统中，只有做好供电线路的安全防范措施，才能有效防止或减少短路故障的发生，更好地提升铁路运行质量。

3.3 提升铁路工作人员的综合素质

对于直流牵引供电系统而言，工作人员专业水平和素质的高低，直接影响短路故障的发生次数。因此，铁路有关部门要重视工作人员的招聘、培训等有关工作。首先，通过规范的招聘手段控制人才质量，遵从优中择优的原则选择综合素质高、经验丰富的技术人员；其次，定期组织工作人员进行培训。培训内容包括直流牵引供电系统的组成、短路故障易发生部位、检修技巧等，为了保证培训效果，应以工作人员的考核成绩作为依据，只有考核成绩合格者才能正式上岗；再次，完善管理制度制约工作人员的行为，避免出现推卸责任、工作不认真等问题的发生；最后，通过激励机制的建立激发工作人员的工作热情，调动他们的积极性，使其主动参与到直流牵引供电系统短路故障排查、检修、巡检等工作中，使工作质量和效果得到有效保证。

4 结语

综上所述，剖析直流牵引供电系统发现，其构成十分复杂，很多原因都会引发短路故障，导致铁路无法正常运行。为了避免短路故障的发生，就要正确认识造成问题发生的原因，并以事实为依据制定可行性的解决措施，如做好故障排查工作、做好供电线路的安全防范措施、大电流脱扣保护等，只有这样才能保证铁路的高效、稳定、安全运行，极大地满足城市居民的日常所需，铁路行业和城市建设也会得到不同程度的发展。