刘辉;刘哲
【摘 要】为满足地铁直流牵引双边供电不停电检修的要求，针对新研制的不停电倒闸纵联有载装置在北京地铁昌平线沙河站挂网试运行进行详细描述，考核了不停电倒闸纵联有载装置的各项性能指标。试运行结果表明，不停电倒闸纵联开关装置各项性能指标符合国家相关标准及轨道交通供电行业标准要求，完全满足地铁运营使用需要。%In order to meet the requirements of metro DC bilateral traction for un-interruption power supply maintenance, for trial operation of the newly developed longitudinal load device for un-interruption power switching in Shahe station, Changping line of Beijing metro, examinations have done on the performance and functions. The trial run results have shown that the performance of the un-interruption power switching longitudinal load devices are in line with the requirements of the related national standards and rail transit power supply industry standards, fully satisfying the needs of metro operation. 【期刊名称】《现代城市轨道交通》
【年(卷),期】vsel2015(000)003
【总页数】4页(P1-4)
【关键词】直流牵引;地铁供电;纵联有载装置;试运行;测试
【作 者】刘辉;刘哲
【作者单位】北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心，北京 102208;北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心，北京 102208
【正文语种】中 文
【中图分类】U231.8
刘 辉：北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心，高级工程师，北京 102208
为了保障地铁安全可靠的运行，在其直流牵引系统中采用双边供电的方式，由1个变电所向两边的线路供电，在相邻两牵引变电所之间的接触网用分区亭中的开关连接，由两变电所
靶向代谢组学分析同时供电，即为单线双边供电[1～2]。采用双边供电的方式能缩小接触网故障停电范围和检修停电范围。目前国内地铁多在牵引网电分段处设纵联电动隔离开关，以保证在牵引变电所解列时实行大双边供电。
为保证设备和人身安全，对纵联电动隔离开关都设置了必要的操作联锁。因闭锁逻辑复杂需要大量的硬接线和继电器，对于工程实施以及运行维护都会带来很多的不便。同时，由于要依赖大量长距离的硬接线和继电器节点来构成电气联锁回路，其可靠性也必然会受到影响，很可能因某个环节出现问题而影响地铁的实际运营。
更重要的是，利用纵联电动隔离开关实现大双边供电的过程中必须先切断对应区段的供电，会造成列车长时间暂停营运。实现大双边供电的具体操作程序为，首先分断故障变电站的直流馈出开关和上网柜开关，再分断相邻变电站给故障站供电分区供电的直流馈出开关，然后闭合故障变电站的纵联电动隔离开关，最后闭合相邻变电站给故障站供电分区供电的直流馈出开关，故障变电站解列，从而实现大双边供电。由于纵联电动隔离开关不能实现带载分合操作，故操作过程中必须停止对应区段的供电，并且需要调度协调3个站的倒闸秩序，从而导致列车较长时间暂停运营，影响列车运行图的正常运行。
空转锁
胸片数据库因此，地铁建设迫切需求简便可靠的以纵联有载开关为核心元件的不停电倒闸纵联开关装置产品。
