韓妮樂 杜 琳

（西安市地下鐵道有限責(zé)任公司運(yùn)營分公司，陜西西安710016）

0 引言

直流1500V作為牽引部分，其運(yùn)行情況直接影響地鐵行車的可靠性，因而在整個(gè)地鐵供電系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。國內(nèi)地鐵直流1500V開關(guān)柜大多采用瑞士賽雪龍SEPCOS保護(hù)裝置，設(shè)置有DDL（DeltaI，DeltaT）、Imax+、Imax++、低電壓保護(hù)、雙邊聯(lián)跳保護(hù)、大電流脫扣等6種保護(hù)。

本文通過一起地鐵牽引系統(tǒng)直流1500V開關(guān)柜跳閘事件的分析，論證開關(guān)柜接地異常所造成的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患，并提出改進(jìn)措施，以期達(dá)到提高供電可靠性的目的。

1 事件描述

2017-05-11T20：47，某地鐵停車場牽混所直流饋線開關(guān)柜215報(bào)DDL+DeltaI啟動并跳閘，后自動重合閘成功，導(dǎo)致停車場2T5供電分區(qū)短時(shí)失電。

通過現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)215開關(guān)柜電流測量線和電壓測量線的負(fù)極未采用帶PE端子排，且端子沒有接地，導(dǎo)致測量回路受到干擾，使得電流測量發(fā)生漂移，造成DDL+DeltaI保護(hù)誤動，215斷路器跳閘。

2 故障排查

2.1 一次回路排查

查看現(xiàn)場報(bào)文及SEPCOS裝置記錄的電流曲線，顯示故障發(fā)生時(shí)的電流變化波形如圖1所示，電流在1ms內(nèi)增量為-8279A，且滿足啟動值E和返回值F條件，因此確定SEPCOS裝置DDL+DeltaI保護(hù)動作，導(dǎo)致215開關(guān)跳閘。

圖1 215開關(guān)柜故障電流變化波形

對215饋出電纜進(jìn)行檢查，確認(rèn)電纜無故障，同時(shí)對215斷路器觸頭進(jìn)行檢查，滅弧柵無滅弧現(xiàn)象，從而判斷在一次回路上不存在真正的短路故障，分析為二次回路故障，通過檢查發(fā)現(xiàn)以下情況：

（1）215開關(guān)不帶負(fù)載情況下，饋線電流依然存在-600A左右的電流（正常情況下，無負(fù)載時(shí)饋線電流偏移只有±30A左右）。

（2）通過圖1故障電流曲線可知，當(dāng)時(shí)故障電流為-8279A，而正常故障電流應(yīng)為正電流。

2.2 二次回路排查

重點(diǎn)檢查二次測量回路的信號干擾和測量線的絕緣狀況。

（1）將測量線和隔壁開關(guān)柜布線結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)215開關(guān)柜的電流、電壓測量端子的負(fù)極都沒有采用接地端子，如圖2所示。

圖2 有接地端子和無接地端子的區(qū)別

經(jīng)核查，能夠直觀看出標(biāo)準(zhǔn)接地的綠色端子排（2、4、6、8）自帶與端子軌道連接，再經(jīng)過接地端子排GND與接地線連接實(shí)現(xiàn)可靠接地。而215開關(guān)柜全部是灰色端子排，沒有自帶PE與端子軌道進(jìn)行連接的功能，未實(shí)現(xiàn)有效接地。

（2）檢查保護(hù)裝置SEPCOS的電源線發(fā)現(xiàn)電壓線端子上沒有接地線，存在明顯漏項(xiàng)。

2.3 故障確認(rèn)

經(jīng)分析，確定故障原因?yàn)椋?15開關(guān)柜在現(xiàn)場安裝上出現(xiàn)了接線錯(cuò)誤，未對裝置進(jìn)行接地，導(dǎo)致保護(hù)裝置監(jiān)測到異常電流，造成開關(guān)誤動作。

3 接地缺陷解析與應(yīng)對

3.1 直流開關(guān)柜保護(hù)監(jiān)測原理

在直流主回路中串聯(lián)一個(gè)分流器，分流器自身相當(dāng)于一個(gè)阻值非常小的精密電阻，主回路電流流經(jīng)分流器時(shí)，根據(jù)歐姆定律，分流器兩端會產(chǎn)生電壓降，電壓隨電流變化而線性變化，輸出一個(gè)毫伏級信號，將分流器兩端的輸出端子引至測量放大器輸入端，測量放大器實(shí)現(xiàn)信號的隔離和放大后送至保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)主回路電流測量功能。其測量值為毫伏級別，接地與否直接影響測量的準(zhǔn)確性。

3.2 后續(xù)改進(jìn)措施

（1）在日常檢修工作中，嚴(yán)格執(zhí)行工作票相關(guān)安全措施，檢修前要做好事故預(yù)想，對斷開的接地端子做好記錄，并按照記錄進(jìn)行恢復(fù)，對于所有端子采用萬用表檢查其接觸是否良好。

（2）在新線及既有線擴(kuò)建施工中，建議設(shè)備廠家采用專用端子，以便后期維保查看，同時(shí)安排專人對接地端子進(jìn)行檢查、核對，避免由于施工問題導(dǎo)致接地未接或虛接。

4 結(jié)語

直流1500V開關(guān)柜作為供電系統(tǒng)中的核心設(shè)備，若保護(hù)裝置頻繁故障，容易導(dǎo)致中斷行車，影響運(yùn)營安全。因而，二次回路接線應(yīng)合理布局，重點(diǎn)核查接地情況，嚴(yán)格卡控安裝施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)虛接等情況發(fā)生，防止類似故障反復(fù)出現(xiàn)。

［參考文獻(xiàn)］

[1]林國松.牽引供電系統(tǒng)新型保護(hù)與測距原理研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2010.

[2]于松偉，楊興山，韓連祥，等.城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2008.