浅谈广州地铁负回流系统的分析
         作者简介：方刚（1985，11-），男，籍贯：江西省南昌市，现职称：电气助理工程师，学历：本科，研究方向：城市轨道交通电气。

1前言
　　广州地铁五号线牵引回流系统由钢轨、负回流电缆、上下行均流电缆等组成。正线采用60kg/m的钢轨，连接牵引变电所负母线至上下行钢轨的负回流电缆采用400mm2截面铜电缆。在正线各车站两端上下行钢轨间设置均流电缆，但在有负回流电缆的一端，上下行钢轨间不再设均流电缆；另外，若上下行隧道有区间逃生通道，则利用该通道设置上下行均流电缆；在高架区段，区间均流电缆间隔控制在200～300米左右。均流电缆选择2根150mm2截面的DC1500V铜电缆。选取五号线坦尾-西场区间负回流系统图见图1所示。

2故障事件
　　2012年5月在此区间发生隔音板掉落短路，此次短路西场211和坦尾213开关能够正常动作，短路电流足够大，通过与开通时接触轨短路试验比较，发现本次动作电流完全在合理范围内，说明中山八-西场区间负回流系统完全正常
　　另外，对西场211供电臂近端列车启动电流，和坦尾213开关供电臂近段列车进站时电流进行录波，发现列车全程取流顺畅平滑，例如在西场211供电臂附近列车启动时，电流瞬间增大到2000A左右，侧面反映了钢轨至变电所负极柜间的负回流系统正常，故障录波波形见图2所示。

3五号线接地系统调查分析
　　五号线变电所接地装置的设置方案如下：
　　（1）车站接地装置：每个车站单独设置一个接地网，接地网的接地电阻应小于0.5Ω，困难地段不大于1欧姆，并校验接触电势和跨步电压。对于地下车站，接地网上设2组引出接线点，每组接线点设2个引出线，2组引出线沿接地极的电气距离应大于20米。一组引出线接至强电接地母排，另一组引出线接至弱电接地母排。强电接地母排设在变电所，供变电所设备工作接地和安全接地用。从强电接地母排引出2回电缆至车站设备接地母排，供车站设备工作接地和安全接地用。弱电接地母排供车站通信、控制等弱电设备接地使用。对于高架车站，在变电所下面单独设置接地网的同时，将高架车站建筑基础桩基（自然接地体）和该接地网连接起来构成联合接地网。接地网上设3组引出接线点，每组接线点设2个引出线，3组接线点电气距离均应大于20米。一组引出作防雷接地用，另二组分别接至强电接地母排和弱电接地母排。
　　（2）接触轨接地扁铝及电气设备接地。在牵引变电所处，将三轨的接地扁铜接至变电所内的强电设备接地母排。变电所设备应通过变电所接地母排接地。车站低压设备（如水泵、电梯等）应通过车站设备接地母排接地。车站弱电设备（如通信、信号等）应通过车站弱电设备接地母排接地。正线各车站变电所内设置两台钢轨电位限制装置，每台都与左右线钢轨相连。区间电缆支架的接地扁钢在车站接至变电所强电接地母排。高架区段的防雷接地扁钢应接至桥墩地网接地端子。区间电气设备金属外壳接至区间电缆支架接地扁钢上。车辆段内沿线电气设备应根据现场实际情况选择适当方式接地。五号线正线综合接地系统网络图见图3所示可见各站的信号机等其他轨旁电气设备的地线都是接在强电地网PCE中在此次事件中接触轨对地短路，造成故障点附件接地扁铝电压瞬间抬高，所以在接触轨对地短路过程中可能会造成相应的轨旁设备异常。

4验证及分析
　　为了验证五号线西场-坦尾区间的接地扁铝连接是否正常，西场、中山八、坦尾站的变电所接地电阻是否正常。对以上三站变电所的两个强电接地引上线利用钳形接地电阻测试仪进行了测量。测试原理见下述：
　　在多重接地的接地电阻中，以测试对象的接地电阻为Rx，其它接地电阻为R1、R2、R3、Rn。R1、R2、R3、RN可看作并联并视为一个合成电阻Rs。由于并联关系，与被测电阻RX相比，Rs可视为足够小。等效电路如图4所示。
　　通过钳口（CT1）向电路施加电压（V），即在相应的接地电阻中产生电流（I）。在另一个钳口（CT2）测得此电流后，通过计算即可确定电阻值（R）。此时，由于相对于RX，RS非常小，仪表显示的阻值R即可看作Rx。通过上述的钳形接地电阻测试仪的原理可以知道，如果对西场、坦尾、中山八的变电所接地引上线进行测量结果满足要求（大于1Ω）。说明上述三所的变电所接地极正常，对上述三所的测量后试验结果均正常

5结束语
　　通过对西场-坦尾现场牵引系统牵引负回路进行核查与设计相符，接触轨接地扁铝连接紧固良好与变电所的接地网连通正常。对五号线接地网分析为今后区间故障查找提供便利。

参考文献
　　[1]周捷.宋云翔，徐敬松.直流牵引供电系统的微机保护测控探讨[J].电网技术，2002.
　　[2]郑瞳炽.城市轨道交通牵引供电系统[M].北京：中国铁道出版社，2000.
　　[3]王晓红.地铁直流馈线保护研究[D].西南交通大学，2002.
　　[4]陈生贵，卢继平，王维庆.电力系统继电保护[M].重庆：重庆大学出版社，2003.
　　[5]高劲，江平.浅析地铁直流牵引变电所的保护原理[J].电气化铁道，2003（6）.