试析接触轨供电对地铁运营的影响

试析接触轨供电对地铁运营的影响

作者：杨嘉

来源：《科学与财富》2019年第26期

摘 要：本文主要分析了接触轨供电方式中的优点与缺点，并且阐述了接触轨供电方式对地铁运营产生的负面影响，然后提出了相应的措施，以期促进地铁的顺利运营。 关键词：接触轨供电;地铁运营;负面影响;措施; 1概述

接触轨通常指沿走行轨设置且能够为列车提供电能支持的特殊输电系统，这也是一种较为常见的接触网形式，人们也将其称为第三轨。接触轨功能与架空接触网具有较高的相似度，都是通过电动车组集电靴与之接触后，便可接受其所提供的电能。

在我国，接触轨供电方式最早应用于1965年北京建造的第一条地铁线。伴随着我国地铁建设事业的发展，接触轨技术也走过了40多年的发展历程。这期間接触轨技术不断发展，其主要表现为：安装方式由以上部接触授流方式为主导发展成上部接触授流方式与下部接触授流方式并存，导电轨由低碳钢材料发展成钢铝复合材料;防护罩及支架由木板材料发展成玻璃钢材料;绝缘子材料除电瓷外，还开发出环氧树脂材料及硅橡胶材料。相应地，一些施工安装方法也有所改进。无锡地铁的接触轨系统采用直流1500V的电压等级，以下部接触受流的方式安装。这里需要注意的是，由于采用接触轨供电方式，为了区间人员疏散安全，还设计了疏散平台，保证人员疏散时的安全。 2接触轨供电对运营的影响

接触轨供电对地铁运营有着十分显著的影响，因此在地铁运营的过程中，工作人员应正确认识接触轨供电的作用和影响，进而更好地保证地铁的安全平稳运行。

当列车出现故障或由于其他因素出现线路中断问题时，工作人员需合理借助线路运行中的独特优势，以较快的速度组织小交路等多种降级运营模式，保证客运服务的顺利进行，从而打破列车故障对线路运行的负面影响。但是由于线路运行的过程中采用接触轨供电的方式，所以，一旦区间设备发生故障，必须在接触轨停电并挂好地线后进行处置。

以道岔故障为例，处理道岔故障时，要先严格按照要求引导车站人员在故障道岔中的操作员工作站工作，以最快的速度回复操作。如无法恢复至正常状态，则现场需以人工方式将道岔固定在指定位置，之后方可指挥列车通过故障道岔。但是在副道岔钩锁道岔的过程中，需先做好停电挂地线处理，这需要耗费较长的时间。如某一道岔出现短闪故障，则车站人员也可及时转换道岔，车站人员2次转换道岔后，如故障依然存在，则应及时通知车站现场人工办理列车进路手续。

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处理时，先要组织列车收靴待令，命令钩锁人员做好准备工作。列车收靴后，电调也要及时停电，停电后接触轨供电人员应将下线路实施挂地线处理。完成挂地线处理后，再钩锁道岔。此后再按照要求拆地线，送电。送电后再组织列车升靴，恢复正常通车。

若接触轨供电人员在挂地线地点待令时，则其时间至少为半个小时。如现场并无接触轨供电人员，则在处理故障时，准备时间需要半小时。从上可以看出，共耗时近一个小时，该时间过长。因此，在线路运行的过程中，在道岔中加设了勾锁器，以期能够将道岔移动至正线位。若发生道岔信号故障，则不会影响车行安全，保证车辆的安全运营，同时也可有效减轻故障对车辆运营产生的负面影响。但是加设勾锁器后，部分道岔口的存车线和渡线无法充分发挥自身的作用和价值，在运营的过程中，行调也不能充分利用辅助线调整小交路行车调整。 线路综合分析后发现，道岔当中出现了诸多的问题，如线路上无能够用以调整行车的渡线，没有用以存放故障车辆的存车线。如在线路中间的上下行正线上抢修故障或出现其他故障时，则其他线路无法及时组织小交路行车，只能采用低效的单线双向行车或道路公交接驳的方式。

下文假设石基站下行列车故障需要救援，对石基站存车线能够利用和不能利用两种情况下，对行车的影响，设定时间t。如存车线能够利用，则t=救援时间+推进时间+解钩时间。 其中，救援的时间通常为15-20分钟，推进的时间通常为1分钟，解钩的时间为2分钟。因此，救援影响的时间通常为18-23分钟。如存车线不能利用，则救援时间和解钩时间并未发生变化。但是在这种状态下，救援车需要将故障列车推入道岔的折返线上，两站相距16km，救援推进的速度为30km/h。则推进的时间需要32分钟，救援影响的总时长应为49-54min。从上可以看出，列车延误的时间较长，所以正线加装勾锁器会使线路的活性受到较大的影响，并且也会影响故障的处理。 3解决方案

接触轨供电方式既有十分明显的优势，又有十分显著的不足，为了将接触轨供电对地铁运营的影响降到最低，相关人员需要积极采取有效的控制措施。 3.1优化接触轨设计

在处理的过程中，工作人员要重建道岔，站台下轨行区等多个关键位置的接触轨，从而保证其能够满足安全距离的要求。虽然该方案实行的过程中需要消耗较长的时间，而且也需要投入较高的成本，但是其效果较好，可有效解决上述问题。在新建地铁线路中，需将线路关键部位与接触轨之间的距离作为重要的因素，从而合理把控处理过程中的关键内容，避免日后运营的过程中出现故障。 3.2加装自动接地刀闸

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因指派挂地线人员驻站，需要耗费大量人工，所以引进远程自动挂地线装置。若需要停电，可以远程自动挂地线装置及时将接触轨接地，无需人工挂地线，这就有效提高了处理的效率，节约人工成本。 3.3优化应急处置流程

以上面提到的道岔故障为例，一旦远程操作失败，就需要人员就地操作。无锡地铁在流程上规定，人工手摇道岔是带电作业，必须两人同时进行，人员进入轨行区，穿戴好绝缘鞋、安全帽、荧光衣和绝缘手套，在进入轨行区必须按照安全走形路线行进。到达指定的安全地点再进行作业。 4.结语

总之，接触网供电是一种十分成熟的列车供电方式，铁路和很多地铁列车普遍应用此法。该技术的成熟度较高，通常不会影响到地铁的运营，但是其建设和运行维护需要的费用较高，容易发生系统故障。接触轨供电的优势在于运行维护费用低，不容易发生故障，所以我们还需对接触轨供电对地铁运营的影响进行重视并加强研究。 参考文献：

[1]城市轨道交通供电系统自动地线装置的研制[J]. 肖世雄.; 城市轨道交通研究. 2015（08） [2]接触轨系统在道岔区可能存在列车失电问题的原因分析及解决方案[J]. 赖声钢.; 城市轨道交通研究. 2015（05）

[3]接触轨系统整体绝缘支架与绝缘钢支架[J]. 闫冲.; 电气化铁道. 2013（01）