鲁小兵，周文卫，王元贵

0 引言

在地铁直流牵引供电系统中，最常见、危害最大的是短路故障，其中发生概率最高的是架空接触网对走行轨的短路[1]。短路点和牵引所之间的距离对短路电流的特征有很大影响，按照短路故障发生的位置，可以将其分为近端短路和远端短路。研究短路电流变化趋势，进行短路电流计算，对于保护装置参数整定有重要意义。

发生远端短路时，由于走行轨是铁磁材料，且横截面积很大，容易受到集肤效应的影响，在发生短路的暂态过程中，走行轨的电阻和电感等电气参数会发生很大变化，从而影响短路电流的发展趋势。本文在考虑走行轨集肤效应的基础上，对走行轨相关参数进行计算，为保护装置整定提供依据。

1 短路模型

远端短路故障可以不考虑详细的整流机组交直流变换模型，将交流侧等效为直流电压源Ud0串联电阻 Req和电感 Leq的方法来计算远端短路故障电流[2]。在不考虑走行轨集肤效应的条件下，接触网和走行轨分别可以使用仅与长度有关、参数恒定的电阻串联电感R1L1和R2L2来模拟。远端短路模型如图1所示。

图1 远端短路电流计算等效模型示意图

由暂态电路可知：

式中，τ是时间常数，不考虑走行轨由于集肤效应而导致参数变化的条件下，短路电流满足

2 实测短路数据分析

但在实际工况环境下，时间常数是变化的，以广州地铁实测短路电流为例，计算其短路过程中时间常数的变化趋势。

图2 a和图2 b分别为广州地铁某次短路的电流波形，将时间坐标平移，使短路起始点在0时刻，记录不同时刻的电流值并计算其时间常数[3]，结果如表1所示。……