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摘要：通过研究中低速磁浮交通与常规轨道交通供电系统的区别，重点分析了直流接地漏电保护装置的重要性，对运营的影响以及提出新的故障解决方案。
关键词：中低速磁浮；直流漏电保护；64D供电系统
近年来，随着经济的不断增长，我国城市轨道交通发展需求巨大，中低速磁悬浮以其噪音低、性能好、无轮轨磨耗、造价低等优势，使得磁浮列车将成为未来城市轨道交通的新选择。
1设置接地漏电保护装置的必要性
中低速磁浮与传统轨道交通直流系统均为不接地系统，直流供电设备对地绝缘安装。传统轨道交通直流系统正极与接触网（或接触轨）相连，为车辆供电，负极通过回流箱与走行轨相连，形成电流回路。
中低速磁浮供电系统最大的特点就是走行轨不再作为回流的通路，而是采用专门的负极柜（也称第四轨）回流，即第三轨供电，第四轨回流，回流轨与供电轨采用同样的绝缘安装形式，在运行过程中带有电压，如果车辆发生绝缘故障，车辆与地之间就会产生电压。为了保证直流设备的正常工作和乘客的安全，在牵引变电所的负极设置接地漏电保护装置（也叫64D）。当接触轨发生直接接地故障或列车框架发生短路故障时，接地漏电保护装置启动保护，保证设备及人身安全。
2接地漏电保护装置的原理
64D通过电缆连接于变电所直流柜负母排和接地母排之间，主要由可变电阻R、逆流二极管、电流传感器及智能装置VD（含电压传感器）组成，在1500V直流系统中可变电阻一般设置为5Ω。二极管使电流只能由大地流向负极，截止电流从负极流向大地，系统正常运行情况下，线路上的漏电流在接地电阻R上产生的压降远小于64D的整定值，接地电阻R上产生的电压可以忽略不计，即相当于牵引供电系统负极电位接近地电位。只有当正极接触轨对地短路或列车电控系统绝缘因老化、击穿等损伤形成漏电流，在R上的压降达到64D的整定值时（一般180V报警，200V跳闸），引起牵引所直流馈线开关跳闸。为避免线路中送电以及车辆启动等造成的64D误动作，并与所内直流系统电流型框架保护区分开，64D保护定值延时时间一般设置为0.3s。
图1直流接地保护装置主接线图
364D装置保护配合关系
64D与车辆及变电所内的其他保护配合的情况有以下几种：
（1）正常工作状态：各牵引变电所直流电源正极通过供电轨（正极第三轨）输送直流电能给磁浮车辆，牵引回流经回流轨（负极第四轨）返回变电所负极，供电回路各部分绝缘良好，接地保护装置检测的电压、电流为正常数值，量值很小。
（2）正、负极轨短路故障状态：由于线路上正、负极轨的安装位置较远，极间的短路故障一般不会出现，唯一的可能是由于列车前端挡板内卷入了雪或杂物，并堵塞于正、负极的导电弓间导致极间短路，此故障所产生的短路电流一般较大，可由变电所馈线保护动作，直流快速断路器跳闸，并报警。
（3）正极供电轨接地事故：供电轨的接地事故有时会发生，如轨地之间有金属物搭接，污秽造成绝缘子闪络等，此时有接地电流流入至各变电所的接地保护装置，此值达到漏电预警值时，64D动作，将变电所内馈线断路器断开，并报警。
（4）列车主线路、高压辅助线路的短路事故：磁浮列车主线路、高压辅助线路的短路事故极其稀少，发生事故时，当事故点发生在车载快速断路器之后，将通过车辆电控系统的快速断路器切除；若事故发生在车载断路器之前，则只能通过变电所内快速断路器切除。
（5）变电所负极母线绝缘不良：在正常情况下，由于漏电流一定，接地电阻上的压降变化很小，一旦负极母线绝缘电阻下降，将使接地电阻上的电压减小，通过检测该电压值并与正常值比较，可以判断该区间负极母线绝缘是否符合要求。
4发生接地故障后的处理方案
中低速磁浮全线F轨贯通，且与各变电所大地电气连接，如果线路上某一点正极轨与F轨短接，则靠近故障点的大范围内直流接地保护装置都能够检测并报出直流接地故障，使本站所有馈线柜立即跳闸，若再有联跳邻站的保护，则会造成大范围停电，如何迅速判断失电原因对于尽快恢复列车运营至关重要。
图2变电所主接线图
因变电所为无人值班设计，故障发生后只能由运营人员逐个变电所排查故障，效率低下。现提出一种解决方案如下：发生直流接地故障时，本站所有馈线柜立即跳闸，本站及邻站向对应区间供电的所有馈线柜立即跳闸，然后按照本站211和左邻站213、本站213和右邻站211、本站212和左邻站214、本站214和右邻站212的顺序依次重合闸（原本处于分闸状态的断路器不进行重合闸）。
实现过程为：
（1）本站211和左邻站213重合闸后，5s内PLC没有接收到跳闸信号，则认为本站211和左邻站213对应的供电区间无故障，PLC发出信号，启动本站213和右邻站211重合闸。
（2）本站211和左邻站213重合闸后，5s内PLC再次接收到跳闸信号，则认为本站211和左邻站213对应的供电区间有故障，PLC发出信号，使本站211和左邻站213闭锁，然后PLC发出信号，启动本站213和右邻站211启动重合闸。
以此类推，逐个进行重合闸。该解决方案可快速确定故障范围，降低影响运营的时间，快速恢复运营。
结论：在中低速磁浮供电系统中设置64D是十分必要的，通过对64D的研究以及提出故障发生后的解决方案，有助于更好的促进中低速磁浮的安全运营与长远发展。
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