接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷的探討

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

關(guān)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(shè)備是在力與電的雙重作用下工作的，所以機(jī)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(yùn)行了多年，牽引運(yùn)能不斷增加的情況下，設(shè)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(jì)，大同煤礦集團(tuán)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(shí)880 min。因此，防治接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生電氣燒傷故障已成為供電運(yùn)營單位確保供電安全的一個(gè)重要課題。 1電氣燒傷原因分析 1.1設(shè)計(jì)中采用的線索允許持續(xù)載流量偏小在電氣化設(shè)計(jì)中，雖對線路牽引運(yùn)能的增加裕量有所考慮，但隨著鐵路運(yùn)輸發(fā)展，現(xiàn)在牽引運(yùn)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(yùn)行，發(fā)生了電氣燒傷。從2008年開始，云支線牽引動(dòng)力由“和諧號”電力機(jī)車代替了SS4型電力機(jī)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(shí)間的大電流作用下，線索“不堪重負(fù)”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(dǎo)電回路的缺陷接觸網(wǎng)負(fù)責(zé)導(dǎo)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(qiáng)線等組成，稱其為主導(dǎo)電回路。主導(dǎo)電回路之間由各種線夾進(jìn)行連接，使這一回路沿鐵路延伸，滿足向電力機(jī)車供電的需要。這些線夾（如供電線夾、電連接線夾、導(dǎo)線接頭線夾等）及其被連接的部分為主導(dǎo)電回路的電氣連接。這些電氣連接同樣應(yīng)具備設(shè)計(jì)對主導(dǎo)電回路的要求，即允許通過與被連接導(dǎo)線同樣的電流。因此，主導(dǎo)電回路中的電氣連接必須良好，這樣才能保證主導(dǎo)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(yán)重，從而燒傷接觸網(wǎng)設(shè)備。主導(dǎo)電回路不暢，主導(dǎo)電回路中電氣不良，同樣造成因當(dāng)量截面減小而釀成事故，如接觸線電連接線夾未打鍥子導(dǎo)電截面減小，供電線夾裝反或線夾內(nèi)有異物，造成該處導(dǎo)電截面減小而釀成事故。還有電氣連接由于長時(shí)間的運(yùn)行、氣候變化、電流通過等造成的電的或化學(xué)的腐蝕，使電氣連接的阻抗增大造成主回路導(dǎo)流不暢。錯(cuò)誤接線造成主導(dǎo)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(dǎo)電回路中某一點(diǎn)，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(shè)計(jì)的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)中某些不應(yīng)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(shè)備。非正常的電流轉(zhuǎn)換（如站場股道承力索之間、加強(qiáng)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(dāng)嚴(yán)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(dòng)部位的危害性較大。因?yàn)榛顒?dòng)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(shè)計(jì)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(dǎo)流而是保證受電弓通過時(shí)接觸線的彈性的。但有時(shí)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(dǎo)致接線、安裝錯(cuò)誤，造成主導(dǎo)電回路截面減小而釀成事故。④施工單位未嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，造成錯(cuò)誤接線和錯(cuò)誤安裝。⑤對主導(dǎo)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(shí)，應(yīng)按遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)來選定各類線材。對既有的一些載流量偏小的線索進(jìn)行技改。②在施工或運(yùn)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(fēng)力振動(dòng)時(shí)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(qiáng)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(jìn)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(shí)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(dǎo)流截面，并且增加電氣連接零件的接觸面積。⑥加強(qiáng)對主導(dǎo)電回路的巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤接線、各零部件的燒傷及發(fā)熱痕跡等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)截面積不夠和非正常電流轉(zhuǎn)換的跡象。并加強(qiáng)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(guān)、錨段關(guān)節(jié)的電連接、站場橫向電連接要作為重點(diǎn)。⑦采用更加科學(xué)的手段，如目前已有的紅外測溫技術(shù)，結(jié)合接觸網(wǎng)的具體條件進(jìn)行應(yīng)用，提高檢測的科學(xué)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(jìn)行更換拆卸檢查。這種檢查可以抽樣進(jìn)行。在拆卸前后進(jìn)行接觸電阻的測量，并對其解剖進(jìn)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(yùn)行中的接觸網(wǎng)，在該區(qū)段提高電力機(jī)車牽引定數(shù)使?fàn)恳娏髟龃髸r(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)措施。在采取諸如加強(qiáng)線、并聯(lián)線等分流措施時(shí)，也應(yīng)對關(guān)鍵部位如隔離開關(guān)、電連接器進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。 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(jìn)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(jìn)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(yùn)行安全。