深圳地鐵３號 線 全 長４１．０９ｋｍ，*高設(shè)計(jì)速度為１００ｋｍ／ｈ，高架段在２０１０－１２－２８開 通 試 運(yùn) 營，全 線在２０１１－０６－２８開通試運(yùn)營。全線采用接觸軌供電方式，供電制式為 ＤＣ１５００Ｖ，接觸 軌 為 下 接 觸 式 鋼 鋁 復(fù)合軌。相對架空接觸網(wǎng)供電，接觸軌供電具有許多優(yōu)越性：工程易于安裝，維護(hù)簡單、檢修方便，壽命長，不占隧道上部空間，總體投資成本較少。但接觸軌供電方式需將供電 ＤＣ１５００Ｖ 的接觸軌平行安裝在鋼軌側(cè)面，如果在庫內(nèi)檢修線也采用接觸軌供電，則會(huì)對庫內(nèi)檢修作業(yè)人員的工作帶來危險(xiǎn)。為防止這一問題，一般是在正線采用接觸軌時(shí)，車輛段則采用架空接觸 網(wǎng)，在 車 輛 上 既安裝有接觸軌受流的集電靴，也安裝有接觸網(wǎng)受流的受電弓，通過供電方式的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)列車在 正 線 和 車 輛 段都能正常受流。但深圳地鐵３號線在車 輛 段 內(nèi) 沒 有 采用架空接觸網(wǎng)，而是在庫內(nèi)檢修線通過滑觸線供電的方式對列車進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)列車的庫內(nèi)檢修用電和列車牽

引出、入段。車輛段內(nèi)除檢修線以外，其他線如停車線、出、入車輛段線仍然采用接觸軌供電的方式。車輛段檢修線采用滑觸線供電方式，在國內(nèi)** 使 用，必 然 給 車輛的主電路受流設(shè)計(jì)、車輛段行車及運(yùn)作模式，以 及 車輛的檢修模式等帶來與其他地鐵不同的方式和問題。

本文對接觸軌、滑觸線供電的車輛高壓主電路設(shè)計(jì)、車輛段檢修線的滑觸線牽引列車出、入庫方式及應(yīng)用中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析與探討。

１ 接觸軌、滑觸線供電方式下的車輛高壓主電路深圳地鐵３號線車輛為 Ｂ 型車，每列車６節(jié)車廂，采用４動(dòng)２拖，分做兩個(gè)單元，中間４節(jié)車為動(dòng)車，車下安裝有牽引逆 變 器（ＶＶＶＦ），兩 頭２節(jié) 為 拖 車，車 下 安裝有輔助逆 變 器（ＡＰＵ），每 節(jié) 車 的 每 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 架 兩 側(cè) 邊都安裝有集電靴（全列１２個(gè)轉(zhuǎn)向架中只有拖車的２位端轉(zhuǎn)向架沒有安裝集電靴），全列共有２０個(gè)集電靴。每節(jié)拖車的車體 兩 側(cè) 裝 有 車 間 電 源 插 座（ＶＰＤ１、ＶＰＤ２）。在接觸軌 供 電 方 式 下，由 集 電 靴 從 接 觸 軌 受 流，將 ＤＣ１５００Ｖ電源輸送給車輛主電路。在滑觸線供電方式下，通過拖車任一側(cè)的車間電源插座與滑觸線插頭實(shí)現(xiàn)連接，列車主電路從滑觸線受流ＤＣ１５００Ｖ電源，從而實(shí)現(xiàn)庫內(nèi)的列車牽引出、入庫與車輛檢修用電（見圖１）。

列車為滿足在接觸軌受流運(yùn)行、庫內(nèi)檢修線出入庫及庫內(nèi)檢修３種情況的需要，列車的受電方式有３種模式，即接觸軌供電模式、滑觸線供電“１動(dòng)５拖”模式、車間電源模式，３種受電模式的轉(zhuǎn)換由拖車上供電模式轉(zhuǎn)換開關(guān)（ＭＳ）實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換（見圖２）。

（１）接觸軌供電模式時(shí)，列車在接觸軌供電方式下牽引運(yùn)行，列車主電路全部得電工作，列車２個(gè)拖車逆變器和４個(gè)動(dòng)車牽引逆變器全部工作，全列集電靴在高壓狀態(tài)。

