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城市轨道交通电力系统故障分析及应对

方法

摘要：为了缓解城市地面交通拥堵现象，全国各大城市大规模新建城市轨

道交通工程。电力系统是城市轨道交通的基础和前提，只有电力系统正常，才能

确保轨道交通的正常、有效运行。由于轨道交通运行的环境十分复杂，电力系统

运行过程中受到自身缺陷以及外在环境的影响，很容易出现电力系统故障，影响

到地铁列车的安全有效运行。文章主要分析了城市轨道交通电力系统故障原因和

类型，并根据故障原因提出了相应的解决方案。

关键词：城市轨道交通；电力系统故障；应对策略

1.城市轨道交通电力系统故障原因

1.电压触电

电压触电是城市轨道交通电力系统故障的常见问题，电力系统作为城市轨道

交通关键环节，电力系统的正常有序运行，直接关系到城市轨道交通的正常、安

全运行。所以，城市轨道交通对电力系统的维护十分频繁，这一定程度上增加了

电力系统电压触电的概率。造成这种现象的主要原因有地铁车站工作人员在维修

的时候，没有按照维修要求和操作标准进行，导致故障的发生。比如2017年12

月7日深圳市地铁11号线发生故障，导致列车停运，一人死亡，造成此次故障

的原因是施工单位违规作业，导致故障的发生。另外，地铁车站电力系统本身存

在一定的缺陷，我国城市轨道交通发展的时间比较短，与西方发达国家相比，相

关技术还不是很成熟，所以电力系统设计还存在一定的问题，电力系统运行一段

时间以后，这些缺陷显示出来，导致电压触电故障，从而影响到城市轨道交通的

正常运行。

1.2电气火灾

电气火灾主要是由于电力系统电路故障导致的火灾，电路发生火灾后果十分

严重，可能引发严重的火灾安全事故。造成电气火灾的原因主要有以下几点：①

变压器故障，由于城市轨道交通工程一般在地下，地下环境比较复杂，变压器在

运行过程中受到环境的影响，绝缘体出现破裂，绝缘油泄漏等问题，导致电路起

火；②电力系统电力设备电线焊接质量不合格，电阻阻值过高，导致电线温度不

断升高，当电线温度超过了电线限值，那么就会发生电力火灾；③电力系统开关

接触不良造成的火灾。电力系统作为城市轨道交通的基础设施，为了确保电力系

统的有效运行，地铁车站工作人员定期对电力系统进行管理和检修。在检修过程

中，频繁操作开关设备，可能导致开关设备松动，从而引发电力火灾。

2.城市轨道交通电力系统故障类型分析

2.1直流电缆故障

根据相关统计，我国大部分城市轨道交通电力系统的直流电缆故障大致可以

分成以下几类：①电力电缆线路受到电动力的影响。在铺设平行电缆的时候，如

果电缆没有固定好，那么一旦经过电路的电流比较强，那么就会出现电流短路造

成的线路跳闸现象，这个时候电力电缆受到电动力的影响，会出现强烈的晃动并

撞击到电缆设备的连接点上，从而导致线路短路发生；②城市轨道交通电力电缆

在施工过程中，由于操作不当造成线路接口接触不良或者电力电缆的绝缘体损伤。

电力系统投入使用一段时间以后，受到外界环境的影响，线路可能受潮，从而导

致间接性短路故障。

2.2交通设备故障

城市轨道交通在运行过程中，如果通信系统、控制系统、调度系统出现故障，

可能导致列车操作失控，造成列车脱离原先的轨道，出现车辆碰撞等危险行为，

从而引发了严重的交通安全事故。城市轨道交通在运行过程中，设备出现任何问

题，都可能引发故障。比如车辆的安全标志不明显，那么可能导致列车伤人事故。

国城市轨道交通运转空间比较小，连接地面的安全通道长而且复杂，一旦发生火

灾，火势迅速蔓延，有毒气体快速扩散，给乘客人身安全造成重要威胁。

2.3直流开关跳闸

城市轨道交通部分电力设备是直接暴露在室外，这些电力设备在运行过程中，

很容易受到雷击引起直流开关跳闸。雷击分为直接雷击和感应雷击。直接雷击指

雷电直接电击电力电缆导线、电线、接触线，使得城市轨道接触网的过电压超过

设计值，对接触网设备造成损害。感应雷击指雷电击中露天接触网以后，对接地

系统释放大力的电流，并在空气中形成强大电磁场，电磁场在接触网中产生数百

伏到几千伏的感应过电压，从而引起电力系统跳闸事故。

3.城市轨道交通电力系统故障应对策略

3.1做好开关跳闸保护工作

城市轨道交通电力系统管理部门要做好开关跳闸故障处理方案，一旦发现开

关跳闸故障以后，要立即启动抢修方案，并组织技术过硬的施工人员携带维修工

具和材料到现场进行抢修，并在现场及