摘要：随着我国经济和科学的发展，对城市建设的规模也在逐步增大，许多大城市都要开始修建轨道交通，轨道交通的建设离不开直流牵引供电系统。为了保证城市轨道交通的安全，就要保证直流牵引供电系统的安全。在直流牵引供电系统中出现的各种短路故障，需要安装绝缘设备来得到解决。这对整个轨道交通系统具有重要意义，本文将通过具体的阐述向大家介绍绝缘物质对于直流牵引供电系统的重要性。
关键词：轨道交通、直流牵引供电系统、绝缘
前言：城市轨道交通当中，直流牵引供电系统是列车的动力源泉，也是整个交通系统的重中之重。因此我们需要做好直流牵引供电系统的保护工作，通过设计保护框架来防止泄漏事故的发生，将直流牵引供电系统故障将至最低是对整个交通系统负责，对人民生命和财产负责，下面我们将逐步介绍直流牵引供电系统，并对绝缘安装做出重点介绍。
1、直流供电系统安装的意义
直接牵引供电系统是针对当前轨道交通容量变大、载客人流量增加和载流密度大等特点来设计的，它的优势在于能够在有限的空间内不采用高压电就能提高交通运载效率，并且能够节省出大量的空间和大量的调速设备，使得在安装难度上降低，安装费用减少。为了降低供电系统的负载，直流牵引供电系统可以通过减轻电动机的整流换向来达到，不过系统负载增加时，由于系统电压的约束会导致大量能量损耗，因此如何降低直流牵引供电系统的电位成了我们必须要解决的难题。
2、电位变化
负荷电流的产生是因为列车在钢轨正常运行过程中产生的，随着列车位置移动过程中产生的大量摩擦和过多的振动，使得钢轨对地的电位发生了巨大改变。一般在电位发生变化的时候，系统中的供电线路器会通过跳闸来保护线路，不过这样会造成很大范围的停电和设备损坏，严重一些还可能会造成人员伤亡。当线路出现短路时，电压差会急剧上升，其他框架中的电压元件会受到一定影响，导致事故的范围扩大。为了减少线路短路或者其他类似故障带来的跳闸，我们应尽量减少一些电压元器的使用，并且在设备安装的时候一定要进行绝缘安装。安装绝缘装置的优势在于当电位差达到一定数值时，绝缘装置能够将钢轨电位装置和其他保护装置的关系很快做出协调，给供电人员提供足够抢修预案的时间，让供电人员能够及时恢复供电保证轨道交通的运行情况。
3、框架保护和绝缘安装
在直流供电系统中杂散电流很大，因为整个系统在运作时电流不仅会从负极走行轨流回，还会从大地流回，这也是直流供电系统不接地的原因，但是设备的外壳会和大地相接。当电流从正极通过设备外壳流向负极时，这时连接负极的钢轨和车身会有大量电流经过，会对旅客造成严重的生命安全，安装框架的主要目的就是实时监测设备外壳的绝缘情况，这样才能在线路短路时及时跳闸避免造成更加严重的后果。绝缘安装的原理在于避免正负两极同时接地造成用电设备烧坏，从而导致事故的发生。在直流牵引系统中任何一极接地都不会对装置或人身安全构成危害，但是两个电极都接地了会瞬间增加短路电流，这些大量的电流超过了直流设备的承受能力，最后导致设备损坏，绝缘安装就是通过对电极的采取绝缘保护，防止大量短路电流出现。
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4、框架保护原理
电位框架保护有两种方法：1、电压框架保护；2、电流框架保护。电压框架保护的原理是通过采集设备外壳接地的正极与负极之间产生电位差的信号发送给限位装置，通过电位限位装置在电位差过大的时候直接将钢轨接地，将电位差及时缩小从而保护旅客的人身安全。当电压差达到限位数值而限位装置没有将钢轨接地的情况发生时，电压框架才会开始保护机制，因此可以说电压框架保护是限位装置出现问题后的保护框架；相比于电压保护框架，电流保护框架也是通过采集信号对泄漏电流实时监测，其目的也是保护人身安全。保护框架通过采集到的故障电压数据和故障电流数据来清除故障保护跳闸，在实际运营的过程中，保护框架偶尔会做出错误动作。这是因为直流设备系统内部发生泄漏时，短路电流会通过各个电器元件流向负极，刚开始泄漏的短路电流比较小，如果没有及时清除就会慢慢扩大，直到从几十安培提高到上万安培。因此我们还需在框架保护上安装高灵敏设备，这样才能在泄漏初期及时消除故障。
5、绝缘安装的现状
在保护设备制造上，国内的制造能力已经完全跟得上，因此我们需要考虑的是同时启动多辆车产生的电流上升问题。那时绝缘设备能否具备应有的作用，如果绝缘设备无法起到有用的作用，那么问题应该如何去解决？
绝缘安装凭借它的高灵敏度来为保护框架检测解决小电流故障。当出现大电流出现短路时，绝缘安装选择性差的特点就被暴露出来。在未来的发展中，我们需要有绝缘设备的同时又能准确找出故障位置的装置。在对电弧研究时，我们要对大电弧进行动作保护，在有大电弧状况发生时，绝缘装置也能正确识别出来。
在地下安装轨道交通设备时，需要考虑恶劣的地下环境。潮湿是地下环境之一，它会造成绝缘值无法达标；尘土和金属等颗粒会影响到绝缘电流；绝缘板在地下环境中容易老化，使其安全性能大大降低。
6、绝缘安装
在进行绝缘安装前需要有空洞位置和地标高度等测量数据，在安装过程中要使两个绝缘设备的距离不会超过一米，选用直径大于十二毫米带螺纹的钢筋连接钢槽和支撑物，绝缘板要能遮住钢槽的基础轮廓，在绝缘板与钢槽粘合时要注意胶带不能太厚；在焊接完成后进行打磨，不能有焊渣和漏焊情况发生。在整个安装过程中要保证所用的回丝和棕丝不会影响到绝缘水平，接着对各个焊点通过防锈漆和富锌漆进行防腐处理，在湿度较大情况下还应该多刷一层封闭漆，用平整度仪检测测试漆层平整度合格后就要开始做清洁工作。通过吸尘器、无水酒精和脱脂棉进行初级清洗、湿毛巾进行二次清洗、无水酒精和脱脂棉进行三次清洗后，用绝缘电阻做绝缘测试，当绝缘阻值小于2 欧姆时才算合格。
结束语：通过良好的绝缘措施解决了直流牵引供电系统出现的短路故障和接地故障，这对城市轨道交通系统的安全做出了一定的保障。希望通过直流牵引供电系统的完善使人们出现更加便利，更加安全。
参考文献：
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论文作者:李成军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/1
标签：供电系统论文; 电流论文; 框架论文; 设备论文; 轨道交通论文; 电压论文; 钢轨论文; 《基层建设》2019年第9期论文;