（２）滑觸線供電“１動(dòng)５拖”模 式 時(shí)，列 車 可 在 滑 觸線供電方式下牽引列車出入庫或?qū)崿F(xiàn)庫內(nèi)調(diào)車，列車只有１個(gè) 動(dòng) 車 牽 引 逆 變 器 工 作，即 由１個(gè) 動(dòng) 車 牽 引 整 列車，**于在 檢 修 線 以 低 于１０ｋｍ／ｈ速 度 運(yùn) 行。這 時(shí)插有滑觸線 插 頭 的 拖 車（Ｔｃ車）的 輔 助 逆 變 器（ＡＰＵ）

主電路得電工作，以及靠近此拖車的動(dòng)車（２車或５車）的牽引逆變器（ＶＶＶＦ）主電路得電工作。同時(shí)全 列 集電靴在無電狀態(tài)，以保證庫內(nèi)檢修人員的安全。

（３）車間電源模式時(shí)，只給插接滑觸線插頭的單個(gè)拖車輔助逆變器得電工作，４個(gè)動(dòng)車主電路和全列集電靴都在無高壓電狀態(tài)，以滿足車輛檢修的用電需求和保證庫內(nèi)檢修人員的安全。

列車從滑觸線供電股道出庫過程中，供電模式轉(zhuǎn)換開關(guān)（ＭＳ）需從滑觸線供電“１動(dòng)５拖”模式轉(zhuǎn)換成接觸軌供電模式，列車從接觸軌供電區(qū)域進(jìn)入庫內(nèi)滑觸線供電股道時(shí)，則供電模式轉(zhuǎn)換開關(guān)（ＭＳ）需從接觸軌供電模式轉(zhuǎn)換成滑觸線 供 電“１動(dòng)５拖”模 式。無 論 出 庫 還是入庫，模式開關(guān)箱的轉(zhuǎn)換都需列車停車，列車一半停在滑觸線供電股道區(qū)，另一半停在接觸軌轉(zhuǎn)換區(qū)（又稱中性軌）。模式開關(guān)箱轉(zhuǎn)換前，必須關(guān)閉列車空調(diào)、照明等負(fù)載，停止列車輔助逆變器（ＡＰＵ）工作，斷開列車高壓供電（如果是列車出庫，操作滑觸線移動(dòng)小車斷電按扭，斷開滑觸線的高壓供電；如果是列車入庫，則降下列車受電靴，停止接觸軌的高壓供電）。當(dāng)列車無高壓供電，并從司機(jī) 室 高 壓 顯 示 表 確 認(rèn) 列 車 供 電 高 壓 為 ０Ｖ時(shí)，才能進(jìn)行模式開關(guān)箱的操作。操作時(shí)，需操作員打開模式開關(guān)箱，手動(dòng)操作模式開關(guān)箱閘刀（用專用絕緣操作桿操作）。

列車停放于 滑 觸 線 供 電 股 道，供 電 模 式 轉(zhuǎn) 換 開 關(guān)（ＭＳ）滑觸線供電“１動(dòng)５拖”模式與車間電源模式的相互轉(zhuǎn)換，同樣需關(guān)閉列車空調(diào)等負(fù)載，停止列車輔助逆變器（ＡＰＵ）工作，斷開列車高壓供電才能進(jìn)行。列車３種供電模式下的轉(zhuǎn)換，必須在列車全部集電靴未受流、模式開關(guān)箱無高壓情況下進(jìn)行，通過拖車車間電源插座（ＶＰＤ）與 滑 觸 線 插 頭 的 人 工 插 拔，以 及 手動(dòng)操作模式開關(guān)箱閘刀才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，這無疑增加了轉(zhuǎn)換時(shí)的作業(yè)程序，增大了安全風(fēng)險(xiǎn)。建議在以后的增購車輛或其他線路車輛設(shè)計(jì)中，將現(xiàn)有列車車間電源插座（ＶＰＤ）與滑觸線插頭的人工對孔插拔改成機(jī)械推導(dǎo)插拔方式，以降低插拔安全風(fēng)險(xiǎn)和插拔工藝要求；也建議將由閘刀開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的模式開關(guān)箱改成可由司機(jī)直接操控的電控自動(dòng)模式開關(guān)箱（類似于其他地鐵車輛的受電弓與集電靴的供電模式轉(zhuǎn)換），以減少人工作業(yè)，降低直接操作供電模式開關(guān)箱的風(fēng)險(xiǎn)。

