谈城市轨道交通接触轨短路点测试技术

谈城市轨道交通接触轨短路点测试技术

李成军

武汉地铁集团有限公司湖北武汉430000

摘要：城市轨道交通接触轨是给列车输送电能的附加供电设备，是整个轨道交通供电系统的重要组成部分。在整个供电系统当中，根据接触轨短路情况进行分析，通过详细的步骤介绍了城市轨道交通接触轨短路点测试技术的特点，帮助国家在轨道交通电力方面提供建议和参考。

关键词：城市轨道交通、接触轨、短路点测试

前言：城市轨道交通接触轨系统是通过在轨道沿线铺设集电靴与接触轨向列车提供电能的附加供电设备，文章通过对接触轨系统的详细介绍来分析适合这套系统的短路点测试技术。接下来我们开始向大家介绍整个接触轨系统。

一、接触轨系统

接触轨又称第三轨，是属于列车电能供电系统的一种，接触轨和接触网的功能性一样，但是输送电能的方式又有一定的区别。接触轨是通过列车的受电靴与钢轨接触从而进行电能传送的功能方式。接触轨在功能形式和材质上进行分类有三种分法：1、上部接触授流方式；2、下部接触授流方式；3、侧部接触授流方式。上部接触授流方式是三种授流方式最简单的一种，通过授电靴向下对接触轨朝上授流面的压力进行取流。这种授流方式虽然简单但是安全性相对较差，这是因为接触轨容易沾染杂物灰尘和冰雪等，想要对这些因素做防护又受到本身结构影响，所以用这种方式进行授流会产生一定的影响；下部接触授流方式的优势和缺点正好于上部接触授流方式相反，这种授流方式安全性很高，但是维修起来不太方便。下部接触授流方式通过电力靴对接触轨朝下授流面的上抬压力进行取流，因此保护罩能够将接触轨从顶部、内测和外侧进行全方面防护，可以有效防止人员无意识触电。下部接触授流方式的接触轨和列车受流器正好相反，这样有利于提高授流量从而在硬件方面做出适当减少，达到节约经费的目的；侧部接触授流方式是通过电力靴对接触轨侧面授流面的侧边压力进行取流，虽然这种取流方式能够保护接触轨不接触杂质，但是毕竟无法进行全面保护导致安全性较差，这种取流方式是介于上部和下部接触授流方式中间。

二、接触轨的构成

接触轨主要由接触轨、绝缘支座、端部弯头、膨胀接头、防护罩、中间接头、中心锚接、电连接和接地线九个部分组成。而我们通常说的接触轨大部分就是指这个系统，接触轨是这个系统中的导电轨，前期导电轨采用的材料是耐磨性高、价格低廉、电阻率高、损耗大的低碳钢。随着后期发展需要，低碳钢逐渐被导电性高的钢铝复合轨取代，钢铝复合轨用导电性高铝型材料作为导电主体，不锈钢作为耐磨表面。两种材料复合使用使钢铝复合轨吸取了两种材料各自的优势，然而在制作工艺上增加了很大难度。不锈钢的热膨胀系数低于铝合金，因此要让两种材料出现不分层脱离现象发生尤为重要，并且不锈钢和铝合金本体可能会产生化学变化造成化学腐蚀，这样对导电率有很严重的影响。因此在制作钢铝复合轨工艺上要考虑很多复杂因素，对制造工艺就有了相当大的要求。在制作钢铝复合轨上我们国家虽然起步晚，但是发展很快，现在基本实现了钢铝复合轨的国产化。花大量的经济和技术投入到钢铝复合轨上值不值得，我们可以通过和低碳钢接触轨做个对比来进行验证。首先在导电率上面，铝合金的导电率是低碳钢导电率的四倍左右，这就意味着钢铝复合轨能提供更大更高效的电能，在后期使用中能节省很大一部分的能源；其次是重量轻安装方便，在截面相同的情况下，钢铝复合轨的重量不到低碳钢导轨重量的一半，这就意味着在安装钢铝复合轨时不需要使用起重设备，并且材料本身容易弯曲，安装起来效率更高并且价格更低；在使用寿命上，钢铝复合轨也占据明显优势，因为不锈钢材料本身更加具有耐腐蚀性和耐磨性，这大大增加了接触轨和受电靴的使用寿命。通过这三个方面的对比，无疑在钢铝复合轨的投入上是值得的，也是未来接触轨的发展趋势，现今钢铝复合轨正式运营的线路达到了一千公里，并且运营情况良好。绝缘支座的作用是支撑和定位接触轨，使之能够承载动载和静载，并且能够起到对地绝缘作用；防护罩则是保护人身安全，通过醒目的颜色和良好的覆盖避免人员发生触电情况；端部弯头是用来连接接触轨与接触轨断口，并且引导集电靴在授流和离开时能够平稳安全；膨胀接头是用来让两段接触轨相互连接，并且还是接触轨热胀冷缩的应力变化部件；中心锚接也被叫做防爬器，是用来保证长轨在温度变化的时候能够让温度均匀向两侧伸缩；电缆连接就是接触轨与供电电缆连接的零件。通过对接触轨整个系统的了解，才能针对接触轨做出短路电测技术。

三、短路点测试技术

我们在国内轨道交通短路测试方法将接触轨短路接地，将所有线路测试功能的牵引反馈线断路器解除后直接合闸向轨道送电，断路器因为短路电流开始做出保护动作，通过跳闸切断向故障线路供电。短路测试主要部分：1、直流牵引供电系统在设备的选择上和短路计算是否正确；2、直流开关和保护装置的整定值是否准确；3、直流牵引系统在运行上是否可靠并且完整。在操作过程中，首先要对直流开关柜断路器进行检查，并且确认直流开关柜断路器、隔离开关和纵联隔离开关处在分闸的位置；接着检查直流开关柜断路器的保护装置动作是否可靠；然后将快速记录仪和数据采集设备进行调试、调整应能记录短路电流和电压值的触发信号，将直流柜保护装置预定值预置好；接着将直流开关柜推至工作位，并合上隔离开关、开关柜和断路器，检查此事直流进线电压；确认开关断口触点烧损程度，快速记录仪打印再次合上开关后回路电阻测试接触电阻的结果；然后分开隔离开关和断路器，对数据进行整理，并将结果粘贴到相应位置。

结束语：接触轨系统的短路问题决定了整个城市交通轨道能否顺利开通运行，在对整个系统的结构框和架进行系统分析后，通过与之匹配的原理和方法对接触轨系统短路状况进行测试，并且快速找到短路原因对其进行修正，从而保证整个城市交通能够顺利运行。希望本篇文章能够在城市轨道交通中起到一定作用。

参考文献

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