庞航
贵阳市城市轨道交通集团有限公司，贵州 贵阳 550000
摘要:随着地铁运营的扩大，接触网供电故障越来越多。建立具有大数据的接触网故障分析方法，为操作员提供故障排除参考，以加快故障排除并减少对地铁运行的影响。
关键词:地铁;接触网;大数据;故障
城市轨道交通运营里程不断增加，接触网供电故障的可能性越来越大。有必要对故障原因进行科学研究，采取有针对性的措施保障地铁交通安全。大数据是现阶段最重要的信息技术之一。该数据技术分析结合了35种常见的故障，对故障原因、故频率、数量、专专业占比。接触网供电的原因很复杂，可归类。接触网本体发生位置(31%)占比、变电所(37%)占比和非供电设备(31%)占比。对于不同类型的故障，应用不同的方法影响列车运行状态，并且接触网本体的影响范围较大。在确定接触网本体时，可能需要采取有针对性的应急措施，以尽量减少故障的可能性和负面影响。
一、数据特征采集
采用SCADA系统有助于确定主要运行特征，并评估和预测区域稳定。在此分析中，分析数据来自SCADA系统。借助特征数据，确定了故障概率，并研究了故障的特征和规则。
二、建模思路
在数据特征的参数系统中，保护动作很重要，因为保护动作和故障之间存在重要的相关性。在接触网两侧同时运行保护的环境中，每个保护设备发生故障的可能性微乎其微。此时，可以确定是否存在短路。但是，在单边供电的情况下，很难准确地确定是否存在短路或故障保护机制。钢轨电位与杂散电流之间存在着相当大的相关性。根据此属性，在短路时随着电流的增加而增加杂散电流变化趋势加大。出于安全考虑，钢轨电位状况正在提高，OVPD正在采取合闸措施。通过分析OVPD操作，可以确定是否存在故障或保护误动。通过自动重合闸操作，可以确定故障的类型，即故障是瞬时还是永久。当重合闸失败时，需要结合倒闸及电客车升降弓来组织试送电并确定是否在特定区域出现故障，例如变电所内、接触网内或电动车中。
三、基于模型的数据分析
基于对大数据的支持，提高分析的清晰度。随着数据的增长，故障特征变得越来越明显。若要满足分析需求，必须建立对分析有重大影响的解析模型。当OVPD在故障前合闸时，很难准确确定保护误动和实际故障。从建模理念出发，对触网本体、变电所、非供电研究的三个区域故障进行了研究，在保护动作和OVPD及重合闸时，其设备故障率为0，接触器时间为0。接触网本体的概率为66%，其次是非供电故障的为34%。如果只框架保护或大电流脱扣，则故障可达100%。如果开关关闭时无网压，则只有接触网本体故障，即占比100%。热过载保护可以接触网本体或所内故障，约为50%。如果存在保护行动，而OVPD未采取行动，则无供电设备故障的可能性很高，达64%，另外两个区域的故障可能性相对较低，接触网体故障率为9%，内部故障率为7%。
四、地铁供电系统接触网的组成形式
在接触网运行中，受电弓是一种关键应用程序，它通过接触网获得电能，输送电客车。接触网的安全性直接影响列车运行。隧道内外的接触网悬挂是不同的。架空Ⅱ型在汇流排刚性悬挂，柔性悬挂在隧道外使用。接触网可以从悬挂特性角度划分为各种形式。架空式接触网更为普遍。在此基础上，将接触网分为柔性刚性接触网。悬挂装置必须稳定在轨道上方的指定位置，配套汇流排夹线槽具有接触导线。
五、接触网供电故障分析
1.停电分类及范围和影响。(1)停电电客车故障。电客车上的受电弓不能保持正常工作状态，即在短期故障或接地时会干扰接触网正常运行，瞬间接地故障时会跳闸，供电分区内失电，对于此类故障，行车调度员器应及时通知驾驶员降弓，然后升弓以恢复正常电源状态。一般来说，这些故障对运行状况的影响有限。永久性升弓接地故障时，会对正常运行状态和接地故障造成很大干扰接触网停电故障。包括金属接地故障、主体设备故障等，这可能导致接触网断电，其作用范围较大，不利于列车正常运行。在接触网运行过程中，金属线等零件落入接触网，破坏接触网的稳定性，导致接触网启动时断电。原因复杂，难以处理，很难在短时间内解决。为解决这一问题，可以使用外部设备清理杂物。
2.地铁接触网供电应急处置。（1）建立了高质量的应急指挥中心。接触网断电后，现场负责人应及时了解情况，联系控制中心，加强信息反馈，与多方合作确认故障信息，并在确认准确性后向总服务监管机构报告。在故障排除过程中，控制中心主要负责早期应急指挥。根据当地情况，制定计划并将其交给当地应急指挥部，合理部署专业人员。现场指挥时，应根据弓网故障的实际情况进行适当的组织规划。车场发生故障时，场调指挥负责前期；正线发生故障时，值班站长统筹指导故障处理工作(2)应急响应。各部门收到故障信息后，及时派出技术专家按照既定计划安排工作，缩短应急响应时间。车场发生故障时，应选择离故障点最近的道路，行驶救援车辆。如果正线发生故障，救援车必须驶至附近的车站进行救援。在紧急清除之前必须做好充分准备，包括设备、紧急清除设备、人员等。安全性是成功进行故障诊断的先决条件。因此，救援人员应加强自我保护，在安全的环境中有效开展工作。(3)应急处理。指挥中心是故障诊断过程的中心部门。通过结合故障信息，调度员对故障区域和特定类型，形成初步的认识。然后及时与行车调度人员沟通，专员进行降弓操作，判断故障后，电力调度尝试送电，如果成功，通知行车调度，再次升弓电动客车，保持供电状态如果接触网因电动客车失电故障，应及时通知行车调度，引导故障的电动客车返回车场进行全面检查。送电过程中出现永久性故障，首先断开隔离开关，可以试送到联跳变电所开关，主跳变电所开关或上网隔离开关之间的电缆出现故障。如果不能正常供电，必须断开跳闸变电站的上网隔离开关，试送被跳开关。如果没有异常，如果试验成功，就表示接触网有故障，可以处理。（4）故障修复。接触网供电故障的处理应遵循先通后复的原则。车场发生故障时，场调必须与指挥部人员联系，以完成移交工作，实现顺利抢修。正线上发生故障时，值班站长应与指挥人员沟通，救援队负责人发挥领导作用，安排救援人员有序进入现场，并在现场情况明朗后制定初步救援计划。作为方案执行工作的一部分，必须积极疏导旅客，减少负面影响，确保安全。如果弓网故障破坏了结构或相关设施，修理难度就会增加。因此，有必要采取措施，对造成的损害进行补救，以便为抢修工作创造一个安全的环境。工现场负责人安排工作人员的调动，使事故区工作人员迅速疏散到安全区，专业救援队进入现场，按照救援计划的要求开展救援工作。现场人员必须准确划定维修区并建立控制线。必须加强协作与协调，开放信息交流渠道，缩短故障修复时间，恢复正常运行。
地铁接触网发生故障时，应根据具体思路进行分析处理，重点关注接触网、受电弓、区间限制的实际情况，合理调度人员通过应用大数据，准确锁定故障源，采取针对性处理措施。
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