国内目前还没有可作为轨道交通的有载负荷开关产品。一些国内厂家正在研制此类开关产品。
国内轨道交通行业也有将纵联电动隔离开关换成直流快速断路器实现无联锁倒闸作业的方式，但其体积大，安装复杂，成本较高，同时直流快速断路器存在隔离开距小、无应急手动操作等缺点，因此，并未得到广泛应用。
国外主要从事有金属冶炼行业的德国RITTER公司有结合铜电解灭弧系统衍生出可作为轨道交通有载负荷的开关产品。但其价格昂贵，成本很高，不适宜在国内应用。因此，开发研制具有国产自主知识产权的新型直流牵引开关电器是一件非常必要且具有现实意义的工作。
我们研制了一种以可分断额定电流、关合短路电流的纵联有载开关为主的成套不停电倒闸纵联开关装置来替代现有的纵联电动隔离开关柜，调度人员可以根据需要随时操作纵联有
新金瓶酶2载开关。任何1路馈出开关故障退出或牵引变电所检修解列，都可以快速闭合纵联有载开关，实现大双边供电，为运行中电力调度操作带来极大的便利和快捷，从根本上解决因停电倒闸作业带来列车暂停运营的问题。
根据国家相关标准及轨道交通行业标准制定了型式试验大纲，不停电倒闸纵联开关装置顺利完成检试大纲所规定的全部型式试验。为进一步验证不停电倒闸纵联开关装置的各项性能指标及在地铁供电系统内的适用性，将其在北京地铁昌平线沙河站开展了挂网试运行工作。
不停电倒闸纵联开关装置一次主回路接口与站内原纵联用断路器柜主回路接口并联，二次电气控制回路与端子柜相应端子连接，以实现不停电倒闸纵联开关装置的合、分闸操作和开关状态信号上传、与本站断路器联锁功能以及实现与相邻变电站断路器的大双边联跳功能。
在试运行中，不停电倒闸纵联开关装置在地铁列车运行的各种工况下进行倒闸投切操作，记录分断波形及试验数据，考核纵联有载装置分断能力及设计余量，并进行全工作周期挂网运行，记录电流值及温度值，以考核纵联有载装置载流能力及设计余量。
2014年11月，在北京地铁昌平线沙河站牵引变电站做挂网试运行，涉及巩华城、沙河高教园相邻2个牵引变电站。图1中B站为沙河站，813是原纵联柜，试验柜是不停电倒闸纵联有载装置。
4.1 空载大双边倒切
电解离子接地棒夜间线路停运后，线上无列车，昌平线巩华城、沙河、沙河高教园750 V送电，此时，进行空载大双边倒切。断开沙河（B）站相应的馈线柜断路器10、30和隔离开关16、36，不停电倒闸纵联有载装置执行合闸动作，动作正常，B站解列；不停电倒闸纵联有载装置执行分闸动作。每次倒闸，装置应动作正常，记录不停电倒闸纵联有载装置分断波形，测量不停电倒闸纵联有载装置断口最大电流值、过电压值、全分断时间、燃弧时间，其中燃弧时间不超过200 ms。
4.2 载流能力试验（温升测试）
断开B站相应的馈线柜断路器10、30和隔离开关16、36，不停电倒闸纵联有载装置执行合闸动作，B站解列，对应区域投入大双边供电。大双边供电运行1个工作日，每隔1 h用无
线测温仪测试开关规定测试点的温升，记录对应电流值，测试点温升不超过60 K，该项试验需在早上4：30地铁送电至晚上12：00停电的全天工作周期内完成。
4.3 带载大双边倒切
进行载流能力试验时，选取时间段，不停电倒闸纵联有载装置进行带载大双边倒切。不停电倒闸纵联有载装置执行合闸动作，动作正常，B站解列；不停电倒闸纵联有载装置执行分闸动作。完成后，闭合不停电倒闸纵联有载装置，继续载流能力试验。每次倒闸，装置应动作正常，记录不停电倒闸纵联有载装置分断波形，测量不停电倒闸纵联有载装置断口最大电流值、过电压值、全分断时间、燃弧时间，其中燃弧时间不超过200 ms。带载大双边倒闸试验应选取客流高峰时段时地铁列车处于不同工况下进行。
5.1 测试设备
1套不停电倒闸纵联有载装置。
数据采集仪：用于记录纵联开关的分、合闸波形，不参与系统控制。
无线测温仪：监控纵联有载开关的载流温升，超温报警。
隔离放大器：隔离试品方向过来的可能存在的高电压信号，匹配测量信号以便数据采集仪采集波形。
分压电阻器：使较低量程的测量设备可以测量较高电压等级的电压。
5.2 测试回路
北京地铁现场试验线测量回路接线示意图见图2。
