摘要：随着我国铁路运营里程和电气化率的不断增长，供电设备和运维工作量日益增多，采用智能化运维设备和技术保证作业安全和提升运维效率势在必行。本文所研究的市域轨道交通接触网交流可视化接地系统，通过远程可视化自动接地替代人工接地，解决了传统作业方式效率低、成本高、安全性差等问题，提高了运维过程中人员和设备的安全保障能力，提高了接触网检修效率和质量。

关键词：轨道交通；交流接触网；可视化接地管理系统

1交流可视化验电接地装置技术

1.1交流接触网远程可视化接地操作技术

交流接触网的可视化验电接地装置实现交流27.5kV接触网的远程可视化自动验电接地，具有智能验电、验电接地联锁、操作回路强制闭锁、设备状态视频监控及智能识别等功能，可实现交流接触网接地操作中央级、站级、当地三级控制，可支持一键顺控等程序化控制，在保证安全的前提下，提高检修作业接地操作工作效率，解决交流接触网缺乏自动接地手段、接地作业效率低、安全性不足的问题。

1.2交流接触网在线精准验电技术应用

根据DL/T538—2006《高压带电显示装置》规定，对于单极接地的单相系统，当线对地的实际电压大于69%标称电压时应判为有电，小于26%标称电压时应判为无电，判定为有电和无电的中间区间范围较广[1]。接触网停电后常有感应电压，尤其在进行V形天窗作业时，感应电压过高易导致验电结果严重失真，失去应有作用。可视化接地装置采用直接接触式电压传感器，一端接至接触网，另一端接入大地，采用分压方式或弱电流方式获取接触网电压，经隔离变换后送入接地装置智能测控装置完成电压采集和验电。该验电方式可在线验电，验电精度高，受环境影响小，设计时采用双路冗余设置以保证验电可靠性。验电结果参与接地操作逻辑判断，有电时禁止接地操作，保证操作安全。

1.3牵引供电网络拓扑安全联锁

接地操作时需要验证与隔离开关之间的联锁关系，只有上网隔离开关在分位时才允许接地，而轨道交通线路区间长，沿线设置的每台接地装置均通过控制电缆与上网隔离开关实现联锁难以实现；也有通过管理系统实现联锁，需要数据采集、汇聚、联锁逻辑校验、命令下发、装置输出等环节，结构复杂，存在人工编辑联锁逻辑不规范、条件易遗漏等问题，可靠性差。

2轨道交通交流接触网可视化接地管理系统应用

2.1交流接触网在线精准实时验电技术

判断接触网是否带电是能否实施接地作业的必要前提。根据ＤＬ／Ｔ538—2016《高压带电显示装置》的规定，对于单极接地的单相系统，当线对地的实际电压大于69％标称电压时应判为有电，小于26％标称电压时应判为无电，中间的区间范围很广。人工接地方式采用的验电器精度不高。接触网停电后常有感应电压，尤其“V型”天窗作业时，感应电压过高易导致验电结果严重失真。因此，如何对交流接触网进行精确验电，是接地作业时遇到的普遍难题。交流可视化验电接地装置采用直接接触式电压传感器。传感器的一端与接触网相连，另一端接入大地，采用分压方式或弱电流方式获取接触网电压，经隔离变换后送入接地装置的智能测控单元后即可完成电压采集和验电[2]。该验电方式可以在线验电，验电精度高，受环境影响小。为了保证验电的可靠性，该方式在设计时采用了双路冗余设置。验电结果参与接地操作逻辑判断，有电时禁止接地操作，以保证作业安全。

2.2牵引供电网络拓扑安全联锁技术

接地操作时需要验证接地装置与上网隔离开关间的联锁关系，只有隔离开关在分位时，方可允许接地。轨道交通线路区间长度较长，若要沿线设置的每台接地装置均能通过控制电缆与上网隔离开关实现联锁，技术上难以实现；若通过安全生产管理相关系统软件实现接地装置与隔离开关的安全联锁，则需要增加设计数据的采集、汇聚、联锁逻辑校验，以及命令下发、装置数据输出等环节，其技术结构复杂，且存在人工编辑联锁逻辑不规范、逻辑条件易遗漏等问题[3]。交流可视化接地系统在全线设备状态采集的基础上，实现基于牵引供电网络拓扑的安全联锁功能。每台交流可视化验电接地装置从交流可视化接地系统中获取全线上网隔离开关、联络开关及其他接地装置等位置状态，建立全线的电气网络结构，并根据拓扑逻辑规则自动判断联锁条件，输出控制允许或闭锁信号。

2.3非同源设备状态双确认技术

为了进一步提高接地安全措施的实施效率，可在交流可视化接地系统设定相关的自动控制程序。当启动条件满足时，可自动完成接地装置控制，也可实现接地装置的批量并行遥控操作。接地开关位置状态信号的准确、可靠是保证自动控制安全的前提，若仅基于辅助接点来采集设备状态，一旦出现接点脱落、松动及断线等异常状况，接地开关位置状态信号就会失真，进而导致自动控制出错，甚至引发安全事故。为保证接地装置状态信号的可靠性，交流可视化接地系统采用“辅助接点＋视频智能识别”两种完全不同的技术原理获取接地开关位置的状态信息，以实现接地开关状态非同源设备的双确认功能[4]。交流可视化接地系统以辅助接点采集的位置信号作为主要判断依据，以通过交流可视化验电接地装置自带摄像机视频画面智能识别出的位置信号为辅助依据，再将这2个状态信号进行逻辑对比。当2个依据信息均满足“合位”或“分位”时，才能确认设备的实际状态，否则将判为位置信号状态异常并发出告警。

结束语

总之，在轨道交通中，接触网检修作业前必须实施接触网停电作业，并做好接地安全措施。目前基于27.5kV交流牵引供电的接触网接地作业大多采用人工操作及人工监管方式，作业效率低下，且作业过程中还存在误触电、误接地及误送电等安全风险，此类安全风险引发了多起安全事故。以实现接触网的安全、快速接地，保证有效检修作业时间，进而为实现市域轨道交通安全、高效、绿色运营提供技术支撑。

参考文献

[1]周玉杰. 电气化铁路接触网智能接地系统方案研究[J]. 电气化铁道，2022，33（S1）：109-112.

[2]杨晓峰，郑琼林. 城市轨道交通牵引供电系统接触网和回流安全综述[J]. 都市快轨交通，2022，35（02）：1-9+24.

[3]余韬. 城市轨道交通与干线铁路衔接段的接触网设计方案研究[J]. 城市轨道交通研究，2022，25（03）：57-60+65.

[4]陈朋飞. 接触网可视化接地系统在现代有轨电车中的应用分析[J]. 城市公共交通，2022，（01）：42-45.