２ 滑觸線供電方式下車輛牽引出、入庫及其安全問題國內(nèi)地鐵線路采用接觸軌供電方式時(shí)，車輛段庫內(nèi)供電基本采用架空接觸網(wǎng)，則車輛同時(shí)配備受電弓和集電靴。列車入庫時(shí)，升起受電弓，由受電弓受流，同時(shí)降下集電靴，停止使用集電靴；出庫進(jìn)入轉(zhuǎn)換段時(shí)，升起集電靴受流，降下受電弓。列車的主電路也需要一系列轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換通過司機(jī)臺上集電靴／受電弓轉(zhuǎn)換開關(guān)操作完成。而深圳地鐵３號線車輛段庫內(nèi)檢修線采用滑觸線供電方式?；|線供電即由滑觸線的移動(dòng)小車供電電纜及插頭與車輛拖車主電路的車間電源插座（ＶＰＤ）相連，以 提 供１５００Ｖ 高 壓 電 源 牽 引 列 車。列 車 動(dòng) 車時(shí)，通過“拖 曳 索”拖 曳 懸 掛 在 滑 觸 線 上 的 移 動(dòng) 小 車 滑行。列車出入庫時(shí)，半列車停于接觸軌轉(zhuǎn)換區(qū)（又稱中性軌），另一半停留于滑觸線供電股道區(qū)，在列車集電靴降靴無高壓情況下，進(jìn)行插頭的插拔（出庫時(shí)為拔除，入庫時(shí)為插接）與模式開關(guān)箱的轉(zhuǎn)換（入庫時(shí)轉(zhuǎn)換為滑觸線供電的“１動(dòng)５拖”模式，出庫時(shí)轉(zhuǎn)換為接觸軌供電模式），從而實(shí)現(xiàn)供電方式的轉(zhuǎn)換。滑觸線供電方式下的車輛牽引出入庫，分為３個(gè)步驟，即列車運(yùn)行進(jìn)入轉(zhuǎn)換區(qū)，人工插拔插頭和人工操作轉(zhuǎn)換供電模式，列車由第三軌供電牽引出庫或由滑觸線供電牽引到達(dá)檢修線停車位置（見圖３）。

滑觸線供電方式下車輛牽引出入庫，作業(yè)環(huán)節(jié)多，作業(yè)過程較復(fù)雜，涉 及 的 崗 位 多（４個(gè) 崗 位：列 車 司 機(jī)、廠調(diào)、滑觸線供電操作員與監(jiān)護(hù)員），作業(yè)過程必須執(zhí)行嚴(yán)格的安全聯(lián)控。全線開通初期，車輛出、入庫作業(yè)過程需要１３ｍｉｎ左右，發(fā)車時(shí)間過長，多次造成列車出庫晚點(diǎn)。經(jīng)過優(yōu)化作業(yè)流程，改良操作工具，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，目前發(fā)車出庫時(shí)間達(dá)到７ｍｉｎ左右，已能滿足正線運(yùn)營收發(fā)車和庫內(nèi)調(diào)車的需要。

滑觸線供電方式的轉(zhuǎn)換，必須在設(shè)備無高壓電下操作完成，操作員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，作業(yè)時(shí)另需配備監(jiān)護(hù)員進(jìn)行全程監(jiān)護(hù)。操作員需戴高壓絕緣手套和高壓絕緣鞋進(jìn)行安全防護(hù)。

車輛在滑觸線供電方式下牽引出、入庫的過程中，由于仍有集電靴處在庫前接觸軌區(qū)，只要有一個(gè)集電靴受流，則全列集電靴和主電路都在高壓狀態(tài)。為確保檢修人員及其他工作人員的絕對安全，庫內(nèi)人員作業(yè)時(shí)，必須注意人身和作業(yè)工具遠(yuǎn)離正在進(jìn)行出、入庫作業(yè)的車輛及其集電靴，至少保持７００ｍｍ 以上的安全距離。

深圳地鐵三號線車輛日檢的檢修模式采用雙日檢作業(yè)模式，即每天上線運(yùn)營的車輛只有一半車進(jìn)行日檢作業(yè)。正線運(yùn)營和檢修場地為“一線兩場”運(yùn)作模式，除一個(gè)車輛段外，還設(shè)立一個(gè)停車場作為日檢作業(yè)和停放車輛需要。車輛段內(nèi)除１０條檢修線采用滑觸線供電方式外，其他線路都采用接觸軌供電方式。停車場９條檢修線也采用滑觸線供電方式。由于滑觸線供電方式下車輛出、入段（場）作業(yè)較為復(fù)雜，花費(fèi)工時(shí)多，安全風(fēng)險(xiǎn)相對較高，而接觸軌供電方式發(fā)車不需要進(jìn)行供電方式的轉(zhuǎn)換，出入段時(shí)間僅需３ｍｉｎ左右，因此，不需檢修的車輛盡量停放在由接觸軌供電的停車線。

