电客车供电调试安全问题分析

电客车供电调试安全问题分析

方小晴

重庆交通职业学院

摘要：近年来，随着人们对城市景观要求的不断提高，无接触网供电制式成为现代电客车发展的方向。而传统的柴油机不仅效率低而且对环境不友好，燃料电池以其效率高且不污染环境等特点，越来越受到研究者们的关注。将燃料电池应用到电客车更是符合国家对绿色环保的要求。但由于燃料电池的空气供应滞后于负载的变化，导致其无法响应过快的负载变化。超级电容具有高功率密度的特点，而且其能吸收部分制动能量，满足节能的要求并提高续航能力，因而将超级电容作为辅助电源的混合动力系统能很好地满足负载功率需求。

关键词：电客车；供电调试；安全问题

引言

现代电客车工程作为城市轨道交通工程的一种重要形式，在中小型城市颇具竞争力。相比地铁工程，现代电客车工程造价相对较低，并且现代电客车工程具有低能耗、低污染、节能环保、路权形式多样等特点。特别是在中小城市或者大城市的市郊区域，建设现代电客车工程能够大幅度地优化城市交通系统。车载储能是现代电客车取消接触网供电形式的一种有效方案，可彻底取消沿线敷设的供电设施，主要有以西门子、卡佛和中国南车株洲电力机车有限公司为代表的现代电客车系统。然而往往由于储能装置续航能力、自身重量、造价等因素无法单独存在，需要与其它形式的供电方案相结合。

1设备安全设计

设备安全设计是指供电系统要有完善的短路（过流）、过载等保护，配置要合理，材料应防火阻燃，具有一定的可靠性，故障时导向安全，不致蔓延。短路保护由断路器或熔断器来实现，过载保护由热继电器或断路器热脱扣来实现。应估算短路电流并对短路电流造成的热效应、电磁效应和电动力效应进行校验。断路器或熔断器应有足够的分断能力，分路保护和上一级保护应匹配，局部故障发生时，相应电路的保护应立即动作，不致造成故障蔓延和上一级短路保护动作。为此，应尽可能在电源和蓄电池的端部设短路保护，以避免存在短路保护死区，造成火灾。2000年起25B型车蓄电池端部都有短路保护。国外车辆（如德国ICE列车等）较多采用在蓄电池2个端部设有熔断器作短路保护。除短路和过载外，电线连接处接触不良也能引起火灾，应采用耐振、防松、阻燃、耐高温的接线端子。绝缘材料应尽量采用低毒材料，以免产生有毒气体危及旅客生命安全。

2优化作业方式

电客车各专业工种之间密切配合，做到各项作业有序衔接，优化直供电客车车底与机车进行连挂时作业方式与流程，按照直供电客车车底与机车连挂最低时限要求，倒推本务机车、客车车底出库时间，确保本务机车与客车车底及时连挂、供电。车站应根据客站、机务段与客车整备所站场布局以及列车开行方向的特点，合理安排调机取送车底的作业方式，当机务段与列车开行方向一致时，调机取送车底，采用牵引调车方式，车底进入股道内方，即可立即开放出发本务机车调车信号，及时进入车底停留股道进行连挂；当机务段与列车开行方向相反时，采用顶送调车方式，车底停稳后，可立即开放出发本务机车调车信号进行连挂，减少调车机车摘车走行流程，节省本务机车连挂时间。在站场条件允许时，在客车整备所指定股道挂网并配备数量齐全的地面充电设备，积极推行直供电客车车底在专用股道停留检修，出发本务机车入客车整备所进行始发连挂，并以推送或牵引方式将客车整备所车底由停留地点转移至始发站。目前，全国范围内已经有青岛、哈尔滨、南京、深圳等车站的部分列车，采取本务机车入库连挂供电的方式，有效解决了直供电客车与出发机车连挂时间不达标问题。

3强化联劳协作

站区运输、机务、车辆等部门须加强联劳协作，牢固树立大运输观念，加强联系与协调，建立定期沟通协调机制，协商解决存在的问题，确保直供电列车作业组织平稳有序。机务部门应加强对始发直供电机车的运用调度，提前安排本务机车出库挂车，直供电机车不晚于60min出库，不晚于40min完成挂车，机车乘务员要加强信号瞭望，提高走行速度，及时动车进行连挂作业。车辆段调度应及时掌握列车运行相关信息，提前掌握直供电列车入库待检修股道，做好技检作业准备工作，并提前到达检修线路待检。直供电客车在库内检修作业，必须不晚于始发前90min完成，保证按正点提前60min完成出库。车辆段应进一步优化直供电车底进库需甩挂车辆或列车到达晚点等造成车底检修时间紧张情况下的作业组织流程，制定完善非正常应急处置措施，加强库内生产作业组织，重点落实直供电旅客列车入库检修作业安排，确保按时间节点向车站交车出库。机车乘务员要加强与客列检、车辆乘务员联系，按规定时间向车厢送电，保证空调和有关设备用电需求。列车供电后，车辆乘务员要及时到各车厢开启供电和空调开关，保证空调能及时进入开启状态，并加强车厢内巡视检查，确保列车设备使用状态良好。

4保障人身安全

人身安全设计是指供电系统要有完善的外壳防护、绝缘和防触电保护（如接地、接零、漏电保护、加强绝缘等）。触电（电击）是指电流的热效应、化学效应对人造成电灼伤和皮肤金属化等伤害，严重时可致人死亡。另收稿日期：2002-04-09作者简介：赵炳君（1968-），男，工程师。外，触电（电击）还可能导致摔伤等二次伤害。以单相供电系统为例对人身安全保护的几种措施加以分析：（1）接零保护。其作用是当火线绝缘损坏时，火线通过设备外壳与零线短路，使短路保护动作。缺点是零线的绝缘损坏不能及早发现，使短路故障发生的概率大大增加。采用这一措施供电的有我国现行的交流发电车供电的空调客车。（2）接地保护。接地保护分有源和无源2种。无源接地的作用是降低绝缘不良设备外壳的对地电压，即等电位处理，使外壳对地在安全电压以下。缺点是双线绝缘不良的故障不易发现，可长期存在。如冰箱、洗衣机等家用电器均有接地线。（3）漏电保护。多应用在电源单点接地系统，当火线或零线绝缘不良，对地泄漏电流达到一定值时动作，解决了接零保护和无源接地存在的单线（或双线）绝缘不良的问题。缺点是容易误动作。日本的一些高速车就采用这一技术。（4）加强绝缘保护。加强绝缘保护是指电气设备外壳与内部带电部分除基本绝缘外，另外又增加了一层或多层绝缘。优点是双线对地均无电气连接。缺点是双线对地电位悬浮不定，均可使人触电，成本也较高，仍有双线绝缘不良长期存在的隐患问题。如电视机等塑料壳体的家用电器。

结语

本文探讨利用车载超级电容与车站接触式相结合混合供电方案，对系统方案和容量配置和车站接触式受电长度进行了研究。借助电客车车站专用充电站的有利条件，扩充车站接触式供电，弥补车载超级电容在续航能力、自身重量、造价等方面的不足。需要说明的是，本论文选用的接触式供电距离为在A站左右两侧均架设377.4m长的接触线，这种设置方式是根据本文选择的线路区段为对象而确定的，而对于其他线路，则需要根据实际情况，对接触式供电距离以及变电所容量和超级电容容量进行各方面调整变更。

参考文献

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