张康康
呼和浩特局集团公司包头供电段,014040
【摘要】在牵引供电系统中,接触网是其组成的重要部分,是电气化铁路所特有的、为电力机车或动车组提供电能的特殊供电线路,在铁路运输中起到了十分关键的作用。在电气化铁路系统中,接触网是没有备用的户外供电装置,且其结构的特殊性以及运行环境的复杂性,同时还要经常受冰、霜、风等恶劣气象条件的影响,其发生故障的频率高、形式多样。接触网一旦发生故障跳闸时,将会中断行车,给铁路运输带来巨大损失。因此,强化对接触网跳闸及常见故障以及引发故障因素的探究与分析,并提出了有针对性的预防措施,是保障接触网正常运行的基础保障。
【关键词】接触网 故障 分析 预防措施
高速铁路的电气化已成为铁路发展的一大趋势,铁路牵引供电系统在电气化铁路系统中日益凸显着重要作用。接触网是为地铁列车提供电能,又无法进行备用配置的关键供电设备,一旦发生故障,将直接影响正常行车。故障跳闸是接触网运行状态不良的直接体现,快速判断与查找接触网跳闸原因,对消除设备隐患、指导故障处理、迅速恢复供电与行车具有十分重要的意义。与之同时,当发生接触网跳闸故障后,如何运用科学的手段正确分析、判断故障缘由,并据此做出合理的处置措施,在最短的时间内恢复设备正常运行状态,这也是铁路供电系统专业人员共同努力的方向。
1、接触网故障分类
1.1恶劣天气发生的故障
( 1) 大雾天气: 首先考虑绝缘闪络、击穿; 站场不同股道间渡线分段绝缘击穿; 电力机车受电弓支持绝缘子击穿对地短路; 空气绝缘性能下降,接触网带电部分对上跨桥、导电管路或其它接地体放电等。( 2) 大风天气: 主要考虑是否网上有异物; 树枝与接触网距离不够造成放电; 树木倒在接触网上等。( 3) 雷雨天气: 主要考虑雷击造成的相关避雷器被击穿; 接触网绝缘子击穿对地短路造成变电所跳闸; 雷电引入高压电缆造成绝缘击穿; 雷击造成树木倒伏搭接在接触网上等。
1.2 晴朗天气发生的故障
主要考虑在接触网关键设备如: 线岔、锚段关节、分段绝缘器、器械式分相、关节式分相等处由于接触网几何参数或受电弓原因造成弓网故障,引发的跳闸。同时也考虑由于外单位施工造成电缆挖断、或异物脱落引搭接引发故障等。
1.3气温急剧变化时发生的故障
由于导线尺度、线索几何参数受温度变化影响较大,因此该种情况下重点关注各类引线包括供电线、电联接线对地绝缘距离不足造成放电或线岔、锚段关节等薄弱设备几何参数变化超限,造成放电或弓网故障的发生。
2、接触网各类故障的分析
2.1电气烧伤故障
电气化铁路接触网设备故障形式多样。但就其主要表现形式来看可以分为机械故障和电气故障两类。机械故障直观明了,易于发现。电气故障形式隐蔽,但他存在危害大,影响广的特点,因此在接触网运营管理中电气烧伤故障越来越被人们所重视。
2.2 绝缘方面故障
接触网作为特殊的高压输电线路,保证足够的对地绝缘一方面是其自身正常运行的条件,另一方面也是保证运行检修安全的要求。与地方电力线路不同,接触网悬挂高度较低且距离机车较近,因此其绝缘部件容易被环境和内燃机车污染,导致其绝缘保持难度相对较大。接触网的绝缘主要分为器件绝缘和空气间隙绝缘,二者中有任何一方发生绝缘击穿都会影响接触网的正常运行。由于我国特殊的自然环境和先期设计、后期运营维护等方面的原因,绝缘故障占整个故障比例较高、对电气化铁路的运输影响也较大,需要我们设备运营管理人员积极理性的进行分析、研究。
3、接触网故障跳闸的判断方法与查找重点
