1.城市轨道交通供电系统概述

 

城市轨道交通供电系统的电源可通过区域变电站高压线路引用，也可直接通过二次电压城市供电网，主要由供电系统的实际需求和当地电网的供电能力决定。如果直接从当地高压电网获取电源，一般需要增加一级主降压变压器，将高压输电电压从110-220kV降至10-32kV，以满足DC牵引变压器的需要。从发电厂(站)按供电路线从发电厂(站)、从升压变压器到高压输电网、区域变电站到主降压变电站通常被称为“外部供电系统”。主降压变压器的后部，包括牵引变压器、馈线、接触网(轨)、行走轨道、回流线路和机车内部牵引电路统称为“牵引供电系统”。机车内的牵引主电路主要分为牵引主电路、辅助电路和控制电路。牵引主电路的核心结构是牵引变压器、整流器和牵引电机。主要功能是在牵引和制动列车时完成能量的传递和转换。该电路具有功率大、电压高、电流大的特点。辅助电路主要包括交流辅助电路和DC辅助电路两类，其主要功能是为主电路的通风、冷却辅助电机和电子控制、空调设备提供电源，功率较小。控制电路还包括两类：电气控制电路和电子控制电路。前者的功能是完成电路或气路的开关逻辑互锁，主要指继电器、电控阀、气动开关等电动或气动的逻辑开关；后者的功能是配合主辅助电路控制机车，主要包括特性控制、防控/防滑、移相控制、脉冲变压器等控制单元。供电系统包括接触网(轨)等、回流线路和其他由大量部件组成的输电线路，以及由多根长距离导线组成的输电线路，部分部件起着悬挂和定位的作用。其主要性能和状态是通过机械研究，只负责系统功能中的电能传输。

 

2.应对城市轨道交通供电系统故障的方法

 

2.1直流开关跳闸

 

由于很大一部分城市轨道交通处于露天状态，由于环境恶劣，这部分设备可能会跳闸。可能是由于恶劣天气下的雷击，导致线路直接接触，使城市轨道交通电网因雷击电压过大，雷击电压可立即产生千伏电压，直接损坏城市轨道交通电路。还有感应雷击。雷击出现在附近后，空气中会出现电磁场，电磁场的电压可以达到几千伏以上，然后就会出现跳闸问题。城市轨道交通电路对地短路也会出现短路故障，因为短路过程中产生的电流过大，会直接导致DC开关脱落，然后自动保护，导致送电失败。因此，如果由于电流过大而自动保护，需要注意，相关技术人员需要及时检查线路材料是否损坏。由于外部因素的影响和跳闸故障的警告，有关部门应立即处理故障，组织相应的技术人员携带维护工具，第一次赶到故障现场，向故障现场人员收集故障信息。例如，是否看到异常现象，或听到异常噪音，以及当前列车的位置，并根据实际情况准备处理问题，通过电话联系方式，了解跳闸的原因，了解当前故障的所有信息，然后进行有针对性的处理。

 

2.2电缆故障

 

通过多项研究，可以看出轨道交通供电系统故障主要是由于电缆故障。因此，针对这一现象，大多数专家学者提出了轨道交通供电系统电缆故障在线定位技术。但在长期使用中可以发现，传统的轨道交通供电系统电缆故障在线定位技术往往存在误报问题，因此将设计新的轨道交通供电系统电缆故障在线定位技术。针对原轨道交通供电系统电缆故障在线定位技术的使用，本设计将针对误报率过高的问题进行有针对性的优化设计。本研究中设计的技术将以原定位技术为设计基础，采用原技术的部分设计，构建新的故障定位技术。为保证定位技术设计的有序性，轨道交通供电系统电缆故障在线定位技术分为四部分，完成供电系统电缆故障的高精度定位。在本设计中，涉及使用一些故障定位设备。在技术实现平台设计的过程中，将设置设备型号。在脉冲采集过程中，主要考虑脉冲的形状、宽度和幅度。在电压脉冲采样过程中，采样频率直接影响电压脉冲的采集结果。由于轨道交通距离较大，在采用电压脉冲时，选择高频采集间隔，缩小电压脉冲宽度，提高电缆识别精度。根据收集到的电压脉冲结果，确定供电系统中的电压异常部分，详细检查电缆端子和中间端子。如果电缆端子和中间端子有烧伤和变色的痕迹，可以判断为电缆故障的异常部分。并以此数据作为判断电缆故障类别的基础。从形式上看，供电系统电缆故障大致可分为两部分，一是并联故障，二是串联故障。并联故障是由导体绝缘下降引起的；串联故障是由一个或多个导体故障引起的电缆故障。电源系统的电缆故障可以通过图像显示。选择相应的设备和芯片作为实现文章设计定位技术的平台。在本部分中，采集部分使用的设备主要作为主平台设备的选择对象，设备选择的结果直接影响故障定位的精度。因此，采用DPS芯片对其进行控制，通过此设置提高采集设备在数据采集中的有效性。

 

2.3电化学腐蚀

 

由于地铁隧道环境复杂，地铁隧道施工一般在地下进行，地铁也在地下运行。地铁隧道顶部容易受潮、污水渗漏、漏水，这种现象较为普遍。当隧道顶部的污染滴入接触网时，很容易流入接触线，造成接触线的腐蚀。在列车运行中，接触线会通电，因为接触线由不同的材料组成，在电流的作用下，会引起电化学腐蚀，导致定位线夹紧不足，接触线松动或托槽。针对这一问题，可以采用物理隔离的方法，在汇流排放上方安装防护罩，使接触线与污水物理隔离，避免污水与接触线的接触。此外，还可以采取化学措施进行化学融合和隔离。接触线应选用耐腐蚀性强的材料，并在接触线表面镀锡，以减少接触线产生的电化学腐蚀。

 

2.4直流牵引设备故障

 

DC牵引设备故障是城市轨道交通电力系统故障诊断中较为常见的故障，由于城市轨道交通运行，受电力系统故障诊断影响，城市轨道交通电力系统故障诊断DC牵引设备故障，当DC牵引设备故障时，城市轨道交通运行控制效果显著降低，在整个轨道交通运行中，随着轨道交通运行的影响，DC牵引设备线路老化，影响整个DC牵引系统的运行模式，阻碍城市轨道交通运行。为提高城市轨道交通运行水平，应及时重视轨道交通运行中的直流牵引设备保护，确保直流牵引设备保护人员的有效实施，为城市轨道交通运行提供保障。要知道，在城市轨道交通运行中，受直流牵引设备的影响，使城市轨道交通运行水平明显波动。为了更好地提高城市轨道交通运行水平，需要根据城市轨道交通电力系统的要求，分析DC牵引设备保护的要点，确保相应保护工作的实施，有效提高城市轨道交通系统的运行水平。

 

3结束语

 

城市轨道交通产业的发展在社会进步中发挥着重要作用。在我国主要城市中，轨道交通是城市人民的重要出行方式，其安全性和可靠性关系到人民的生命财产安全。电力系统作为轨道交通的动力源，其接触网的可靠性对轨道交通的运行起着重要的作用。对此，提出一系列改进和优化故障列的措施，不仅对轨道交通产业的发展具有重要意义，而且提高城市轨道交通的安全性，促进社会进步。