摘要：正線高架區(qū)段接觸網(wǎng)作為一個(gè)沒有“防護(hù)外衣”的供電設(shè)備，受環(huán)境影響較大，特別是在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)天氣下，接觸網(wǎng)跳閘停電故障時(shí)有發(fā)生，運(yùn)營(yíng)組織部門會(huì)從運(yùn)營(yíng)安全、服務(wù)質(zhì)量等方面考慮將高架區(qū)段關(guān)站，相應(yīng)區(qū)段接觸網(wǎng)供電分區(qū)停電，以滿足地下區(qū)段不間斷運(yùn)營(yíng)。本文以寧波軌道交通1號(hào)線一期為例，通過(guò)對(duì)1號(hào)線一期接觸網(wǎng)供電分區(qū)設(shè)置進(jìn)行分析，并提出優(yōu)化改造方案，從而實(shí)現(xiàn)在高架區(qū)段關(guān)站停運(yùn)的情況下保證地下區(qū)段的安全可靠供電。

【關(guān)鍵詞】 接觸網(wǎng) 供電分區(qū) 優(yōu)化改造

城市軌道交通是城市公共交通系統(tǒng)的重要組成部分，在緩解市

區(qū)交通壓力、節(jié)能減排等方面發(fā)揮著不可替代的作用。但居于軌道交通供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)設(shè)備無(wú)備用性這一特性，一旦受外界因素干擾或自身缺陷導(dǎo)致發(fā)生停電事故，如果處理不當(dāng)，就有可能中斷行車、影響運(yùn)營(yíng)，給正常運(yùn)輸秩序帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響。

在這樣的背景下，應(yīng)更加充分考慮供電分段設(shè)置的合理性，在接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，將接觸網(wǎng)故障分區(qū)有效切除，縮小故障影響范圍，保證無(wú)故障區(qū)段電客車的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

在軌道交通系統(tǒng)中接觸網(wǎng)供電分段的作用是將接觸網(wǎng)分隔成若干個(gè)從結(jié)構(gòu)和電氣上相互隔離的區(qū)段，各供電分區(qū)由對(duì)應(yīng)的牽引變電所分別供電，實(shí)現(xiàn)分段供電，保證供電質(zhì)量。根據(jù)不同的接觸網(wǎng)類型，寧波軌道交通1號(hào)線一期正線接觸網(wǎng)供電分段形式主要有兩種：—種是采用絕緣關(guān)節(jié)的形式，另一種是采用分段絕緣器方式。絕緣錨段關(guān)節(jié)形式適用于電客車速度較高的區(qū)段；分段絕緣器方式大多應(yīng)用于折返線、存車線、渡線處線路的電氣分段。

1、寧波軌道交通1號(hào)線一期正線剛?cè)徇^(guò)渡處接觸網(wǎng)供電分區(qū)設(shè)置

寧波軌道交通1號(hào)線一期工程接觸網(wǎng)設(shè)備采用架空懸掛方式，高橋西—望春橋U型槽為高架區(qū)段（共計(jì)5個(gè)車站），望春橋U型槽—東環(huán)南路為地下區(qū)段（共計(jì)15個(gè)車站），其中地面及高架區(qū)段采用全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛方式柔性架空接觸網(wǎng)，地下區(qū)段采用“Π”型匯流排結(jié)構(gòu)剛性架空接觸網(wǎng)。在柔性架空接觸網(wǎng)與剛性架空接觸網(wǎng)的銜接處，設(shè)計(jì)采用切槽式匯流排的貫通式剛?cè)徇^(guò)渡設(shè)備。如圖1所示，剛?cè)徇^(guò)渡處設(shè)置在徐家漕長(zhǎng)樂(lè)站—望春橋站之間，設(shè)計(jì)為同一供電分區(qū)。

    圖1 寧波軌道交通1號(hào)線一期剛?cè)徇^(guò)渡處接觸網(wǎng)供電分區(qū)示意圖

2、1號(hào)線一期剛?cè)徇^(guò)渡處接觸網(wǎng)供電分區(qū)設(shè)置中存在的問(wèn)題

如圖 1所示，剛?cè)徇^(guò)渡設(shè)備設(shè)置在同一供電分區(qū)，均由相鄰的牽引變電所進(jìn)行雙邊供電，雖然在正常運(yùn)行中并不會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重的供電故障，但在遇有惡劣天氣，尤其是強(qiáng)臺(tái)風(fēng)天氣，為確保乘客人身和設(shè)備的安全，運(yùn)營(yíng)組織上需將高架區(qū)段關(guān)站，相應(yīng)高架區(qū)段接觸網(wǎng)供電分區(qū)停電的情況下，仍存在著諸多弊端。

1）部分高架區(qū)段接觸網(wǎng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全部停電，直接影響地下區(qū)段供電安全

設(shè)計(jì)之初沒有考慮到臺(tái)風(fēng)天氣時(shí)，高架區(qū)段停運(yùn)，接觸網(wǎng)無(wú)法實(shí)行全部停電，對(duì)地下區(qū)段的運(yùn)營(yíng)構(gòu)成影響。

