高速铁路接触网单供电臂跳闸，为什么另一行馈线没跟着动作？

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高速铁路接触网单供电臂跳闸，为什么另一行馈线没跟着动作？

在全并联AT供电方式下，接触网发生故障时，通常上、下行馈线断路器都会因保护动作而跳闸。但现场偶尔会出现一种反常情况：只有一行供电臂跳闸，另一行保护装置虽然启动却未出口动作。这种单供电臂跳闸给故障判断和应急处置带来很大干扰。本文围绕这一现象，梳理保护动作逻辑、单臂跳闸的形成条件以及过负荷与动车组故障两类典型原因的判别要点。

一、全并联AT供电方式的保护配置与动作时序

全并联AT供电方式下，牵引变电所馈线通常设置距离保护、电流速断保护、过电流保护和电流增量保护。其中距离保护阻抗I段为主保护，保护范围为供电臂全长。AT所、分区所馈线设置失压保护。

瞬时性故障时的保护动作时序为：牵引所上、下行馈线保护阻抗I段延时0.1秒跳闸，1.1秒后AT所、分区所断路器失压跳闸，2.1秒后牵引所馈线重合闸动作，3.1秒后分区所断路器检有压重合，4.1秒后AT所断路器检有压重合，恢复正常供电。若上（下）行发生永久性故障，跳闸后下（上）行供电臂重合闸成功，故障行重合闸失败，此时AT所、分区所解列运行，由全并联AT供电改为直接供电方式。

理解这一时序是分析单供电臂跳闸的基础：正常情况下，一行故障后，另一行仍通过并联路径提供短路电流，若电流燃弧未熄灭且达到保护定值，另一行馈线也应跳闸。

二、单供电臂跳闸的形成条件

以某高铁牵引变电所212DL跳闸为例。该所211DL、212DL馈线保护装置速断定值为3000A，时限60毫秒；阻抗I段时限100毫秒；过流定值为2750A，时限600毫秒。

故障发生时，212DL馈线电流为4969.23A，超过速断定值3000A，212DL电流速断保护动作跳闸。此时线路由211DL提供电流，电流燃弧未熄灭。但直到保护延时70毫秒时，线路上短路故障消除。211DL虽然达到阻抗I段动作值，但由于未达到阻抗I段100毫秒的时限而返回，因此保护装置只有211DL保护启动记录，并没有出口动作。

由此可以归纳单供电臂跳闸的关键条件：故障行馈线保护先动作切除故障，另一行馈线因故障持续时间未达到其保护动作时限而返回，或者因远端阻抗较大、电流未达到保护定值而不动作。

三、动车组故障引起单臂跳闸的判别

上述案例中，通过比较牵引所、AT所、分区所的吸上电流，按照吸上电流比测距原理计算故障点距离，确认故障点在第一AT区段上行。调取视频发现，故障发生时故障点附近G1232次动车组车顶有放电现象，动车组进库检查后确认系动车组主变压器一次侧设备故障引起跳闸。

其机理是：动车组发生故障时，动车组主断路器会自动分闸。由于接触网馈线阻抗I段保护动作时限为0.1秒，动车组故障切除时间与馈线保护时限接近，导致馈线保护动作跳闸。在切除动车组故障后，非故障馈线在故障发生2.1秒后启动重合闸，而另一行馈线由于远端阻抗较大，电流未达到保护值，且故障切除时间短，从而引起单供电臂跳闸。

四、过负荷引起单臂跳闸的判别

除动车组故障外，过负荷也会引起单供电臂跳闸。过负荷情况下，近端供电臂馈线电流率先达到保护定值而发生跳闸，并联的远端供电臂因线路阻抗较大，电流值未达到保护定值而未发生动作。在近端馈线跳闸后，由并联的远端馈线提供电流，随着动车组运行前进，或者由于下坡加速等原因，并联的远端馈线电流达到保护定值，会发生上下行供电臂先后跳闸的情况。

根据《中国铁路上海局集团有限公司高速铁路接触网故障抢修实施细则》（上铁供〔2018〕116号文），过负荷判断条件包括：发生1-1故障；电压20kV以上或合成电压40kV以上；T、F合成电流值在馈线过流保护定值左右（过流保护动作时电流不小于保护整定值，阻抗保护动作时电流一般在过流保护整定值±100A左右）；阻抗角在20度以内；供电臂内有动车组运行。

五、处置要点

发生单臂跳闸后，首先根据故障报告信息判断故障类型和地点。对于经常性过负荷线路，可联系运输部门重新评估运输能力，合理设计列车运行间隙，必要时修改保护定值，或对枢纽地区牵引变压器、供电设备进行增容升级改造。针对动车组故障，积极与动车段建立共享机制，可结合6C系统和车载无线研发故障实时报告系统，做到故障追踪及时准确；针对故障车型，对关键设备进行全面排查，处理隐患。

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参考资料：赵玉乾《高速铁路接触网单供电臂跳闸原因分析及对策》，《上海铁道》增刊2019年第1期；《中国铁路上海局集团有限公司高速铁路接触网故障抢修实施细则》（上铁供〔2018〕116号文）。

引用依据：
《高速铁路接触网单供电臂跳闸原因分析及对策》

资料使用说明：本文依据已抽取铁路专业原始文本整理，仅供学习参考。涉及规章、技术参数和作业要求时，请以现行有效文件为准。

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