(神朔铁路分公司 陕西省神木市 719316)
摘要:在科学技术快速发展的带动下,我国铁路建设事业取得了较快的发展,铁路弓网关系越来越受到关注。由于接触网问题是影响弓网的重要问题,因此需要针对电气化铁路接触网进行深入研究,并有效地降低接触网故障所带来的危害,保证电气化铁路运行的安全性和可靠性。
关键词:铁路接触网;故障;处理措施
1电气化铁路接触网的组成与特点
1.1接触网的组成
接触网主要由接触悬挂、支持装置、支柱与基础3个部分组成,这其中接触悬挂部分主要包括接触线、吊弦、承力索及连接的零件,能够将电能输送给电力机车。支持装置是由腕壁、定位装置等连接件共同组成的,其主要用来悬吊和支持接触悬挂,并能够将负载传递给支柱及其建筑物。支柱和基础部分由钢筋混凝土柱、基坑、钢柱和基础共同组成,承受接触悬挂和支持装置的全部负载。
1.2接触网的特点
接触网作为一种露天装置,极易受到自然环境的影响,一旦接触网发生故障,则会对列车的正常运行带来直接影响。因此对于接触网而言,要求其悬挂要具有均匀的弹性,接触线相对于轨面的高度要尽量相等,在电弓压力和风力作用下接触网要具备良好的稳定性,接触网结构和零件要轻巧、简单和标准化,具有一定的抗腐蚀性和耐磨性,在具体建设接触网时,要确保其在满足要求的性能的基础上,要尽量实现成本的节约。
2电气化接触网设备故障因素分析
2.1弓网故障分析
弓网的功能主要在于为电力机车传输电能,具有单边、双边、越区三种供电模式。单边供电指仅能通过一段牵引变电为每个供电分区获取电能;双边供电则指能够同时通过两个分区的牵引变电获取电能;越区供电主要是指由于牵引变电出现问题后无法正常供电,需要利用其他供电区域的牵引供电来获取电能。接触网由于出现了零件脱落或者变形导致参数变化,而这些表层的损害直接造成弓网出现故障。其原因主要表现为以下几点:一是由于接触网的部件结构有问题,长期使用之后就会产生不稳定性,同时施工阶段存留的隐患也会导致接触网零件出现变形和脱落。二是近年来铁道系统不断提升了列车的速度,接触网部件逐渐成为接触网内弹性最为不堪一击的地方,一旦弓网压力不断增加,各个部分的螺栓就很容易出现脱落。三是由于不合理的接触网结构而导致出现问题,在设计或者施工阶段存留的接触网的隐患,一旦天气影响或者出现很大的温差时就会产生故障。四是接触网的零件主体和安装模式都存在隐患,如同大的广告和标识牌,由于具有过大的牌面面积,虽然能够被铁丝很简单地固定住,但也很容易被风吹落,接触网的零件也同样如此,施工阶段的安装越简单,就越容易因外界影响而脱落。
2.2电气联结故障
接触网作为一种供电设备,其运行原理是机电合一的结果。通常情况下,接触网运行时,有可能有电气方面的故障出现。其中最为危险和严重的故障就是电气烧伤,其产生因素是多方面的,但核心诱发因素为牵引裕量出现问题。具体表现为,在设计牵引裕量时,为了保险起见大多设计者会在理论设计基础上增加裕量。近年来列车整体运行速度提升迅速,过多的裕量来牵引容易出现电气烧伤的危险。
2.3绝缘方面的故障
接触网作为高压供电设备,所以绝缘要求比较高,但是接触网与其他高压设备的区别在于,接触网和列车之间的距离更小,从而容易遭到外界环境因素的不良干扰。当前分析出来的接触网故障原因是,接触网中的材料质量不佳,当长时间与列车摩擦时,一部分材料会被摩擦成碳粉,最终会导致绝缘子表面产生大量的导电物体,使绝缘子被击穿。这样的长期接触摩擦就会是接触网出现故障的几率增加。此外,有研究表明,天气因素也是造成接触网出现故障的一个原因。
3电气化铁路接触网的故障防范措施
3.1施工把好安全关
(1) 临时措施严格要求。既有铁路电气化接触网在改进施工环节因为“天窗”影响而导致了工程的施工难以达到连续性的标准,给正常的铁路运行产生比较严重的负面影响,每个“天窗”作业施工不能达到竣工的标准,但是要想保证列车可以稳定运行,就必须要进行必要的临时处理。临时措施的设置要严格控制,不能低于正常运行的要求,以保证各个设施都能够达到使用的标准,满足工程的正常运行需要。(2) 现场注重检测把关。在实践过程中,由于场地的限制,在进行接触网施工的时候就不能够在场内进行改造,这就难以满足施工标准要求。所以针对此类问题,在实践的过程中,需要在过渡段方案将相应的措施设置好,采用必要的限制方案,做好现场的检测把关控制。对于接触网悬挂来说,在实践的过程中,如果没有满足相关方案的要求,需要判断接触位置是否满足电工的标准,此外,新设置的软横跨无电区电梯是否能够达到安全性的标准要求,过渡线岔安装是否满足标准,悬挂调整过渡关节是否符合电机运行的电流等,这些都需要在“天窗”中确定。
要想保证铁路列车运行能够达到安全性标准,就应该在“天窗”施工阶段进行必要的检测控制,以保证各个方面都能符合标准要求。
