中交机电工程局有限公司 北京市 100088
摘要：现阶段地铁大部分系统都采用直流牵引供电，系统的建设不完善和主观与客观因素的持续影响，使接触网容易产生残留电压的问题，残留电压对系统的日常运营和维修检测都会造成很大的影响，严重时将造成人身伤害，不仅给系统的后期运营与维护带来困难，而且还不利于系统的发展。本文就地铁直流接触网残留电压进行探究。
关键词：直流接触网；残留电压；绝缘性能；可视化接地操作系统
引言
国家经济迅猛飞速地发展，大城市人流密集，传统的交通工具必然造成交通拥堵，这也成了城市发展的一大难题，因此城市地铁的发达标志着一个城市的繁荣程度。但是，在各种客观原因的情况下，国内的地铁普遍使用直流接触网供电系统。城市地铁的不断扩建，给城市居民生活带来了巨大改变，但城市地铁的后期运营与维护存在不少问题，接触网的残留电压是最常见的问题。
1、城市地铁发展现状
城市地铁中直流接触网电压一般为1500v或750v，通过牵引变电所将电压传输给接触网，供城市地铁的电客车正常运行，从变电所到接触网的所有设备需要高电压系统支持，维持整个系统稳定运行的必要条件。接触网系统的后期运营与维护管理，需要安排专业人员对相关的供电设备进行科学的维保管理。在停电检修作业过程中，接触网存在残留电压过高，造成正常检修作业受影响。由绝缘性能降低导致形成分压、电容效应。采用多种措施，接触网残留电压仍未能得到消除。
2、接触网残留电压问题及探究
地铁运营期间，接触网需要停电检修或故障抢修作业时，停电后需要用验电器对接触网进行验电检验，经常遇到验电器验电检验接触网有电，对于经验不足的操作人员误以为接触网尚未停电，其实这是接触网上有残留电压的原因而造成的。出现此类的问题我们需要进行探究原因并采用相应措施加以解决，保证地铁检修人员的人身安全以及设备设施安全。据以往的经验与调查，以国内地铁对直流接触网的残留电压进行探究。对于接触网残留电压的影响，地铁公司要求进行严格管理与监督，但因接触网残留电压造成的安全事故屡见不鲜，根据调查统计，接触网的残留电压保持在150～550V，此范围的电压是相当危险的，对接触网检修人员造成极大伤害，对地铁设备也会造成损坏。按照地铁的安全制度规定，当操作人员接到电调通知已停电后，地线操作人员首先进行验电检验，验电无电的情况下才能进行挂地线。市面上直流验电器的报警启动电压为360V，当接触网残留电压超过360V时，验电器报警显示验电有电。此时根据地铁公司安规要求，当接触网验电有电，不允许挂地线。当接触网残留电压在360V以下时，操作人员对接触网验电，验电器不会启动报警，操作人员判断无电后进行挂地线操作。但此时的接触网还是有残留电压的。挂地线时，接触网残留电压瞬间从地线引下到钢轨上再进入大地，此过程是存在一定安全隐患的。如果钢轨接地处附近有人员，会受到一定的电击伤害；如果钢轨接地处附近有弱电设备，也会对弱电设备产生影响或损坏。接地操作人员在进行挂接地过程中会发现接地的一瞬间有火花产生，这就是残留电压造成的。当残留电压过高时，也会对接触网产生一定程度的灼烧损伤。其实，接触网残留电压受阴雨潮湿环境因素的影响，因此南方地区发生接触网残留电压安全事件的概率也相对较高。导致接触网残留电压安全事件的发生诸多。主观因素意识方面，很多工作人员觉得接触网残留电压是难以避免，没有对接触网残留电压没有进行深入的探讨分析，也没有专业的检测人员对接触网残留电压进行统计，导致这方面的数据很不全面。管理方面也存在很多漏洞，从规章制度上没有严格执行把控，对突发性的事件也没有很好的针对性应急措施，操作人员的安全培训在于形而不在于行，操作人员缺乏安全意识。一旦此类安全事件的发生就会对地铁造成损失，事件较大的话，也有可能造成地铁停运状态，严重影响城市居民的出行生活。
3、接触网残留电压处理方法
3.1增强接触网技术管理综合素质
在运营的后期维护检修过程中，注重技术的创新，新技术的运用推广。对专业知识的培训，重点在于实践的操作，把新技术新方法运用到实践中，定期开展检修或抢修演练，将接触网残留电压的安全事件发生为零，杜绝一切事故的发生。接触网停电后使用的验电器也是相当重要的，不仅必须保证验电器的质量相当高，还对验电器的启动电压也要做相应的要求。
