摘要:文中結(jié)合地鐵車輛段庫內(nèi)接觸網(wǎng)隔離開關(guān)曾經(jīng)發(fā)生的故障，探討車輛段庫內(nèi)接觸網(wǎng)隔離開關(guān)的接地方案。

關(guān)鍵詞:車輛段;接觸網(wǎng);開關(guān);接地 1 概述 城市軌道交通牽引系統(tǒng)一般采用直流牽引。直流牽引特點(diǎn)之一是需要考慮減少雜散電流對沿線建筑物金屬構(gòu)件的腐蝕。因此，作為回流主通路的鋼軌一般絕緣安裝，這一特點(diǎn)決定了城市軌道交通牽引系統(tǒng)中的“接地”措施與交流牽引系統(tǒng)有較大差別。由此引申的一個(gè)工程實(shí)際問題，是在檢修庫房內(nèi)設(shè)置的帶接地刀閘開關(guān)的接地極究竟是接至架空地線、庫房的建筑地網(wǎng)、回流軌還是單獨(dú)設(shè)置人工接地極?上述方案是否都能滿足要求還是存在不同?這些問題在工程實(shí)施過程中往往對設(shè)計(jì)和施工人員造成困擾。 庫內(nèi)開關(guān)的接地刀閘是實(shí)現(xiàn)對上線作業(yè)人員安全保護(hù)的一個(gè)重要措施，本文將針對各種不同接地方案從系統(tǒng)角度進(jìn)行簡要分析，探討不同方案在故障狀態(tài)時(shí)對于人身安全的影響，更為合理的接地方案。 2 方案分析 2.1 接觸網(wǎng)開關(guān)接地刀閘接至架空地線 當(dāng)開關(guān)處于打開狀態(tài)時(shí)，接觸網(wǎng)無電區(qū)通過架空地線連接至車輛段的牽引變電所地網(wǎng)，有關(guān)的連接通路見圖1。

從圖1可知，在進(jìn)行檢修作業(yè)，開關(guān)處于開位狀態(tài)時(shí)，檢修人員所接觸到的為軌電位，一般情況下當(dāng)鋼軌電位處于安全電壓以下。下面將對各種工況逐一進(jìn)行分析。 (1)系統(tǒng)狀態(tài)為正常運(yùn)行時(shí)，庫房掛裝或摘除臨時(shí)地線時(shí)有拉弧現(xiàn)象。建筑結(jié)構(gòu)雜散電流防護(hù)有影響;庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)雜散電流防護(hù)有保障。 (2)統(tǒng)狀態(tài)為直流系統(tǒng)對地短路時(shí)，掛裝臨時(shí)地線中瞬時(shí)有部分電流流過;庫內(nèi)檢修人員有觸電保護(hù)措施，安全系數(shù)較低;由于有雙重OVPD保護(hù)，安全系數(shù)較高。 (3)系統(tǒng)狀態(tài)為直流系統(tǒng)對鋼軌短路時(shí)，掛裝的臨時(shí)地線中瞬時(shí)有部分電流流過;庫內(nèi)檢修人員有觸電保護(hù)措施，安全系數(shù)較低;庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，由于有雙重OVPD保護(hù)，安全系數(shù)較高。 從上述比較分析結(jié)果可以看出，如果帶接地刀閘開關(guān)的接地觸頭是連接架空地線，由于鋼軌電位與庫房地電位及牽引所地電位均不相同，容易這一電位差引起事故。所以為了提高庫內(nèi)檢修人員的安全系數(shù)及兼顧雜散電流防護(hù)的要求，可以考慮在庫房內(nèi)設(shè)置一套或幾套OVPD。需要指出的是庫內(nèi)OVPD的接地端應(yīng)與從庫內(nèi)等電位接地體相連接，因?yàn)闄z修人員是在庫內(nèi)工作，這樣OVPD才能起到應(yīng)有的作用。 2.2 接觸網(wǎng)開關(guān)接地刀閘接至庫房接地體(圖2)

(1)系統(tǒng)狀態(tài)為正常運(yùn)行時(shí)，庫房掛裝或摘除臨時(shí)地線時(shí)有拉弧現(xiàn)象;建筑結(jié)構(gòu)雜散電流防護(hù)有影響。庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，開關(guān)打開，掛上臨時(shí)接地線后，庫內(nèi)OVPD被旁路;建筑結(jié)構(gòu)雜散電流防護(hù)一般。 (2)系統(tǒng)狀態(tài)為直流系統(tǒng)對地短路時(shí)，掛裝的臨時(shí)地線中瞬時(shí)有部分電流流過;庫內(nèi)檢修人員有觸電保護(hù)措施，安全系數(shù)較高;庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，由于有雙重OVPD保護(hù)，安全系數(shù)較高。 (3)系統(tǒng)狀態(tài)為直流系統(tǒng)對鋼軌短路時(shí)，掛裝的臨時(shí)地線中瞬時(shí)有部分電流流過;庫內(nèi)檢修人員有觸電保護(hù)措施，安全系數(shù)較高。庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，由于有雙重OVPD保護(hù)，安全系數(shù)較高。 從分析結(jié)果可以看出:如果帶接地刀閘開關(guān)的接地觸頭是連接庫房接地體時(shí)，就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鋼軌與庫房接地體的等電位連接，庫內(nèi)檢修人員的安全系數(shù)比較高，但對庫房的雜散電流防護(hù)影響比較大。