３ 接觸軌供電方式下車輛發(fā)生的技術(shù)問題

３．１ 車輛在運(yùn)行中的瞬間高壓失電和列車設(shè)備因失電引起自動(dòng)保護(hù)而停止工作問題

（１）深圳地鐵３號線車輛采用接觸軌供電方式，也存在車輛在運(yùn)行中出現(xiàn)瞬間高壓失電問題。為滿足換軌取流需要，每列車共有２０個(gè)集電靴，列車兩頭*遠(yuǎn)端集電靴跨距達(dá)到１０９ｍ，列車每側(cè)共１０個(gè)集電靴，集電靴與集電靴之間的距離分別為１９．５，１２．２、７．３ｍ。按照車輛設(shè)計(jì)要求，全列只要有２個(gè)集電靴在受流狀態(tài)，則可以保證列車運(yùn)行供電需要，即接觸軌相鄰錨段距離約在８９．５ｍ 內(nèi)，就能保證全列車有２個(gè)集電靴在受流狀態(tài)。但深圳地鐵３號線線路在車輛段、停車場出、入段線處，段內(nèi)調(diào)車牽出 線 以 及 正 線 道 岔、岔 群 區(qū) 內(nèi)，由于設(shè)計(jì) 缺 陷 和 限 界 原 因，接觸軌相鄰錨段雖不超過８９．５ｍ，但道岔區(qū)內(nèi)有部分接觸軌有效長度較短（短于１９．５ｍ，或短于１２．２ｍ、甚至短于７．３ｍ），有的接觸軌安裝時(shí)偏離正常位置，甚至與運(yùn)行通過列車的集電靴不發(fā)生接觸，成為無效接觸軌。當(dāng)列車運(yùn)行中兩相鄰集電靴剛好卡在接觸軌空擋處時(shí)，則列車無法從接觸軌取流而出現(xiàn)失壓故障現(xiàn)象。如果列車正好在此處制動(dòng)停車，則列車無法重新起動(dòng)運(yùn)行，需要由其他列車或工程車實(shí)施救援（在車輛調(diào)試期間曾出現(xiàn)過１次）。

（２）列車的瞬間失電還會(huì)引起牽引逆變器和輔助逆變器自動(dòng)保護(hù)而停止工作的問題。車輛設(shè)計(jì)時(shí)，牽引逆變器設(shè)定３ｍｉｎ內(nèi)出 現(xiàn)３次 及 以 上 失 壓（低 于９５０Ｖ）時(shí)，將進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)而 停止工作，輔 助 逆 變 器 設(shè) 定 １ｍｉｎ內(nèi)出現(xiàn)２次及以上失壓（低于８００Ｖ）時(shí)，也將進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)而停止工作。出現(xiàn)此類故障時(shí)需要手動(dòng)復(fù)位該逆變器控 制 電 源 開 關(guān)，逆 變 器 才 能 重 新 啟 動(dòng) 投 入 工作。由于線路岔群區(qū)存在列車無法連續(xù)取流而發(fā)生 瞬間失壓現(xiàn)象，只要在３ｍｉｎ或１ｍｉｎ內(nèi)超過上述設(shè)備的設(shè)定次數(shù)，則列車牽引逆變系統(tǒng)和輔助逆變系統(tǒng)會(huì)報(bào)失壓故障而停止工作，嚴(yán)重時(shí)全列２個(gè)輔助逆變器和４個(gè)牽引逆變器同時(shí)報(bào)故障并停止工作（在車輛調(diào)試期間和運(yùn)營初期多次出現(xiàn)），列車失去牽引力，無法繼續(xù)運(yùn)行。為防止發(fā)生上述問題，運(yùn)營初期對出現(xiàn)失壓的岔群區(qū)接觸軌進(jìn)行清查，對出現(xiàn)車輛受流**的接觸軌錨段進(jìn)行加裝或延長，車輛運(yùn)行中發(fā)生失壓故障現(xiàn)象大大減少，但受線路限界原因，在車輛段和停車場出入段道岔區(qū)，仍有幾條接觸軌錨段不能滿足列車的連續(xù)受流而出現(xiàn)失壓現(xiàn)象，為此，制定了相關(guān)措施，盡可能防止列車在接觸軌供電盲區(qū)停車而發(fā)生被迫救援的事件。因此，在線路設(shè)計(jì)階 段，需 充 分 考 慮 線 路 條 件 和 列 車 取 流 的 需求，盡量避免存在接觸軌供電盲區(qū)，確保運(yùn)行中的列車能不間斷受流。