PDF下载
基于行车交路可灵活调整的城市轨道交通车站正线接触网供电分区优化研究

陈柳宇

重庆轨道四号线建设运营有限公司,重庆渝北,401120

摘要: 城市轨道交通不仅可以提升人们的出行效率,也可以减少私家车数量,促进节能减排。当前城市轨道交通当中的接触网供电分区亟待优化,本文将从行车交路与轨道交通发展的现状入手,为城市轨道交通接触网供电分区的优化方法提供基本的思路,并对这些方案的具体操作以及可行程度进行具体分析。
关键词: 城市轨道交通;接触网供电分区;行车交路
DOI:10.12721/ccn.2022.157008
基金资助:
文章地址:

引言:城市轨道交通对于城市居民的日常生活和出行意义重大,但是由于轨道交通车站正线接触网基本上没有备用设备,一旦出现故障很有可能会影响交通运营,给居民生活带来不便。优化城市轨道交通车站正向接触网供电分区可以帮助缩小供电设备出现故障时受到影响的范围,能在很大程度上保证城市交通正常运行,维护居民的日常生活安全稳定。

一、行车交路与轨道交通发展现状

当前我国各地的行车交路在施工时都是结合了当地的地形地貌以及城市规划的特点进行的,这也意味着不同的城市中其行车交路与轨道交通发展之间也会存在细微的差别。但是在行车交路与轨道交通所面临的接触网供电问题上,我国各级城市当中面临的具体问题也大同小异。我国大多数的交通线路都是双线行车制,行车交路的设置直接受接触网供电分区规划的影响,一旦某一分区的供电分区失电,该区对应的交通线路折返功能就将面临瘫痪问题。

二、重视正线接触网供电分区过渡部分的优化

(一)过渡设备所处部分存在的问题

我国各个城市当中的轨道交通线路通常会将刚柔过渡设备设立在统一供电分区当中,设备运行过程当中依靠的是附近的牵引变电所提供的电能。这种电能来源比较稳定,在日常生活当中也不容易出现失电问题。但是如果是在沿海城市等容易受到台风天气影响的城市,刚柔过渡设备以及该条线路的运行就很容易在台风等恶劣天气当中受到影响,部分接触网供电分区停电,影响城市交通的正常运行;而如果在台风天气当中,轨道交通线路的接触网没有全部停电,地下区段的供电安全又会面临威胁。比如宁波在2015年的强台风天气影响下,梁祝-望春桥沿线的接触网带电设备就发生了短路,设备连续跳闸,电流电压的变化给地下区段的设备也带来了很大的损害。

(二)针对过渡区问题的优化方案设计

针对上文档中提到的刚柔过渡设备处的接触网设计存在的问题,可以尝试将列车上行线路和下行线路的绝缘锚段关节进行改造。工作人员可以测定绝缘锚段关节的位置,并按照具体的情况对接触网的刚柔过渡部分的关节适当改造,使其能够在某一供电分区停电的时候依然能够正常运行。同时,工作人员可以加入新的设备,比如手动隔离开关,以保证在局部出现故障时,该条线路依然可以实现电气连通。需要工作人员注意的是,手动隔离开关在加入轨道交通运行线路之后,并不需要保持开启状态,在整个轨道交通运行系统当中,手动隔离开关更接近于应急设备,在轨道交通能够正常运行的时候保持闭合状态即可。比如宁波的轨道交通1号线,就在梁祝-望春桥路段增设了手动隔离开关,一般情况下,该开关闭合以保证梁祝-望春桥路段运行时依旧保持原设计方案中的双边供电模式,而当双边供电出现故障时,工作人员可以通过手动控制隔离开关将该区段的运行模式临时改成单边供电模式,这种方式可以在保证线路运行需求的同时帮助确保临近接触网供电分区全部停电,避免设备因电路中的不稳定电流电压而受到损害。

