中国铁路沈阳局集团有限公司锦州供电段 辽宁锦州 121000
摘要:在本文中,结合相关故障简要分析了接触网设备产生电气烧伤的原因,并提出了相应的防治措施。
关键词:接触网;电气烧伤;原因;防治措施
1.引言
对于接触网设备,最常见的两种故障类型是机械故障与电气故障。近年来,相对于机械故障,接触网的电气烧伤问题出现的更加频繁,带来的后果也更加严重,且具有不易发现,一旦发生故障产生的危害极大等特点。因此及时制定相应的防治措施,预防和减少接触网设备电气烧伤故障,已经成为铁路供电运行管理部门的一项重要任务。
2.接触网设备电气烧伤的原因
2.1零部件分流严重
2.1.1原因分析
在接触网中,用于起电气连接作用的零部件分流必然存在,设备长时间运行就会出现电气烧伤问题,尤其是在接触网的零部件间连接部位多为点接触、线接触而非面接触,且活动部位的位移量越大,相应的电阻也随之增大。因此会造成接触网零部件间连接部位分流烧伤程度比较严重。
2.1.2典型故障
接触网保护线因安装形式不合理,长期存在电流腐蚀,造成保护线从杵座鞍子处断线,烧断下锚拉线3股。正馈线和保护线均采用水平布置方式,安装在同一肩架上。混凝土支柱保护线采用非绝缘安装方式,缺少接地跳线,运行过程中,泄漏电流经过肩架、杵座鞍子进入保护线,造成杵座鞍子内保护线长期产生电腐蚀,烧蚀严重,在线索弛度过小的情况下,最终拉断,由杵座鞍子脱出。
2.2主导电回路存在缺陷
2.2.1原因分析
接触网主导电回路由供电线、隔离开关及其引线、承力索、接触线、电联接、吸上线等部分组成。各部分间由各种线夹进行电气连接,以满足电力机车、动车组的取流需要。主导电回路一旦状态不良,就会导致接触网设备产生电气烧伤。主导电回路出现的不良状态可以分为以下两种情况:一是主导电回路不畅。电气连接部件由于长时间的运行导致接触不良,主导电回路电阻增大,导致主导电回路导流不畅,接触网设备出现电气烧伤;二是主导电回路不闭合、迂回。尤其是大型枢纽站场内的接触网供电回路众多,当进行电气连接时,如果因某些原因造成主导电回路不闭合、迂回,将会造成严重的分流,进而烧伤接触网各个零部件。
2.2.2典型故障
某枢纽站下行出站侧线(软索式硬横跨悬挂方式)接触网定位环放电烧穿、定位器脱落,造成列车出站时发生弓网故障。由于软索硬横梁远离线岔电联接来电方向,列车侧线取流时,主导电回路产生迂回,软索式硬横跨横索分流,定位环与定位钩长期导流、放电、烧穿,最终导致定位器脱落。
2.3线索载流量小,与线路牵引运能需求不符
2.3.1原因分析
在铁路接触网施工设计过程中,虽然对线路的牵引供电运能增加有一定的考虑,但随着我国铁路运输的飞速发展,现有牵引供电运能的增加已超出了当初的设计裕量。原有施工所采用的线索因承载不了大电流的长期运行,发生电气烧伤,直至烧断线索。
2.3.2典型故障
某线万吨列车牵引试验期间,某站发生承力索断线故障,造成试验列车区间停车,构成铁路交通一般C(14)类事故。本次故障的直接原因为某线万吨施工改造中,某站为万吨通过站,当日试验列车进入某牵引变电所至某分区所上行供电臂后,机车取流大、持续时间长,既有股道间电连接载流能力不足,股道间等位线参与分流,等位线与承力索连接的钢线卡子处发热,在线索张力的作用下承力索发生断线。
3.针对接触网设备电气烧伤的防治措施
从以上故障案例中可以看出,接触网电气烧伤大多发生在供电臂始端、供电线上网点、车站咽喉区以及机车取流大等处所。想要有效防止电气烧伤引发的故障,必须在施工和检修过程中落实一些重点防治措施。
(1).在接触网新建或改造施工时,应结合我国铁路高速、重载的发展趋势,合理选定接触网的线索型号。对于已经明显存在容量偏小、磨耗过大等问题的线索,应及时进行更换、改造,以适应大功率电力机车、重联动车组持续取流的需要。
(2).在电力机车、动车组取流大区段建议采取以下措施防止电气烧伤,确保接触网设备可靠运行:一是减小横向电联接的间距;二是将隔离开关引线改为双引线或增加引线截面积;三是避免多列重载列车、重联动车组列车同时在同一供电臂内运行。
(3).在接触网设计、施工过程中注重对电气连接部件的选用。在施工安装时,必须清除各类线夹、接触线槽内的杂物、氧化层,并涂抹导电脂;在接触网检修过程中,对于主导电回路中各线夹要打开检查,打磨氧化层、重新涂抹导电脂。
(4).在供电线上网点处由单支上网改为多支同时上网;在锚段关节处的电联接、供电线上网点、跳线等处电气连接安装双线夹以及备线。
4.结束语
综上所述,本文结合故障案例对铁路接触网设备电气烧伤产生的原因进行了简要的分析,并且提出几项简单的应对措施。
随着我国铁路的发展,尤其是高速铁路的发展,接触网设备的电气烧伤问题还有待于进一步的研究。铁路供电运行管理部门只有提升“运、检、修”水平,不断的总结经验教训,才能做到对电气烧伤故障的早预防、早发现、早整治,确保铁路接触网设备安全运行。
参考文献:
[1]于万聚《高速电气化铁路接触网》西南交通大学出版社 2003 年.
[2]电气化铁路接触网零部件技术条件.TB/T2073-2010[S].北京:中国铁道出版社,2010.
[3]《普速铁路接触网运行维修规则》(TG/GD116-2017)
[4]《高速铁路接触网运行维修规则》(TG/GD124-2015)