轨道交通电气火灾防控技术的研究及应用
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【摘 要】在现代社会生活中，城市轨道交通具有运输量大、环保、效率高等特点，已经成为城市现代化公共交通主要发展方向。轨道交通安全运行的最大隐患，便是火灾一类灾害，对于出行民众的切身安全有着较大影响，而火灾中电气类火灾发生频繁，造成的损失惨重。基于此，本文对轨道交通电气火灾预控进行分析，并对其应用展开探讨。
【关键词】轨道交通;电气火灾成因;电气火灾防控
现代城市发展对于交通的要求极高，轨道交通的作用便在于提高民众出行效率，推动城市的运转速度，进而使城市发展提速[1]。但在轨道交通常规型电气火灾预控技术中，较易受环境及时间等条件影响，导致技术存在可靠性较差，误报漏报等缺点，由此使得技术无法发挥效用。因此对轨道交通中的电气火灾防控技术展开讨论，存在较强的现实意义。
一、轨道交通中电气火灾防控意义
轨道交通中，由于其本身是集成度较高的交通系统，电气设备及管线密度极大，因此在进行线路及设备使用过程中，故障发生较为普遍。轨道交通中的车站控制中心及站台、站厅等建筑及设备较为集中，如果发生电气火灾类事故，便会造成严重的安全问题。在轨道交通电气火灾发生中，普遍存在发生条件复杂化、控制难度大等特点，在讨论中，认为该类情况的造成原因，根源在于管理的系统性较差，无法对事故各方面兼顾，由此导致预防管理、技术防控难以有效展开。而电气火灾发生，造成的破坏较为严重，对民众生命财产安全产生威胁。因此，对于电气火灾类事故进行有效的预控防范，使得轨道交通管线与设备在使用中能够保证稳定性及安全性，是现代化城市普遍需要积极研讨的课题。
二、轨道交通电气火灾成因探究
进行轨道交通电气火灾的预控，就需要对其发生原因展开讨论，在明确应对问题能够应对措施的展开提供依据。
1、短路问题造成的电气火灾
零线及相线、相线及相线的既定点发生绝缘损坏等时，进而会发生线与线的直接触碰或直接相连，最终致使电气回路电流迅速增加的情况，被称为连电、碰线。根据调研，轨道交通电气火灾的发生中，成因为电气短路类型的事故较为普遍。电气短路类火灾事故，存在两种不同形式，导线间的相触所造成的短路情况。具体便是配电线路中的相线及中线、相线及相线发生的短路情况。短路回路的电流极大，能够使得短路保护装置进行瞬间动，将回路电源切断，防止短路现象扩大为安全事故;其次在地面与带电类导体发生的局部型短路，一般而言便是采用电弧作通路，从而使得电气在连接地面时发生故障。此种形式的短路也被称为电弧短路，在轨道交通电气系统中发生较多，且存在一定的隐蔽性，不易被发现。隐蔽性是因此类短路中产生的电流极小，致使短路保护装置不会进行动作，对线路进行保护。进而导致电弧短路位置的温度上升，持续一定时间后便会使得线路燃烧。因此，短路故障造成的电气火灾中，多数为电弧短路。
2、漏电问题造成的电气火灾
导线绝缘发生损坏，或电气设备绝缘性能较差的情况下，会使得导线与地面之间存在电流的现象，被称为漏电现象。漏电所造成的后果便是使得设备在局部带有电流，进而与设备有直接接触的乘客电流互通。漏电现象较为严重时，还会引发高温及电弧的现象，从而使得局部四周可燃物发生燃烧的现象。漏电发生原因，主要包括：导线在使用时间过长后，使得绝缘层发生老化，最终使导线强度降低;导线使用的环境过于潮湿，从而绝缘层较易被腐蚀，最终致使绝缘层被击穿;进行维修及安装的过程中，使得绝缘层被损坏;最后是用电设备对地造成了绝缘的损坏发生。上述四个导线绝缘层无效，是漏电现象发生的主要原因。