2015年臺(tái)風(fēng)“鴻燦”期間，梁祝-望春橋U型槽高架區(qū)段車站頂棚金屬板材受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響脫落短接接觸網(wǎng)帶電設(shè)備，導(dǎo)致接觸網(wǎng)對(duì)地短路故障跳閘高達(dá)7次，對(duì)接觸網(wǎng)設(shè)備和牽引變電所內(nèi)直流斷路器構(gòu)成很大危害，同時(shí)也對(duì)地下區(qū)段運(yùn)營(yíng)造成了影響。

2）若高架區(qū)段接觸網(wǎng)故障跳閘后重合閘不成功，障搶修時(shí)間延長(zhǎng)

在運(yùn)營(yíng)組織調(diào)整期間，若高架區(qū)段的絕緣子出現(xiàn)擊穿或其他永久接地故障，引起牽引變電所跳閘，在不知故障原因的情況下，排查范圍會(huì)因此加大，延長(zhǎng)了搶修時(shí)間，導(dǎo)致電客車不能在望春橋站順利折返，直接降低運(yùn)營(yíng)服務(wù)。

3)臨時(shí)改變接觸網(wǎng)剛?cè)徇^(guò)渡處的供電分區(qū)設(shè)置，所需時(shí)間較長(zhǎng)

通過(guò)事前將望春橋U型槽處非絕緣錨段關(guān)節(jié)改為絕緣錨段關(guān)節(jié)，使得梁祝-望春橋區(qū)段由雙邊供電臨時(shí)改為單邊供電，也可以實(shí)現(xiàn)1號(hào)線一期高架區(qū)段整體停電、停運(yùn)關(guān)站，但所需時(shí)間較長(zhǎng)。由于客觀存在的不確定性，運(yùn)營(yíng)組織上不允許預(yù)留過(guò)長(zhǎng)時(shí)間給專業(yè)人員進(jìn)行臨時(shí)改造，所以從運(yùn)營(yíng)實(shí)際出發(fā)一般不建議此種做法。

3、剛?cè)徇^(guò)渡處接觸網(wǎng)供電分區(qū)優(yōu)化改造方案

針對(duì)上節(jié)中提出的剛?cè)徇^(guò)渡處接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)為同一供電分區(qū)所存在的種種弊端，在此以寧波軌道交通1號(hào)線一期為例，提出具體可行的改造方案。

1）在望春橋U型槽上下行線靠近接觸網(wǎng)剛?cè)徇^(guò)渡處的非絕緣錨段關(guān)節(jié)進(jìn)行絕緣錨段關(guān)節(jié)改造，并通過(guò)增設(shè)手動(dòng)隔離開關(guān)進(jìn)行電氣連通。

2）手動(dòng)隔離開關(guān)在正常運(yùn)營(yíng)期間保持閉合狀態(tài)，梁祝-望春橋區(qū)段仍然為原設(shè)計(jì)的雙邊供電。當(dāng)高架區(qū)段需要停運(yùn)時(shí)，可以通過(guò)將正常運(yùn)行的隔離開關(guān)斷開，使得梁祝-望春橋區(qū)段由正常的雙邊供電臨時(shí)改成單邊供電，從而實(shí)現(xiàn)高架區(qū)段接觸網(wǎng)供電分區(qū)全部停電。確保地下區(qū)段接觸網(wǎng)正常供電，滿足運(yùn)營(yíng)組織需要。改造后如圖2所示。

圖2  寧波軌道交通1號(hào)線一期剛?cè)徇^(guò)渡處接觸網(wǎng)供電分區(qū)改造后示意圖

該改造方案具有以下優(yōu)點(diǎn)

a．在特殊情況下需高架區(qū)段停電、停運(yùn)后，可直接斷開隔離開關(guān)，不影響地下區(qū)段正常運(yùn)營(yíng)服務(wù)。

b．正常情況下改造區(qū)段仍為原設(shè)計(jì)的雙邊供電，對(duì)接觸網(wǎng)正常供電方式不產(chǎn)生影響。

c．相比加裝電動(dòng)隔離開關(guān)，手動(dòng)隔離開關(guān)則更加節(jié)約成本。因改造位置距離最近的望春橋牽引所約800m，采用電動(dòng)隔離開關(guān)再加上敷設(shè)電纜成本，則加裝手動(dòng)隔離開關(guān)更具成本優(yōu)勢(shì)。

d．施工周期短，夜間停運(yùn)后施工改造不影響白天正線正常運(yùn)營(yíng)。

e．手動(dòng)隔離開關(guān)因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低。

該改造方案也有以下缺點(diǎn)

a．改造后隔離開關(guān)的開閉，需要專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。

b．增加運(yùn)營(yíng)專業(yè)人員日常維護(hù)工作量。

結(jié)束語(yǔ)

軌道交通作為服務(wù)性行業(yè)，其發(fā)展可謂日新月異，乘客也有更高的服務(wù)要求。“服務(wù)乘客”作為軌道交通運(yùn)營(yíng)的核心理念，如何在小概率事件發(fā)生時(shí)能盡量減少其對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響是“服務(wù)乘客”這一理念的具體體現(xiàn)。工程建設(shè)也應(yīng)該踐行這樣的理念，不斷改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，更加側(cè)重運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量的改善方面，在新線設(shè)計(jì)中結(jié)合運(yùn)營(yíng)組織的需要，考慮在特殊情況下高架區(qū)段與地下區(qū)段銜接處供電分段的實(shí)際設(shè)置需要，盡量減小故障對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)的影響，從而實(shí)現(xiàn)軌道交通高品質(zhì)的服務(wù)。