史天玉

(中铁第一勘察设计院集团有限公司, 陕西 西安 710043)

0 引言

城市轨道交通的主流供电设施为直流牵引系统，其运行的安全性与可靠性直接影响司乘人员的人身安全和列车的正常运行[1]。为快速切断短路故障，列车短路电流的判定大多采用DDL保护措施，但DDL容易将列车负荷冲击电流误判为短路电流，引发保护误启动[2]。

为提高直流牵引供电系统短路电流识别能力，文献[3]提出了一种基于经验模态分解的直流牵引振荡电流和短路电流识别方法；文献[4]采用分型理论的关联维数提取牵引网动态特征，能够有效识别直流牵引网络故障类型；文献[5]基于经验小波变换和能量熵提取远端短路电流故障特征，能够将其与列车过分段电流有效区分。

列车启动过程中的负荷冲击电流与远端短路电流的相似性较高，极易引发DDL误跳闸。为此，提出了一种基于小波包变换和自组织映射神经网络的短路电流检测方法，并通过实验验证了该方法的有效性和优越性。

1 城市轨道交通直流馈线保护模型

目前，我国城市轨道交通直流牵引供电系统的馈线保护措施，包括大电流脱扣保护、DDL保护、定时限过流保护、双边联跳保护和接触网热过负荷保护，配置方式如图1所示[6]。

图1 城市轨道交通直流馈线保护逻辑关系

大电流脱扣保护是一种针对突发大电流的断路器独立本体保护措施，能够有效切除近端短路故障，且响应十分迅速。DDL保护的启动依据是电流的变化率和变化量，对中远距离短路和金属性短路能够起到有效的保护作用，主要有瞬时跳闸、DDL+ΔI和DDL+ΔT等3种形式。……