为了保证地铁供电系统处于安全稳定的运行状态，应掌握整个接触网的实际绝缘状况，确定在不同环境条件下所有绝缘设备有效绝缘强度降低的主要原因，然后据此对设计与相关工艺进行改进，避免接触网残留电压产生，并减小气候等因素造成的不利影响，从根本上消除隐患。根据供电系统管理经验，接触网残留电压的产生主要和天气因素有关。尽管如此，残留电压可通过人为来防止和避免，在天气情况比较复杂时，需要对接触网及其设备进行监控，并提高其运行能力，同时根据天气状况制定预测报表，在恶劣天气条件下，检修人员要提高实际检查力度，避免不确定因素对系统正常运行造成影响。除此之外，若检测出残留电压的问题，应安排专人实施快速的补救和处理，以此最大限度地减少或避免损失。
3.2制定与采取相应的管理措施
根据实际情况，结合现场实际情况以及要求制定符合实际需要的管理制度，把接触网残留电压的管理工作真正的落到实处，提高工作人员的操作技术水平，建立健全的安全管理理念，不断地优化与完善操作流程中的不足之处。制定与采取完整的管理体系，把安全工作放到第一位，不断提高工作的效率，确保设备性能维持地铁供电系统的正常运行。
3.3绝缘材料的性能要求
供电系统中绝缘材料的绝缘性能直接影响着整个供电系统的运行。绝缘材料将接触网分为带电部分与不带电部分（与大地相连），带电部分与不带电部分的绝缘性能情况，就要求掌握绝缘材料的绝缘电阻。为了更好分析接触网对地的绝缘性能，就要对绝缘材料的电阻进行测试。根据不同的气候环境，分别对其进行测试，将所得数据进行分析接触网整体绝缘性能。
3.4提升检修操作人员专业水平
专业技术的创新与改进，离不开专业操作人员不断的努力与总结。系统相关部分也应该重视人才的培养，将专业知识强化到各专业操作人员的身上。实行专业人员选拔制度，建立完善的奖惩制度，整治人员懒散问题，让更多更优秀人才适合相应的岗位。加强专业技术知识培训的落实程度，不是走形式，将每一次的培训掌握程度进行严格的考核。定期开展技术比武，真正的奖励有技术、有实践能力的人才。对于相应技术管理岗位，实行专业技术竞聘制，将更优秀的人才得其所用。
3.5建立可视化的接地操作系统
为保障地铁系统的安全运行，运营单位需要频繁的对地铁供电系统进行维护安检。频繁的维护检修就造成接触网频繁接挂地线，目前采用人工接挂地线具有工作繁重、劳动强度大、工作效率低、安全可靠性不高等问题。利用可视化接地操作系统，可以为用户减少抢修时间、提高检修效率、确保工作人员的人身安全，达到运营安全、可靠、经济的目的。
可视化的接地操作系统能够人工接挂地线一切操作程序，而且接地装置还能自动检测、记录及放电的功能。当接触网带电运行或停电后残压过高，则须经装置自动放电，将接触网残压降低至安全值后，进行接地操作，保证了接地处附近的作业人员及设备设施的安全。此外由于上述操作均能实现远程操作，无需供电检修维护人员到当地操作，还能显著防止人为误操作的发生。国家大力推广先进技术发展，国内一些重点城市先后采用可视化的接地操作系统。除此之外，结合接触网可视化接地系统的应用，可以对接触网停、送电的组织流程进行改进，以此在相对较短的时间范围内恢复设备的各项功能，进而保证整个系统处于安全稳定的运营状态。
结语
城市地铁发展离不开先进的管理制度，离不开专业技术人才，更离不开先进先进技术的运用及推广。提升管理人员与操作人员的综合素质，改进过时观念与技术，从根本上减少或杜绝接触网残留电压造成的安全事件发生。不断提高技术创新，改进技术，保证城市地铁的安全运行。
参考文献：
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[2]刘炜，李群湛，李鲲鹏.城市轨道交通直流牵引供电系统模型及其仿真研究[J].电气应用，2019（7）.60-64
[3]张福.牵引供电系统.北京交通大学出版社，2013.20-30
作者简介：
作者：杨勇 出生年月：1985.04，学位：工学学士，职称：电气工程师，单位：中交机电工程局有限公司，地址：北京市，联系电话：13540156496