天津三号线轨道交通运营有限公司 天津市 300380
摘要：直流系统在地铁供电系统中，作用至关重要。为保证地铁供电系统的稳定性，推动一线维护人员的技能水平的提升，充分发挥反措在治理直流供电系统的安全隐患、防范事故发生的重要作用，本文对直流系统中，常见故障的影响、原因及预防措施，进行了阐述，对设备常见故障提出了预防措施。对指导现场实际工作有重要意义。
关键词：直流牵引供电系统；框架泄露保护动作；di/dt保护动作；反事故措施
一、直流系统
1.防止框架泄露保护动作
1.1框架泄露保护动作的影响
电流型框架泄露保护动作会引起本所所有进线柜、馈线柜跳闸，并联跳本所211，212整流机组，及左邻所313，314，右邻所311，312，造成设备降级运行。
1.2造成框架泄露保护动作的原因
造成框架保护动作的原因，除直流柜保护装置误动作、元器件损坏及接线松动外，还有最主要的原因为750V开关柜框架绝缘值低。
1.2.1 750V开关柜框架绝缘值低
根据《xx地铁机电设备安装工程 质量检验标准 牵引供电系统》，a）绝缘电阻测量：主回路对二次回路及对地的绝缘电阻值，不应小于2兆欧。
根据近几年的故障进行对比分析，引起框架绝缘降低的原因，主要为a.750v直流柜、负极柜及整流器柜的柜体对柜体下方的地面或者预置槽钢绝缘降低，原因为绝缘板的老化导致绝缘降低；b.绝缘板孔洞附着导电性灰尘，使绝缘降低；c.地脚螺栓的导电材质导致绝缘降低。d.开关柜运行环境潮湿。
1.2.2 防止750V开关柜框架绝缘值降低措施
A.绝缘板的老化导致绝缘降低：检修时，对绝缘板用吹风机及干净抹布进行清洁，并用无水酒精进行擦拭清洗。若绝缘板老化严重，则对其进行更换。
B.绝缘板孔洞附着导电性灰尘，使绝缘降低：检修时，用大功率吹风机及薄片对缝隙及孔洞附着的灰尘进行清除。用无水酒精对绝缘子、缝隙及孔洞进行擦拭。
C.地脚螺栓的导电材质导致绝缘降低：地脚螺栓有的采用镀锌金属材质的螺栓，虽然螺栓丝套为绝缘材质，但在施工过程中，很可能将螺栓丝套拧裂，造成地脚螺栓接地。可采用尼龙材质的地脚螺栓进行更换，避免该种情况的发生。
D.开关柜运行环境潮湿：针对运行环境潮湿的地下站，可通过打开排风扇和柜内加热器进行干燥处理。
2.防止馈线柜电流上升率（di/dt）保护动作
2.1 di/dt保护动作的影响
di/dt保护动作会引起本所馈线柜本体跳闸，并联跳邻所同一供电区间的馈线柜，造成设备降级运行。
2.2造成di/dt保护动作的原因
2.2.1设备元器件损坏或接线松动
di/dt保护动作回路为：大的突变电流通过馈线柜分流器传至电流变送器U03.1内，U03.1将采集到的电压信号转换为电流信号，传送至DCP106内，由DCP106判断该信号是否达到了di/dt保护动作的条件（近端Di/Dt=360A/ms，Di=3000A；远端Di/Dt=25A/ms，Di=2000A，Dt=80ms），如果达到条件，则K02继电器吸合，馈线柜断路器手车跳闸，并通过K05继电器吸合向邻所同一供电区间的馈线柜发送联跳信号，造成设备降级运行。
根据信号传输回路，可以明显看到可能的故障点位如下：分流器接线松动，U03.1变送器损坏及接线松动，DCP106保护装置误动作，DP插头松动，K02、K05继电器损坏。
2.2.2防止设备元器件损坏或接线松动措施
A.分流器接线松动：检修时，重点查看分流器接线情况并进行紧固。
B.U03.1变送器损坏及接线松动：1.检修时，对变送器进行校验，方法为用毫伏发生器在6（+），7（-）端子输入（-150mV—+150mV）输入七组数据，查看输出13（+），16（-）端子电流是否为4-20mA，且成比例增加并绘图。查看数据是否成线性。若输入输出信号不成线性关系，则更换变送器。2.查看变送器接线端子接线情况并进行紧固。
C.DCP106保护装置误动作：季度检修时，对DCP106保护装置进行重启，并核验保护装置设置的di/dt动作整定值（近端Di/Dt=360A/ms，Di=3000A；远端Di/Dt=25A/ms，Di=2000A，Dt=80ms）。最后，对DCP106保护装置做保护动作功能测试：用毫伏发生器在负极柜U03.1变送器处，快速施加电压，当达到di/dt保护动作定值时，查看能否正常动作。
D.DP插头松动：检修时，查看DP插头松动情况，若松动，需对螺栓进行紧固。
E.K05，K02继电器损坏：季度检修时，进行功能测试，发现K05，K02继电器吸合不畅的情况时，应及时进行更换。
2.2.3 馈线柜下口电缆存在放电现象
馈线柜下口电缆存在放电现象，导致电流在短时间内，急剧上升率，从而引发电流上升率保护动作。
造成电缆放电的原因，主要为a.电缆长期超负荷运行，造成电缆绝缘损坏；b.电缆接头不牢固，有虚接现象发生，而烧蚀绝缘层；c.电缆受潮或进水，引起电缆内部短路。
2.2.4防止馈线柜下口电缆发生放电故障措施
A.电缆长期超负荷运行，造成电缆绝缘损坏：由于整流机组、直流开关柜及电缆等，都是经过专业人员进行设计，且3号线目前不存在后续加设其他设备的情况，所以，电缆过负荷运行情况不存在。
B.电缆接头不牢固，有虚接现象发生，烧蚀绝缘层：检修时，重点查看电缆与母排之间的连接情况，并进行紧固。
C.电缆受潮或进水，引起电缆内部短路：a.针对运行环境潮湿的地下站，可通过打开排风扇和柜内加热器进行干燥处理。b.将电缆夹层积水抽干，避免电缆长期浸泡在积水里。
D.检修时，对电缆进行绝缘测试，发现单根电缆对地绝缘值低于10兆欧的情况，进行更换。
2.2.5 线路上存在接触轨对地（钢轨）短路现象
线路上存在接触轨对地（钢轨）短路，造成电流在短时间内，急剧上升率，从而引发电流上升率保护动作。
造成接触轨对地（钢轨）短路的原因为线路上接触轨与大地或钢轨间存在异物搭接情况。
2.2.6防止线路上存在接触轨对地（钢轨）短路措施
线路上接触轨与大地或钢轨间存在异物搭接情况：当线路施工结束后，及时将封挂的地线拆除，严格执行“一人操作，一人监护”原则及注销工作票前，仔细确认好人员、工具是否全部出清。
2.2.7 极端条件下，也会引起电流上升率保护动作，例如：列车在严重超员情况下，上坡启动或下坡制动。
针对极端情况，需要及时合理调配发车间隔，并尽量避免出现上坡启动及下坡紧急制动情况。
结语：本文对地铁直流系统常见故障框架泄漏保护动作，电流上升率保护动作的原因、影响及预防措施进行了阐述。同时，对以上两种故障进行了深入分析，文中提到的预防措施能够避免该中故障的发生，对地铁的平稳运行起到了促进作用。