动车段整备作业接触网电动接地安全防护装置系统设计

动车段整备作业接触网电动接地安全防护装置系统设计

杨玲玲

（沈阳铁路局科学技术研究所工程师沈阳）

一、引言

动车组入库后必须要进行整备作业，检修人员需要登上车顶检查受电弓、电缆等部件的状态，申请作业必须先进行高压隔离开关分闸，再进行挂地线操作，必须保证作业区内的接触网良好接地，才能保障登顶整备作业人员的人身安全。然而，目前很多动车段的接地装置仍然采用手动挂接地杆的方式，由于分断绝缘不良等原因易产生感应电，对于挂杆操作人员的人身安全存在隐患；整备线（列位）采用单端挂地线的方式，在无地线端也易产生感应电，对于登顶作业人员的人身安全存在隐患；手动接地杆与隔离开关安全联锁暂缺或不完善，人为误操作会导致变电所跳闸而影响行车，甚至导致登顶作业人员的人身伤害事故。因此，有必要研制一套电动接地安全防护装置，可以减轻挂接地杆操作的劳动强度，解决人工挂杆的危险；在整备线（列位）接触网两端均挂接地线，可以有效地消除作业区内的感应电，确保登顶安全；通过硬件电路实现安全互锁，能够避免人为的误操作，对于保障作业人员的人身安全有重要意义。

二、整备作业供断电操作流程

动车组整备作业隔离开关操作主要经过如下几个环节：

1）库内整备作业结束时，由地勤作业组一号作业人员用无线对讲向值班室通报带电作业结束，明确作业股道、列位及作业完成时间，由值班室确认并填入《动车所检修计划表》；

2）值班室调度员在得到作业结束通报后，用安全联锁监控系统确认该股道的供断电状态，并用无线对讲与供断电安全监护员进行现场实际供断电状态、接地线的挂设与撤除等情况确认；

3）供断电安全监护员收到调度指令后，要到动车组司机室查看TD屏状态，确认动车组受电弓已降下。之后通知调度，报告该车所在股道可以断高压；

4）调度收到通知后，要通过值班室监控系统，通过受电弓监控系统查看该车受电弓状态。确认动车组受电弓已降下后，给出断电操作指令；

5）供断电人员收到调度指令后方可对该股道按“供断电四必作业法”进行断电操作。

如图一可知，在分闸断电作业流程中，受电弓升降分别由受电弓视频监控图像和供断电人员在司机室TD屏查看共同确认，均为人工方式，没设任何机械及电器连锁条件，受电弓状态的确认完全依靠多段人为应答式控制。因此，设计一套接触网电动接地安全防护装置系统是非常必要的。

三、动车段整备作业接触网电动接地安全防护装置系统特点

1．电动接地机构的研制

在传统电动接地机构的基础上，采用动力头作为动力源，通过齿轮传动机构进行动力传递，控制接地杆按固定的角度往复回转，从而实现挂地线和撤地线操作。接地杆采用耐压30KV以上的绝缘杆，内穿25mm2接地线，一端与接地极相连，另一端通过接地夹头可以与接触网线可靠连接，从而保证挂地线时可靠接地，防止感应电产生，有利于保障作业安全。

2．安全互锁控制

硬件电路通过继电器的联锁互控关系，实现安全联锁功能，即挂地线和撤地线操作与隔离开关的分合实现了安全互锁，在隔离开关闭合状态下禁止挂地线操作，在接地线未撤除状态下禁止合闸操作，从而降低了由于人为的麻痹大意造成的人身危害或财产经济损失，为动车登顶整备作业提供了安全保障。

3．接地电流监测

如果接地线良好接地，接触网的感应电会通过地线导入大地，这时地线中便会产生电流；如果接地线与接触网接触不良，由于没有感应电的作用，所以地线中不会产生电流。因此，通过对接地电流的监测可以判断接地状态是否良好。再将接地状态与挂地线到位状态做串连联锁，就充分保证了接地线必须挂接到位而且接触良好。接地电流监测装置采用单片机控制，设计硬件电路，编制单片机控制程序，选用电流互感器实现电流采集。

四、结束语

采用机电一体化技术，研制开发动车段整备作业接触网电动接地安全防护装置，实现挂地线和撤地线的自动操作，在动车整备线（列位）的接触网两端均挂接地线，更能充分保证网线接地良好，防止感应电的产生，对于保障动车整备作业人员的人身安全有重要意义。

参考文献

[1]冯诺.超声手册[M].南京:南京大学出版社,2002.

[2]何希才.传感器及其应用电路[M].北京:电子工业出版社,2002.