3.2主导电回路故障的防范措施
对于主导电回路故障,需要先对电气接续部分进行检查,针对接续处的悬挂、供电线及回流线进行检查。在现场检查条件允许的情况下,可以采用开盖检查的方式来排查故障,排查时发现问题,要严格遵照施工工艺标准来实施检修。确认电联设置情况,同时还需要对比设计标准与现场实际设置情况,及时发现存在的偏差,及时补充安装对电联结。另外,还需要改造大负荷及上坡段电联的供电能力,调整不稳定接触部分,在确保其正常性能的前提下,保持安全距离。
3.3绝缘故障的防范措施
首先需要加强对于绝缘部分的清扫工作,对于污染严重的区段还需要缩短清扫周期,增加清扫的次数。而对于部分环境较为恶劣的区段,其抗污能力较差,因此需要采用抗污能力较强的方式进行绝缘,最好更换硅橡胶绝缘子等保证其绝缘性。对于铁路附近可能对接触网供电安全造成影响的树木、建筑物等进行排查,然后联系相关部门进行处理。必须保证在最恶劣的天气状态下,接触网能保证安全距离。对于高寒区段还需要加强其除冰工作,避免摩擦力减小而造成安全距离的减小。另外在施工的过程当中,如果受到空气温度与风力的影响,导致接触悬挂晃动,而技术人员的工作素质有限,从而造成测量数据的偏差。因此需要定期定点对接触网的部分进行测量。
3.4弓网故障防护措施
当弓网出现问题时,也需要工作人员在维修时,注重接触网中各项参数以及运行指标的正常化,并通过计算机信息化技术对设备运行给予实施监控和记录,这样能够确保问题出现时,能够在第一时间采取措施进行处理。同时还要强化对弓网设备的检修,保证其安全稳定运行。
3.5日常检修方面
一些施工阶段存在的问题在交付的时候会被检验并处理,但还是有些不容易被发现或者被检查所忽视的,这些隐患都会在运行之后才出现,此时,运营单位需要提前进入,增强质量监督管控,使工程质量得到提升的同时降低后期出现的问题和成本。按时对接触网定位点进行测量,避免由于较大的拉出值和较小的定位器坡度而导致出现故障。由于风力、温度、悬挂晃动、技术人员工作水准等影响,在实际测量接触导线高度测量杆中会出现数据偏差,使其精准度受到影响。检测工具的准确度会在很大程度上影响到接触网,确保电连接线夹装备内线夹连接牢固,增加连接牢固的电连接,在可能会出现承力索导线不正常过流的区域,严格遵守执行标准,对线夹内打火放电现象进行重点检查维修。在投入设备阶段要平推牢固各个部分的螺栓,在经过抽查、总结,不断摸索整理螺栓动态松动的周期,便于及时加固各个部分,确保其在标准范畴内参数一致。
3.6外界环境的防护
铁路接触网是保证列车运行的基本设施,如果无法保证接触网的正常运行,一方面会影响铁路的运输,另一方面容易导致安全事故的产生。做好接触网的日常维修和防护,是保证接触网顺利运行和铁路正常运输的必要条件。外部环境是导致接触网出现故障的一种原因,需要针对雷雨、冰雪、大雾等天气状况对接触网进行防护。设计防护措施的准备工作是研究当地的气候条件,相应地增加绝缘爬距,最好还要增设架设避雷线和避雷器的数量。对于动物或者植物导致的故障,如鸟害,必须加强监控力度,增加鸟害频发时的监控力度,一旦发现鸟害,就必须动态管理鸟巢,分析总结、掌握鸟的习性,在后期的位置建设过程中,重点监控处理并安装驱鸟器来保证防治效果。对于容易遭受冻结的地方,要安装绝缘板,减少短接设备,安装绝缘钢绞线减少断线事故的发生。升级改造接触网的有关设备,保证设备的安全运作,保证接触网运行的稳定性。
3.7加强检修人员的技术培训
对于接触网维修的技术人员,需要加强其责任心和业务素质,定期安排理论考试、技术检查等考核方式提升其专业素养,确保接触网维修工作的高效性。检修人员的检修工作要配备先进的工具,在进行维修工作时,必须和有关的部门进行沟通、交流,保证检修工作的质量和效率。检修人员进行维修时,要事先制定可靠的、科学的维修计划,针对故障产生原因、接触网运行的规律,存在的缺陷进行总结、分析,制定出相应的检修方案,确保检修工作的效率和安全。在检修工作开始前,事先检查好设备的情况,明确检修的内容和项目,做好检修工作完成后的验收工作,确保检修工作的效率得到提升。一旦出现检修失误,要及时停止并采取相应的措施进行改进,确保检修的质量。
结束语
接触网所产生的故障具有相对复发的因素、各种各样的形式,如果对接触网故障在解决和维修中处理不妥当,就会花费更多的人力、物力和时间,还会使接触网故障的性质改变,进而出现故障。所以要对此加强研究,明确故障产生的各类原因,匹配更为全面的措施,解决电气化铁路中的接触网故障。
参考文献:
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