接觸網(wǎng)設備電氣燒傷的探討

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摘要：分析了接觸網(wǎng)運營中電氣燒傷的原因，提出了防治接觸網(wǎng)設備發(fā)生電氣燒傷故障的一些措施。

關鍵詞：電氣化鐵路；接觸網(wǎng)；電氣燒傷 0引言      電氣化鐵道中，接觸網(wǎng)設備是在力與電的雙重作用下工作的，所以機械故障和電氣燒傷故障構(gòu)成了接觸網(wǎng)故障的主體。在接觸網(wǎng)運行了多年，牽引運能不斷增加的情況下，設備的電氣燒傷現(xiàn)象已越來越突出，而且電氣燒傷問題在事前又不易于發(fā)現(xiàn)，危害性很大。據(jù)統(tǒng)計，大同煤礦集團礦鐵分公司供電段2000年～2008年接觸網(wǎng)故障135件，其中電氣燒傷故障就有49件（占總故障數(shù)的36.3%）；在最近幾年中，因發(fā)生電氣燒傷而發(fā)生接觸網(wǎng)事故有12件，停時880 min。因此，防治接觸網(wǎng)設備發(fā)生電氣燒傷故障已成為供電運營單位確保供電安全的一個重要課題。 1電氣燒傷原因分析 1.1設計中采用的線索允許持續(xù)載流量偏小在電氣化設計中，雖對線路牽引運能的增加裕量有所考慮，但隨著鐵路運輸發(fā)展，現(xiàn)在牽引運能的增加已超出裕量。原采用的一些線索因持續(xù)載流量偏小而承受不了大電流的長期運行，發(fā)生了電氣燒傷。從2008年開始，云支線牽引動力由“和諧號”電力機車代替了SS4型電力機車，牽引定數(shù)也增加到了2萬t。牽引定數(shù)的增加引起了接觸網(wǎng)牽引電流的增大。這樣，在長時間的大電流作用下，線索“不堪重負”而發(fā)生了燒傷。僅2008年1年這條供電線就發(fā)生了5起電氣燒傷故障。 1.2主導電回路的缺陷接觸網(wǎng)負責導電功能的回路是由饋電線、隔開、隔開引線、承力索、接觸線、電連接線、吸變、吸變引線、加強線等組成，稱其為主導電回路。主導電回路之間由各種線夾進行連接，使這一回路沿鐵路延伸，滿足向電力機車供電的需要。這些線夾（如供電線夾、電連接線夾、導線接頭線夾等）及其被連接的部分為主導電回路的電氣連接。這些電氣連接同樣應具備設計對主導電回路的要求，即允許通過與被連接導線同樣的電流。因此，主導電回路中的電氣連接必須良好，這樣才能保證主導電回路的暢通，若存有缺陷，將引起局部載流過大，零部件分流嚴重，從而燒傷接觸網(wǎng)設備。主導電回路不暢，主導電回路中電氣不良，同樣造成因當量截面減小而釀成事故，如接觸線電連接線夾未打鍥子導電截面減小，供電線夾裝反或線夾內(nèi)有異物，造成該處導電截面減小而釀成事故。還有電氣連接由于長時間的運行、氣候變化、電流通過等造成的電的或化學的腐蝕，使電氣連接的阻抗增大造成主回路導流不暢。錯誤接線造成主導電回路中某一處截面減小，阻抗加大，溫升過高而燒損燒斷主導電回路中某一點，造成接地短路釀成事故。 1.3非正常的電流轉(zhuǎn)換所謂“非正常的電流轉(zhuǎn)換”是指設計的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)中某些不應有電流通過的地方，由于某些條件的巧合通過了全部或部分牽引電流。由于這些地方?jīng)]有保證牽引電流（或其分流）通過的必要的電氣連接，所以燒傷了接觸網(wǎng)設備。