城市轨道交通牵引供电系统接触轨失电区问题探究

城市轨道交通牵引供电系统接触轨失电区问题探究

杨光涛

昆明地铁运营有限公司650011

摘要：人们生活水平呈现稳步提升的趋势，城市中的交通情况不容乐观，城市轨道的出现给人们提供了更加便利的条件，但是城市轨道也存在众多的问题，尤其是轨道交通牵引供电系统接触轨失电区问题，如果不对其进行解决会严重影响城市轨道的正常使用。为了可以有效解决城市轨道交通牵引供电系统接触轨失电区问题，本文将对某地铁接触轨工程作为案例进行分析，找到解决接触轨失电区的问题，使城市轨道可以正常运行，保证人们出行便利及安全。

关键词：城市轨道交通；供电系统；接触轨；失电区问题

就目前我国城市轨道交通牵引供电系统来说，牵引变电所和接触网是主要组成部分，牵引变电所的作用是将高压电进行降压后传达给接触网，从而给电力机车供电，接触网一般分为三种形式，柔性接触网、刚性接触网以及接触轨，其中接触轨在机车运行过程中会因为多方面因素产生失电区，影响机车的正常运行，想要有效解决城市轨道交通牵引供电系统接触轨失电区的问题就必须要对其产生原因进行分析，从而保证机城市轨道的正常运营。

一、城市轨道交通牵引供电系统接触轨失电区问题产生的原因

在城市轨道交通中，接触轨经常会出现失电区的问题，导致机车无法正常运行，为了使机车可以正常在城市中运行，给人们提供便利的交通条件，就必须要对失电区问题进行解决。下面我们将以实际地铁工程为例，分析造成接触轨失电区形成的原因。

1、城市轨道机车电气构造

首先，对城市轨道机车电气构造要进行了解，在该地铁工程中，某线路选择DC1500V接触轨受流制式，而车辆则选择L型车四辆编组形式，同时将四组集电靴以及两组受电弓，将低压电气进行连通，这样就将城市轨道的机车电气分为集电靴取流系统和受电弓取流系统。另外，将四组集电靴分别布置在机车的前中后位置上，同时将每组集电靴之间都保留一定的距离。

2、导致城市轨道交通接触轨发生失电区问题的原因

对于该工程中接触轨出现失电区问题的主要原因是道路岔口对接触轨造成影响形成断口，例如，在该城市轨道施工中有多条道路岔口，其中有单渡线、交叉渡线、带存车线的交叉渡线以及连续道路岔口都存在断口的情况，然而对于不同的情况来说，这些断口的长度和之间的距离都有所不同。所以，这样看来并不是说只要接触轨的连续断口位置就是接触轨失电区的问题，而是说，在机车行驶过程中所分布的集电靴的间距和接触轨的断口长度以及间距相同时，这样的情况才导致机车停止运行，使集电靴无法取流，从而出现失电区的问题。

二、城市轨道接触轨失电区问题的解决对策

1、城市轨道接触轨失电区问题的解决方案

想要将城市轨道交通牵引供电系统接触轨失电区问题进行解决，不但要将产生失电区问题的原因找出，正确认识到失电区问题的严重性，从而对其进行多种解决方案的制定，因为在不同城市或者不同情况下，失电区问题的解决方案也都有略微不同，所以，在解决失电区问题时必须要根据接触轨的实际情况来进行。那么针对本文的举例来看，首先要充分认识到机车电气的构造情况，上文中我们也分析了机车上的两套取流系统，这两套取流系统具有互相切换使用的优势，这样就可以在接触轨发生失电区问题时自动设置出相应的架空接触网，一旦接触轨出现取流失电情况时，就可以切换接触网，这样机车就可以离开失电区，正常运行。虽然这样的做法可以让机车有效避开失电区，但是因为实际线路等各方面的因素会在一定程度上对接触网进行制约，因此，针对这样特殊的情况，例如地下区段和高价区段等，想要使用接触网的方法来避免机车进入失电区，就必须要根据环境的具体情况来设定不同的接触网方案，使接触轨出现失电区问题时可以及时找到相应的解决方案。

