摘要：在国民经济不断增长的背景之下，铁路在我国公共交通当中的位置越来越重要。而铁路本身具有占地面积小、运载能力大、运行快速准时以及噪声废气污染小等特点，在对时间成本进行有效控制的同时，还可以有效促进社会和城市经济发展。铁路设备特别是铁路接触网通常都是在露天环境当中，自然环境因素对其造成了很大的影响，所以在投运之前，铁路有关部门需要通过综合检验的措施来全面检查供电系统，从而有效保证有故障产生的时候供电系统可以在第一时间将其解决，将事故所造成的影响控制在合理范围内，从而有效降低对铁路运输所造成的影响，从根本上保证设备和旅客的安全。作为供电系统投运之前的检验方式之一，接触网短路实验能够有效检验出供电系统运行的可靠性，下面我们主要就其实验方式进行简要分析，还希望能够为相关人士提供借鉴和参考。
关键词：铁路接触网；短路实验；可靠性
牵引供电系统接触网由于运行环境的特殊性，每年都会发生多起开关跳闸事件，中断供电影响铁路运输。绝大多数接触网跳闸都是接地短路性质的跳闸。因此模拟接触网对地短路故障进行短路试验，准确掌握接触网阻抗值等主要参数，可以更加准确的进行保护定值的设定和故标参数设置，对接触网的故障分析判断具有较强的实际指导意义。
1 接触网短路试验的意义和内容
利用接触网短路实验的方式，来对接触网处于短路时候的短路电流、牵引变电所、AT 所接触网短路电压以及分区所等进行测试，另外还需要进行电磁兼容以及综合接地测试。（1）对接触网故障点测量（简称：故标）装置的准确性进行检验，利用实验所得到的相关数据来对对其参数以及线路的单位电抗值等进行相应的调整，将故标装置的误差控制在合理范围内；（2）对继电保护的后加速、启动功能、延时以及动作的选择性等进行检验，看其是否准确、完备，严格按照测试结果来适当的调整保护定值；（3）对数据上传功能、各 AT 所以及变电所自动同步记录功能等进行检验，从而有效保证与故标装置采样同步要求相符；（4）在实际短路电流下来考核开关设备、变压器以及外部电流等的具体情况；（5）在进行短路实验的时候还要测试短路地点的钢轨电位、信号电缆形成的感应干扰、各轨条内短路电流分配等，进而对故障的防干扰效果进行实验。
2 短路试验方法和存在的问题
2.1 接触网短路试验项目
新建高速铁路供电方式一般为 AT 供电方式，《牵引网供电状态测控系统试验方案》规定接触网模拟短路试验的项目主要有：全并联方式下的接触网对钢轨短路试验和正馈线对钢轨短路试验、不并联方式下的接触网对钢轨短路试验和正馈线对钢轨短路试验、直接供电方式下的接触网对钢轨短路试验、接触网和正馈线之间的短路试验。
2.2 接触网短路试验接地方法
《高速铁路工程动态验收技术规范》（TB10761 －2013）8.1.4 规定，“应采用接触线对钢轨、正馈线对钢轨 2 种方式进行接触网模拟短路试验”，“接触网短路试验点，AT 供电方式宜设于第一 AT 段末端及第二AT 段中间位置”。
《牵引网供电状态测控系统试验方案》中规定短路试验时按永久性接地方案接地。具体方法是：接触线永久性接地短路连接顺序由上至下为：接触网腕臂—120mm 2 软铜绞线—钢轨。正馈线永久性接地短路连接顺序由上至下为：正馈线—120mm 2 软铜绞线—钢轨。
2.3 短路试验接地方案存在的问题
接触网模拟短路试验时，按要求需要做接触网或正馈线对钢轨的短路，但 AT 供电方式下短路电流很大，短路电流值达到 3000A ～6000A，如短接线与钢轨连接状态不良，在大短路电流通过时会烧伤钢轨，虽然现场可以采取短接线与钢轨之间增加垫板、涂抹导电膏等紧密连接等措施，但在钢轨连接点部位仍然会出现不同程度烧伤。
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3短路试验接地方案探讨
3.1 短路电流路径分析