(1)根据跳闸发生时当地的天气情况,结合当时的温度、运行环境等因素有针对性地进行重点查找。由于接触网是露天布置,受天气、温度变化、铁路沿线环境等因素影响导致的跳闸时有发生,因此及时关注管内天气变化情况,增加恶劣天气情况下的设备巡视次数,加强应急值班抢修工作,对接触网跳闸原因的查找就显得尤为重要。
(2)跳闸发生后,供电部门应加强与车务、机务、工务、电务、公安等现场人员的密切联系,根据他们提供的线索有重点地进行故障查找。
(3)认真分析跳闸时的保护动作情况,结合查询列车运行图,可有效地指导跳闸原因的查找。
(4)当同一牵引变电所上下行2条及以上馈线同时跳闸,且跳闸报告基本一致,则应按照故标指示值对故障地点附近上跨接触网的电力线、上承桥进行重点巡视排查,同时也要对故标指示值对应的相应站区的上下行渡线分段绝缘器进行重点巡视检查。
(5)如同一变电所或两相邻变电所同一行别的相邻供电臂发生连续跳闸,且故障标定装置指示数据沿某电力列车运行方向变化,则可确定为机车故障,应重点对跳闸发生时故标指示地点附近运行的电力列车进行盯控排查。
(6)对故障跳闸重合失败后且试送电失败的,为进一步排查隐性故障,可采取打开电分段隔离开关的办法试送电查找。
4、减少接触网发生跳闸的几种方法
4.1不断提高牵引供电工程施工质量
为保证工程质量,应该制定出台更严格的工程交接办法,落实设计、施工、监理等参建单位的责任,实施严格的施工质量安全红线管理制度,严厉打击偷工减料、以次充好、转包和违法分包等行为,坚决夯实施工质量基础,确保设备投入运营后的安全、稳定。
4.2 定期进行检测,即时开展分析
随着铁路供电安全检测监测系统的广泛应用,要充分发挥供电监控设备作用,对现场作业的音视频资料开展分析,不断提升现场作业标准化水平,防止因现场作业人员行为不规范造成的设备跳闸。及时发现并处置电气化铁路上跨桥挂横幅、异物、防护栅栏脱落或铁路沿线树木侵限等影响牵引供电设备运行的路外不安全因素,避免因侵入设备限界导致跳闸的发生。对接触网关键设备(如分段、分相、线岔等)检修作业情况进行全程分析,不断提升设备维修质量,杜绝因设备漏检漏修超期服役引起的跳闸。
4.3推广故障判断装置在牵引供电中的应用,
接触网发生跳闸后,若盲目进行重合闸或试送电,高压供电设备会经受多次大的短路电流和过电压的冲击,必将严重地损坏高压设备的机械及电气性能和绝缘水平,大大缩短高压设备的检修周期和使用寿命,甚至扩大事故范围。应用高压线路故障判断装置可成功解决接触网发生故障时盲目重合或试送电的问题。当线路发生故障时,装置起动,对故障线路进行高电压小电流下的无损检测。当馈线残压大于母线电压50%时,装置判断为瞬时性故障,启动重合闸,可以大大提高重合闸成功率。
4.4同步提高接触网与电力机车的绝缘配合
接触网的绝缘强度和电力机车车顶的绝缘强度是统一的有机整体。如果一味单独提高一方绝缘水平而忽视另一方绝缘强度的同步加强,就会造成两者彼强此弱的交替出现。因此,应把接触网、电力机车、牵引变电所作为一个牵引供电系统整体研究,运用新技术、新材料、新方法,同步提高接触网和电力机车的绝缘配合问题。
5、结语
总之,牵引供电工作人员在日常工作中应组织好跳闸原因查找,多方收集信息,吸取以往跳闸查找过程中的经验和不足,将造成跳闸的原因进行分门别类、梳理总结,才能为今后查找跳闸原因提供科学有力的技术参考,为快速查找跳闸原因,及时处置设备故障,迅速恢复供电行车,大力减少对运输秩序的影响打下坚实的基础。
【参考文献】
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