(1)系統(tǒng)狀態(tài)為正常運(yùn)行時(shí)，庫房掛裝或摘除臨時(shí)地線時(shí)有拉弧現(xiàn)象;建筑結(jié)構(gòu)雜散電流防護(hù)一般;庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，情況與沒有安裝OVPD時(shí)相同。 (2)系統(tǒng)狀態(tài)為直流系統(tǒng)對地短路時(shí)，掛裝的臨時(shí)地線中瞬時(shí)有部分電流流過;庫內(nèi)檢修人員有觸電保護(hù)措施，安全系數(shù)一般;庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，由于有雙重OVPD保護(hù)，安全系數(shù)較高。 (3)系統(tǒng)狀態(tài)為直流系統(tǒng)對鋼軌短路時(shí)，掛裝的臨時(shí)地線中瞬時(shí)有部分電流流過;庫內(nèi)檢修人員有觸電保護(hù)措施，安全系數(shù)一般;庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，由于有雙重OVPD保護(hù)，安全系數(shù)較高。 從上述比較分析結(jié)果可以看出:如果帶接地刀閘開關(guān)的接地觸頭是連接獨(dú)立接地體(這種方案在開關(guān)裝在庫外接觸網(wǎng)支柱上時(shí)可能會(huì)被采用)，由于庫內(nèi)作業(yè)頻繁，即多數(shù)時(shí)間總有股道在停電作業(yè)，這意味著有部分雜散電流通過人工接地極泄漏到地下;另外，由于鋼軌電位、庫房地電位、牽引所地電位及獨(dú)立接地體電位均不相同，容易由電位差引起事故。其它表現(xiàn)形式與接地觸頭連接到架空地線類似。 2.4 接觸網(wǎng)開關(guān)接地刀閘接至回流軌(圖4)

(1)系統(tǒng)狀態(tài)為正常運(yùn)行，回流軌絕緣安裝時(shí)，庫房掛裝或摘除臨時(shí)地線時(shí)無弧現(xiàn)象;建筑結(jié)構(gòu)雜散電流防護(hù)效果好。庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，情況與沒有安裝OVPD時(shí)相同。 (2)系統(tǒng)狀態(tài)為直流系統(tǒng)對地短路時(shí)，掛裝的臨時(shí)地線中瞬時(shí)無電流流過;庫內(nèi)檢修人員有觸電保護(hù)措施，安全系數(shù)一般;庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，由于有雙重OVPD保護(hù)，安全系數(shù)較高。 (3)系統(tǒng)狀態(tài)為直流系統(tǒng)對鋼軌短路時(shí)，掛裝的臨時(shí)地線中瞬時(shí)無電流流過;庫內(nèi)檢修人員有觸電保護(hù)措施，安全系數(shù)一般;庫內(nèi)裝有OVPD時(shí)，由于有雙重OVPD保護(hù)，安全系數(shù)較高。 從上述比較分析結(jié)果可以看出:如果帶接地刀閘開關(guān)的接地觸頭是連接回流軌，采用庫內(nèi)設(shè)置一套或幾套OVPD就能很好解決安全與雜散電流防護(hù)的問題。 3 工程建議方案 通過上面結(jié)論可以看出，在車輛段庫房設(shè)置OVPD是非常必要的保護(hù)措施。在直流牽引系統(tǒng)中，接地方案需兼顧系統(tǒng)的安全性、雜散電流防護(hù)及經(jīng)濟(jì)性，接地措施并不是多多益善。從實(shí)際工程中出發(fā)，探討一下各種不同的接地方案。 庫線帶接地刀閘隔離開關(guān)安裝在庫外鋼支柱上或庫房鋼結(jié)構(gòu)柱上，由于開關(guān)本身的結(jié)構(gòu)原因，接地刀閘與開關(guān)的金屬托架是電氣連接的，根據(jù)這一特點(diǎn)，可以有兩種方案: 方案1:開關(guān)正常安裝，架空地線正常安裝，即接地刀閘采用連接架空方式，最可靠的配套方案是變電所內(nèi)設(shè)置OVPD，庫房內(nèi)設(shè)置合理數(shù)量的OVPD; 方案2:開關(guān)絕緣安裝，最可靠的方案是接地刀閘接回流軌，變電所內(nèi)設(shè)置一OVPD，庫房內(nèi)設(shè)置合理數(shù)量的OVPD;庫線帶接地刀閘隔離開關(guān)安裝在混凝土支柱上;這種安裝方式意味著開關(guān)是采用絕緣安裝方式，最可靠的方案是在牽引變電所設(shè)置OVPD，接地刀閘連接回流軌，庫房內(nèi)設(shè)置合理數(shù)量的OVPD。