三、轨道交通电气火灾防控技术探究
因轨道交通运行关乎城市运转，所以其安全变成为了极为关键的条件。轨道交通的安全运行能够保障城市民众出行安全，发挥其现代化交通的特点，推动城市的高效运转。为了使得该目的的达成，轨道交通电气火灾防控技术的应用变成关键条件。
1、剩余电流保护技术
在我国现阶段轨道交通中，为了保障人身因短路及漏电造成的触电得到避免，广泛使用了剩余电流保护技术，保护目标为电气设备时，其又被称为剩余电流保护器。剩余电流保护器中，动作型保护器能够参照线路剩余电流进行保护动作，且动作的有效性能够保证。且在此类保护器使用中，可以配置为接触型补充保护，也能进行分层级的保护。该技术进行应用的普遍性较高，其他国家漏电保护器几乎都是动作型剩余电流保护器。我国对该类技术的应用中，在应用侧重及保护器密度上，都能够达成现阶段的轨道交通漏电的安全保护要求。进而使得轨道交通在运行中，安全条件较为可靠稳定。随着社会发展，保护器相关类技术迭代，剩余电流保护器也需要积极的进行更新，以此使得电气系统的安全性进一步提升。
2、电弧短路保护技术
2.1电流检测电弧故障
在轨道交通中的电路故障检测技术，包括有：支路型AFCI。該设备被安装在配电盘中，对馈电线的线路及支路电路的电弧类故障进行保护;插座型AFCI。在进行使用中，如其名在设备电源插座进行安装并使用，使得电气设备的电弧故障得到保护;组合型AFCI。该类保护设备，在能够同时满足前两者的保护目标，对电源插座及分支电路的电弧故障进行保护。在线路敷设中，低压配电较为隐蔽，且电弧故障具体发生位置也较为难以明确，因此电弧故障的保护主要是使用间接保护的方式进行，即对线路进行相位、电压和电流等参数进行实时监测，电弧故障发生便会使得此类参数被改变，从而使得线路发生电弧故障能够被明确。现阶段轨道交通的电弧故障保护，较为依赖于对电流的检测进行判断。电流监测主要通过剩余电流传感器及电流传感器进行，从而明确保护电路中串联电弧故障的发生是否存在，相线及中线的并联故障、地线间的并联电弧故障等能够得到明确。如发现故障存在，便即刻进行触点动作的关闭，且对其关闭状态时间进行保证，同时进行被保护电路的通电断开。
2.2宽带噪声电弧故障识别
现阶段电弧故障的识别工作，主要根据宽带噪声的相关特性进行，譬如，过零点附近宽带噪声会消失、半周期中的宽带噪声的能量分布等。能够完成电弧故障的识别，使得误动作能够被避免。同时应用相关电流及高频分量的检测技术，能够针对被检测的电力信号、电流值及宽带噪声能力，使得测量在精度上提升。在进行宽带噪声的电弧故障检测中，存在两个固有周期，在第一周期中，对工频半周波进行检测，第二周期则对周期进行采样，在各半周期工频的收集中，能够得到32项数据，对第一周期进行宽带噪声的频率以及电流进行确认及计算，进而数据和阈值设定差异进行判断，最终明确电弧故障的存在与否。
现代化城市运转对于交通的依赖性极强，作为重要的交通组成部分，轨道交通的安全不仅与社会运转息息相关，更在于其本身对城市发展的重要性。本文通过对电气火灾成因的分析，明确电弧故障及短路故障造成的火灾最为广泛，由此进行技术探讨，对电弧故障的检测技术以及短路保护技术进行了详细的阐述，为轨道交通的火灾预控提供了有效的改善方向。
参考文献：
[1]郑晓庆.电气火灾监控在城市轨道交通配电系统中的应用[J].机电产品开发与创新，2017，30（2）：92-93.
（作者单位：南宁轨道交通集团有限责任公司）
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