非正常的電流轉(zhuǎn)換（如站場股道承力索之間、加強線與承力索之間、接觸線和承力索之間）引起的后果也是相當嚴重的，所以必須防止。 1.4其他方面的原因①零部件的原因。在接觸網(wǎng)中，電氣連接數(shù)量越多、性能越好、零部件的分流就越小。零部件分流尤其對活動部位的危害性較大。因為活動部位處的電氣接觸電阻也比較大，所以分流燒傷程度比較重。吊弦的主要作用是懸吊接觸線使之保持設計的弛度和均勻的彈性，其環(huán)節(jié)式的結(jié)構(gòu)說明它不是導流而是保證受電弓通過時接觸線的彈性的。但有時我們會發(fā)現(xiàn)吊弦有因?qū)Я靼l(fā)熱而燒紅的痕跡，吊弦的環(huán)節(jié)有燒熔的現(xiàn)象，這就是分流引起的。②對電氣連接缺乏有效的檢測方法和手段，在具體檢修中多是做些外觀上的檢查。③在日常檢修中檢修人員對于接觸懸掛部分各組成零部件的具體功能比較模糊，這就容易導致接線、安裝錯誤，造成主導電回路截面減小而釀成事故。④施工單位未嚴格執(zhí)行有關標準，造成錯誤接線和錯誤安裝。⑤對主導電回路的巡視檢查尤其是夜間檢查不力。 2對接觸網(wǎng)電氣燒傷的防治①在新建、大修接觸網(wǎng)時，應按遠期發(fā)展目標來選定各類線材。對既有的一些載流量偏小的線索進行技改。②在施工或運營檢修中使接觸線和承力索之間保持足夠的距離，以防止在溫度變化及因風力振動時距離不夠。③保持站場股道間電連接器的足夠和接觸良好。④在大電流區(qū)段每隔一定距離（200 m）加裝電連接器，保證接觸線、承力索、加強線之間良好的電氣連接，三者之間的電流轉(zhuǎn)換通過電連接器正常地進行。⑤將電氣連接的方法改為壓結(jié)方式。由于壓結(jié)工藝使接觸比較緊密，排除了原螺栓緊固時水分、污穢使其產(chǎn)生腐蝕及接觸不良產(chǎn)生電氣燒傷的可能性，因而可以常年保持其導流截面，并且增加電氣連接零件的接觸面積。⑥加強對主導電回路的巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)錯誤接線、各零部件的燒傷及發(fā)熱痕跡等，以便及時發(fā)現(xiàn)截面積不夠和非正常電流轉(zhuǎn)換的跡象。并加強夜間巡視檢查，以發(fā)現(xiàn)電氣連接及零部件受熱發(fā)紅的隱患，隔離開關、錨段關節(jié)的電連接、站場橫向電連接要作為重點。⑦采用更加科學的手段，如目前已有的紅外測溫技術，結(jié)合接觸網(wǎng)的具體條件進行應用，提高檢測的科學化和可靠性。⑧可以根據(jù)不同區(qū)段的氣象及外部污染條件，定期地對電氣連接進行更換拆卸檢查。這種檢查可以抽樣進行。在拆卸前后進行接觸電阻的測量，并對其解剖進行腐蝕情況的檢查，對比分析，以便根據(jù)不同區(qū)段的不同情況采取針對性的措施。⑨運行中的接觸網(wǎng)，在該區(qū)段提高電力機車牽引定數(shù)使牽引電流增大時，應及時采取加強措施。在采取諸如加強線、并聯(lián)線等分流措施時，也應對關鍵部位如隔離開關、電連接器進行適當?shù)募訌姟?3結(jié)束語 在電氣化鐵道的發(fā)展中，接觸網(wǎng)電氣接觸的電氣燒傷問題還有待于進一步研究。筆者通過此文與各位同行作這一方面的交流、探討。只要多進行質(zhì)的原因分析，采取有效的措施，并借助于高科技研究成果，就一定能克服接觸網(wǎng)電氣燒傷問題，確保電氣化鐵道的供電運行安全。