(三)方案的优势分析

这种改造方案对于受天气影响较大的城市来说可行性很高,一旦出现极端天气,可以通过隔离开关切断高级区的供电保证地下区段的交通照常运行。手动开关的结构简单,较为常见,货源地基本不会太远,而且安装手动隔离开关的程序比较简单,只需要安装开关与电缆,不仅可以节约成本而且施工周期短,不会影响轨道交通的正常运行。同时,这种优化方案还能在最大程度上保证轨道交通原设计方案的思路不便,增设开关之后轨道交通的运行依然依靠双边供电,无须更改供电模式[1]

三、重视单渡线与折返线区域部分的优化

(一)单渡线、折返线区存在的问题

我国城市内建设的轨道交通线路路程较长,线路当中岔路较少,为了保证列车线路的顺利运行,一般都会设置单渡线或者折返线。单渡线会连接不同的供电分区,一旦两分区中的任何一个出现了失电现象,都会造成列车过渡线运行失败,上行列车无法经过单渡线来到下行线路,难以保证乘客的出行安全和整个交通线路的正常运行。而覆盖了折返线的区域如果出现了供电区失电的问题,结果就会更加复杂。折返线与供电区都具备接电条件,如果只是相对独立的单个供电分区失电,列车可以借助折返线路以及接触网绝缘锚段实现折返,虽然有可能影响运行速度,但是依然可以保证列车行驶,交通线路还可以勉强运行。但如果是与绝缘锚段关节距离很近的两个供电分区同时失电,列车就无法折返,列车线路也就无法继续运行了。

(二)针对该类区域问题的优化方案设计

想要解决单渡线区域在供电分区失电时出现的停运问题,有关部门可以适当该区域站点上行线处的绝缘锚段位置,比如苏州轨道交通5号线在进行接触网供电分区优化的时候就选择将落星桥站的绝缘锚段转移到道岔左侧,以便渡线和绝缘锚段之间的电压稳定,即便临近的供电分区处于失电状态,列车已让能顺利通过该站。需要工作人员注意的是,在进行绝缘锚段关节位置的调整时,需要进行反复调试与试验,并要对调试过程当中的相关数据及时记录,以便分析计算出最合适的位置。而要解决设有折返线区域的供电区优化问题,则要先对该站点的电气连接条件以及相关的基本信息有大致的了解。工作人员既要保证列车在折返的过程中能够通过绝缘锚段关节,又要保证绝缘锚段关节的正常运行不受附近两个或两个以上的供电分区电力供给的影响。比如苏州轨道交通5号线的许家桥站在进行优化施工时,就将两条折返线的绝缘锚段关节转移到了附近的信号机之间,可以在该站点的两供电分区失电的情况下依然保证列车可以正常完胜折返工作。

(三)该方案的可行性

接触网上绝缘锚段关节的位置设计只需要考虑供电分区的供电情况以及行车线路与方向,比起改造既有的线路来说,改变绝缘锚段关节位置所需耗费的时间、资金、人力、物力都要更小,对于已经投入使用了的城市轨道交通来说,最好的优化方式一定是对城市交通运行影响最小的[2]。同时,改变线路构造的方式虽然也可以解决供电分区的优化问题,但是这种方式的过于死板,效果不佳。改变绝缘锚段关节位置的方式的灵活程度更高,操作难度也更小。通过这种方式,工作人员可以随时对既有线路进行改造,但是需要注意的是,具体的操作流程必须要满足轨道交通线路修建时的设计规范与要求,施工人员必须要在此基础上调整配线以及绝缘锚段关节位置。

结论:轨道交通是城市的命脉,是服务大众的重要公共设施。轨道交通也应当不断寻找自身不足,并积极改正,要有为大众服务的意识,保证运行的稳定性和高效率。接触网供电分区优化只是我国轨道交通发展完善道路上的任务之一,有关人员需要结合现实生活当中的实际需要,要结合不同车次、不同路线当中出现的不同问题,有的放矢,有针对性地寻找解决方案,既不能“一刀切”,也不能“不作为”。

参考文献:

[1] 谭海峰.基于行车交路可灵活调整的城市轨道交通车站正线接触网供电分区优化设置方案[J].城市轨道交通研究,2021,25(05):74-76+83.

[2]武承晨.城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析[J].中国设备工程,2020(08):54-55.