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間電力供應突發故障，有一列車停在區間，故障未造成人員傷亡。目前，相關工作人員正在組織車內乘客向小白樓站疏散。天津軌道交通集團集團表示，將爭取盡快恢復運營。

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

    城市軌道交通供電系統概述

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

    城市軌道交通供電系統常見故障及解決

    牽引供電系統故障

    城市軌道交通和地鐵的牽引供電系統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小；（2）電網的供電范圍、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。牽引供電系統可能會發生各種故障和不正常運行狀態，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發生故障主要是軌道短路故障，隨著機車位置的移動，受電弓與接觸導線一直處于滑動接觸狀態，長時間處于高速摩擦、振動等惡劣工作環境中。機車運行時如果兩者接觸不良，就要造成過熱或產生電弧，使接觸導線受損傷。另外由于受電弓對接觸導線有迅速移動的向上壓力，使接觸導線經常處于振動狀態，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致牽引網短路，所以牽引網發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，支座底部設置了接地扁銅，與整個供電系統地網相連接）被擊穿后發生的三軌與接地扁銅直接短路。例如對供電系統進行停電檢修作業時，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，此時以雨雪作為導體。另外，供電系統運行初期，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，絕緣支座發生絕緣老化或支撐件上出現污穢物，產生的泄漏電流通過絕緣支座流向接地扁銅然后經變電所地網流回變電所負極，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。在三軌供電系統中，電弧短路故障也是可能發生的一種非金屬性短路故障。電弧短路是指帶電體對導體放電產生的短路，如第三軌對地放電。

    （3）非正常運行狀態

    地鐵機車運行時處于頻繁的起動、過三軌無電區、制動狀態，同時機車在上下班高峰時段經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電壓電流有較大的波動，這種過負荷狀態與牽引網的短路狀態非常相似，有時就會造成繼電保護裝置的誤動作，進而對電網造成危害。

    解決方法：通過對牽引供電系統直流故障分析，我們可通過在牽引控制箱內安裝直流保護裝置，直流牽引直流系統的保護必須在系統發生故障時快速、準確地切除故障，同時又要避免列車正常運行時一些電氣參數的變化引起保護裝置誤跳閘。對直流牽引供電系統繼電保護的選擇性、靈敏性要求更高，各項保護的主次關系、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、直流雙邊聯跳保護。

    電氣聯接方面的故障

    電氣聯接處的故障主要有電氣聯結線夾發熱、線索（接觸線、承力索、供電線、回流線等）從電氣接續部分斷股或斷開、設備線夾、接頭線夾、引流線夾（或鋼軌）連接處燒傷、軟橫跨環流造成承力索懸吊滑輪處或定位器根部定位鉤處燒傷。產生的主要原因有電聯結線夾未按規定安裝或在運行過程中發生螺栓松動，電力復合脂老化等使電聯結處接觸電阻增加進而發熱量增加，使線夾發熱而燒傷線索。嚴重情況下燒斷線索。股道電聯結設置位置或數量不合理，使股道間接觸懸掛在機車取流的情況下產生較大的壓差，接觸懸掛在軟橫跨上產生環流，從而在懸吊滑輪或定位器根部等電氣薄弱環節產生拉放電燒傷部件現象。不同懸掛間非穩定性接觸也會造成線索間放電，當兩不同懸掛立體交叉時，如果兩支懸掛均為載流懸掛，當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定性接觸，則在兩懸掛間就會產生過渡電弧進而燒傷線索。此種情況一般發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部分（接觸懸掛、供電線、回流線等）進行逐個重點檢查，按照標準進行整改和檢修。在驗收時按照設計標準及現場實際情況對電聯結設置情況進行調查研究，對達不到實際要求的及時整改或補充安裝電聯結。對非穩定性接觸的部分進行調整，確保在動態情況下仍能保持可靠的安全距離。比較值得借鑒的數據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，對確實調整不了的加裝絕緣護套。

    供電系統中變壓器故障

    軌道交通供電系統中變壓器故障主要有郵箱外部故障和郵箱內部故障。變壓器油箱外部最常見的故障有油箱外部接地故障、套管與引線處產生各種相間短路等。而變壓器油箱內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，油箱內部故障具有極大的危害性，鐵芯和繞組會被油箱內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部故障導致受熱分解，進而產生大量氣體，從而導致變壓器油箱爆炸，其后果不堪設想。

    解決方法：我們通過對變壓器安裝電流速斷保護或者縱聯差動保護，來解決變壓器中性點直接接地電網側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概率。

    城市軌道交通供電系統安全保障

    建立健全的日常安全維護制度

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

    快速的軌道交通電網故障定位

    城市軌道交通電力系統擔負著安全、穩定、優質、不間斷地向機車供電的重要作用，當軌道交通電力系統發生故障時，迅速準確的故障定位是軌道交通自動化的重要內容，也是實現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發生故障時能迅速準確地判斷出故障區段。

    提高城市軌道交通供電系統技術

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