2、接触轨中地下区段出现失电区问题的解决方案

我国城市分布不均，地处环境也都有着较大的差别，尤其在一些地下区段环境中进行城市轨道的建设，更是加大了建设的难度，同时，在地下区段进行建设会涉及到隧道土建结构，所以还要对隧道土建结构的特点进行分析。针对地下区段所出现的失电区问题来看，可以选择刚性接触网，不但在安装方面较为便利，同时所需要的安装空间也相对较小。在该工程中也包含地下区段的轨道工程，将刚性接触网应用其中首先要对锚段长度进行设置。通过对该工程的分析来看，地下区段中共有四处失电区，那么选择刚性接触网来避免失电区问题时，就必须要保证刚性接触网将四处失电区都进行覆盖。施工人员要将列车受电弓、列车启动滑行距离以及安全保护距离都进行确定后，才能对锚段的长度进行设定。其次，在地下区段进行刚性接触网安装时，也要选择合适的安装方法，因为所处的环境较为特殊，所以在选择安装方式上也存在一定的特殊情况。在没有考虑失电区问题前，隧道土建结构中并没有将刚性接触网的安装位置留出，所以，要在安装刚性接触网前对隧道土建结构的安装空间进行测量。在实际测量后得知，该地下区段的隧道区域高度为4.2米，受电弓的工作高度在3.8米，这样得知只有4厘米的空间用来看装刚性接触网。因此，对于这样的情况，可以选择绝缘横撑的安装方式对刚性接触网进行安装，不但可以解决失电区问题还能保证绝缘的距离。

3、接触轨中高架桥区段失电区的解决方案

在城市轨道工程中除了地下区段这样特殊的位置外，还有高架桥区段的存在，同样在施工中也存在一定的难度，因为高架桥区段的建筑结构中并没有提供接触网的安装条件，所以在对高架桥区段失电区进行解决时，就要重新建立支柱，同时选择柔性接触网的方法解决接触轨失电区的问题。在建立支柱的过程中立杆作为较为复杂的内容之一，工作人员务必要对其进行重视，不但要解决接触轨失电区的问题外，还要保证不破坏桥梁的结构，保证桥梁以及城市轨道运输的安全。

首先，在锚段长度的设置时，该高架桥区段一共有8处失电区，分布在车站前后两端，所布置的刚性接触网要保证能全覆盖失电区区域。经过现场测量，考虑列车受电弓的位置、列车启动滑行距离、以及安全保护距离等因素，确定布置在浔峰岗站前架设一个锚段长度为100米的柔性接触网，在站后架设2个锚段长度分别为182米和205米柔性接触网，所架设接触网覆盖接触轨系统车辆失电区域。其次，支柱定位在高架桥上立支柱，所立支柱的位置必须满足行车限界要求，根据限界图设计要求，新立支柱侧面限界一定不能少于1900mm，才有足够的限界，确保不会与机车发生碰撞。同时根据桥梁结构的预应力钢筋布置图，选择与桥梁预应力钢筋不冲突的位置立柱，避免制作基础打孔时破坏预应力钢筋，严重损坏桥梁结构。

结语：针对城市轨道交通牵引供电系统接触轨失电区问题来看，如果不及时对其进行解决，就会严重影响城市轨道的正常运行，阻碍人们的出行，而保证供电的稳定以及持续性则是保障城市轨道正常运行的基础，所以，解决接触轨失电区问题迫在眉睫。在解决接触轨失电区问题时，要从多角度考虑问题，同时还要将城市轨道线路所处环境等都进行充分的掌握，利用现代化等技术可以将机车行驶的轨迹进行模拟，找出机车运行中失电区问题，从而进行解决，保证城市轨道机车运行的安全性及稳定性。

参考文献：

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