地铁出入段线牵引供电方式研究

地铁出入段线牵引供电方式研究

谢阳春

广州地铁集团有限公司 510000

【摘 要】 本文阐述了目前国内外地铁出入段线供电分区布置、正线与车辆段供电分界点选择、钢轨电分段的设置情况，综合考虑与供电方式布置相关跨专业影响因素以及地铁运营管理累积的经验，对出入段线各种牵引供电方式进行研究及分析，并对其适用性进行了探讨。

【关键词】 地铁 出入段线 供电分区 供电分界点

0 引言

地铁出入段线是列车从车辆段进入正线或者正线驶回车辆段的运营路线,出入段线牵引供电系统的可靠性，直接影响到列车能否准时上线运行，出入段线牵引供电布置方式跟供电分区布置、正线与车辆段供电分界点选择、钢轨电分段的设置息息相关。其中正线与车辆段供电分界点的选择除受接触网系统设计原则限制外，还与信号分界点的布置相关。本文在出入段线牵引供电方式既有设置原则的基础上，综合考虑跨专业影响因素，并结合日常地铁运营维保部门使用经验，对出入段线各种牵引供电方式进行研究，提出相应的适用性建议。

1 出入段线供电分区设置研究

1.1出入段线供电分区设置现状

出入段线供电分区布置形式主要有以下几种：正线接触网供电，正线变电所单独馈线供电，车辆段接触网供电，车辆段变电所单独馈线供电。出入段线一般包含地下段及露天段，地下段部分设备运行环境较好，露天段部分设备长期经历风吹日晒，同时还存在雷击风险，尤其是地势较高的远郊线路，故供电分区的设置需充分考虑雷击等外环境对正线行车的影响。下面对这几种布置方式具体内容进行介绍。

1.1.1 正线接触网供电

出入段线接触网由正线牵引变电所供电，与正线上下行接触网电气连通，形成同一个供电区（图1），此供电方式结构较简单，成本较低，但如果出入段线发生跳闸故障则直接影响正线行车，供电可靠性及灵活性低。

图1 出入段线由正线接触网供电

1.1.2 正线变电所单独馈线供电

出入段线接触网由正线牵引变电所单独馈线供电，形成一个独立供电区（图2），此供电方式结构较复杂，成本较高，但出入段线发生跳闸故障不会影响正线行车，供电可靠性及灵活性高。

图2 出入段线由正线变电所单独馈线供电

1.1.3 车辆段接触网供电

出入段线接触网由车辆段牵引变电所供电供电，与车辆段接触网电气连通，形成同一个供电区（图3），此供电方式结构较简单，成本较低，出入段线发生跳闸故障不会影响正线行车，但是出入段线接触网与车辆段库内接触网属同一供电分区，可能发生车辆段日常检修作业与出入段线停电冲突的情况，供电灵活性较低。

图3 出入段线由车辆段接触网供电

1.1.4 车辆段变电所单独馈线供电

出入段线接触网由车辆段牵引变电所单独馈线供电，形成一个独立供电区（图4），此供电方式结构较复杂，成本较高，出入段线发生跳闸故障不会影响正线行车，供电可靠性及灵活性较高。

图4 出入段线由车辆段变电所单独馈线供电

1.2 出入段线供电分区布置方式选择

地铁出入段线一般包含地下段及露天段，露天段部分环境恶劣，长期日晒雨淋，受雷击影响较大，尤其是远郊等地势较高线路，而出入段作为正线及车辆段电气连接的通道，供电分区布置方式与正线供电可靠性息息相关，如采用正线接触网供电分区布置，一旦出入段线露天部分接触网因受雷击、接地短路故障等原因跳闸，则会直接影响正线供电，进而影响正线运营组织。

地铁车辆段投入运营后，运营部门电客车带电调试及检修工作每天均需开展，故对于出入段线供电的灵活性存在较大的要求，如采用车辆段接触网供电分区布置，则出入段线停电时，与出入段线同一供电区的各个电客车检修股道均需停电，无法满足日常检修及调试作业需求。

采用正线变电所单独馈线供电及车辆段变电所单独馈线供电方式为后续线路出入段线供电分区布置较好的选择，虽然会增加一定的成本，但对于线路运营后供电可靠性及灵活性有非常明显的提升效果。

2 正线与车辆段供电分界点位置研究

2.1正线与车辆段供电分界点位置现状

地铁正线与车辆段供电分界点位置可从技术上必要性及运营管理要求两个方面分析，本文从技术上主要介绍信号由轨道电路控制和计轴设备控制情况下供电分界点与信号分界点的关系，从运营管理上主要介绍供电分界点与信号分界点一致性带来的运营管理要求。

2.1.1 供电分界点位置技术要求

早期地铁信号系统采用轨道电路来自动、连续检测线路是否被机车车辆占用，同时控制信号装置或转辙装置，以保证行车安全的设备。轨道电路分界处设置绝缘节，将电流限制在规定的轨道电路区段内流通，以保证相邻轨道电路间有可靠的电气绝缘，互不影响。

正线与车辆段信号分界点信号机位置与出入段线绝缘节位置一致，为了匹配绝缘节位置，确保出入段线回流正常，正线与车辆段供电分界点位置一般保持与信号分界点一致，现场安装时供电分界点电气分段一般设置在绝缘节靠车辆段侧，同时绝缘节处设置单向导通装置来减少杂散电流，降低对地下金属管道的电化学腐蚀程度。

随着地铁无缝线路的发展，正线钢轨已基本取消钢轨绝缘这一措施，同时信号轨道电路控制系统也发展为通过计轴设备来控制，计轴设备与绝缘节无关联，故采用计轴设备的线路出入段线绝缘节不作为信号传输设备，供电分界点与信号分界点保持一致性原则在采用计轴设备线路没有技术上的必要性。

2.1.2 供电分界点位置管理要求

目前地铁运营维保单位将正线与车辆段供电分界点和作为行车要素的信号分界点进行统一管理，即在正线与车辆段信号分界点位置区域，供电系统应具备灵活停送电条件，以确保正线与车辆段区域与供电系统停送电区域划分灵活、清晰。

2.2正线与车辆段供电分界点位置选择

综上分析，信号采用轨道电路控制的线路，供电分界点必须与信号分界点位置一致，确保技术上可以匹配。信号采用计轴设备或者其他不依赖钢轨绝缘节的设备控制的线路，供电分界点与信号分界点并无技术上的关联性，但考虑到供电分界点与信号分界点位置一致有利于日常管理，建议供电分界点与信号分界点保持一致。

3 结语

综上分析可知，地铁出入段线供电分区布置应尽量考虑由正线或者车辆段变电所单独馈线进行供电，确保不会因为出入段线跳闸故障而影响正线行车，同时保证车辆段与出入段线检修作业的灵活性；供电分界点应保持与信号分界点一致，以确保轨道电路线路技术上的匹配性和运营维保方面的安全性及高效性。

参考文献

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