轨道交通凭借其运量大、速度快、污染少、适应性佳等诸多优点,已经成为当今世界现代化城市公共交通建设发展的重要方向和潮流。火灾事故是轨道交通最为严重的灾害之一,直接威胁轨道交通的安全运营,尤其是近年日益剧增的电气火灾,因潜伏期长、分布性广、燃烧迅速,更易造成群体伤亡和重大财产损失,常规的依靠断路器(或熔断器)脱扣、探测剩余电流集总幅值和电缆温度等电气火灾防控技术存在易受时间环境变化影响可靠性差、有探测死区、有漏报或误报等不足,不能在实际中发挥有效的作用。因此研究轨道交通电气火灾防控技术具有重要的社会意义与重大的工程应用需求,本文结合轨道交通电缆数量大且敷设在阴潮的地下、供电距离远、用电设备密集度高等特点,研究了频发的漏电和电弧性短路故障引发电气火灾的防控理论和技术,主要工作和成果如下所述。首先,分析了轨道交通电气火灾防控的必要性,依据轨道交通供电系统的特点对引起电气火灾的原因进行了归纳分析,得出了漏电和电弧性短路故障是引发轨道交通电气火灾的主要原因,总结了电气火灾防控技术的研究现状及发展趋势。其次,研究了轨道交通电气火灾防控技术的理论及算法。分析剩余电流保护的工作原理,指出了存在的两个主要问题,剩余电流动作保护死区和报警动作值设置不当,对于这两个问题,我们利用剩余电流变化量的计算模型完成对故障剩余电流的提取,消除剩余电流动作保护死区;建立了自适应阈值浮动保护模型,消除报警动作值设置不当带来的误报警和漏报警现象。研究了故障电弧的产生原因及检测方法,通过建立Mayr电弧模型对故障电弧电流特性进行仿真分析,验证了故障电弧非线性特性,以此为依据研究了自适应滤波算法和傅里叶变化算法在故障电弧检测中的应用,并仿真分析了各自的滤波效果,最终选择傅里叶算法应用于工程实践中。仿真分析了接地电弧对剩余电流检测的影响,得出可以根据剩余电流非线性的变化来检测接地电弧。最后,完成了轨道交通电气火灾监控系统的设计,包括以DSP为核心的电气火灾探测器和以Modbus串口通讯协议为基础的电气火灾监控设备的硬件及软件设计,并完成相关测量及保护实验。实验证明电气火灾探测器能够对剩余电流和接地电弧故障进行准确的测量及保护,测量误差均不超过±3mA、保护动作定值误差均不超过0.1%、保护动作时间误差均不超过50ms,电气火灾监控设备能够准确的接受来自探测器的监测数据及报警信息。本文设计的电气火灾监控系统已经应用在国铁汉中车站和兰渝铁路陇南站,系统运行良好,网络通信可靠,具有良好的工程实用性。电气火灾探测器已通过陕西省科学技术成果认定,编号:9612014Y0146。