对钢轨短路试验时，短路电流的路径：①变电所主变—②接触网—③钢轨—④附近的吸上线—⑤保护线—⑥变电所集中接地箱。如果省略其中第③个环节，同样可以达到短路试验的目的。那么短路电流的路径变为：①变电所主变—②接触网—③附近的吸上线—④保护线—⑤变电所集中接地箱，这也是畅通的回流通路。
3.2 改进方案
在有效分析了短路电流路径之后我们发现，钢轨和短接线之间可以不进行连接，将短路实验点改为供电臂中吸上线附近，直接连接吸上线和接触悬挂来完成短路试验。在具体实验的过程中利用该方式的话则电流路径就变为了。①变电所主变—②接触网—③附近的吸上线—④保护线—⑤变电所集中接地箱，短路电流的回流也将变得更为畅通，其实验效果和直接连接钢轨的方式是一样的。在具体进行短路实验的过程中，如果采用的是直接连接吸上线和接触网的方式，因为吸上线或许会和扼流变压器进行连接，在实验过程中会对其造成较大的电流冲击，从而损坏扼流变压器。而要想从根本上防止对其造成损坏，我们可以通过以下方法来有效避免：一是短路点选择在空载扼流变压器附近的吸上线进行；二是将短路试验点附近 1 公里范围内的扼流变压器与钢轨连接点拆除。如此以来在有效确保实验准确性的同时还可以从根本上减少对短路实验点四周设备所造成的影响。
4试验的注意事项
（1）在实验过程当中要安排专业人们对其进行监管，做好相关配件的准备工作，一旦有异常情况出现就要及时进行更换。事后对导致其损坏的原因进行分析总结，从而有效防止在实际运行的时候损坏设备。（2）在实验的时候，作为其核心内容，在短路实验卡片当中充分体现了相关事项的具体要求和重点。只有做好短路实验卡片的执行工作，方可从根本上确保短路实验的顺利实施。（3）一定要坚决撤除 AT 所自投装置、变电所以及分区所，为了有效确保实验结果的准确性，必须要做好重合闸的失压以及投退之间的配合。（4）线路上严格卡控好上道人数，将设备的全面检查和人员清场工作做好。而在结束实验之后还要全面检查一遍试验区当中变电所内的设备以及接触网设备，保证其处于良好的运行状态。将线路清场工作做好，避免有任何物品出现在线路上。另外，工务、电务以及通信等设备单位，还要检查好试验区段的设备情况，有效保证其均处于良好的运行的状态。（5）在实验的时候要确保所用软铜线长短适宜，短接线不能出现缠绕的情况，因为一旦产生缠绕的情况就会造成散热不良和短路电流的情况，甚至还会烧毁短接线。（6）在实验的时候，对于实验受现场设备安全确认单制度、接触网短路实验具备条件确认单以及每次实验确认单制度一定要严格落实。
5 结语
接触网短路试验是电气化铁路联调联试的最后一个试验项目，不仅是对断路器及其保护装置性能的检验，也是对牵引变电所设备安装接线是否正确可靠的检测手段，同时也是对相关各电气部件的冲击试验。新建电气化铁路线牵引供电系统进行接触网模拟短路试验，可以验证供电臂牵引网供电状态测控系统的基本性能和基本算法，根据测试结果指导牵引网供电状态测控系统的调整和优化，使系统达到设计目标、满足运行要求。
参考文献：
[1] 李丹丹.城市轨道交通直流牵引网稳态短路电流计算 [J].电气化铁道，2018，29（05）：55-60+67.
[2] 徐超群，杨俭，袁天辰.地铁牵引供电系统直流侧短路故障研究[J].计算机测量与控制，2018，26（06）：32-34+52.
[3]江东杰，金钧.基于柱上开关式电分相的接触网异相短路研究[J].电气化铁道，2018，29（02）：34-38.
[4] 窦雪薇.高速铁路牵引供电系统故障及继电保护系统的仿真研究[D].北京交通大学，2018.
[5] 薛玉霞.接触网分相短路跳闸的原因分析和措施 [J].铁道机车车辆，2017，37（05）：58-61.
论文作者:邱冬
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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