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接触网故障

作者 :本站编辑更新时间:2015-1-20

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故障及其防范措施

黄涛

甘肃科技

2011-12-15 期刊

摘 要: 近年来,我国电气化铁路迅速发展,从 %B79 年宝成铁路电气化改造拉开我国电气化铁路建设的序幕,到目前

我国电气化铁路里程已近 !6 F 万 S;"接触网作为电气化铁路三大元件之一,其重要性不言而喻,而弓网故障亦成为

影响接触网安全运营的首要因素"主要分析了接触网弓网故障产生的原因,并根据多年经验,从加强接触网日常检

测的角度,提出了预防弓网故障的措施"

关键词: 接触网; 弓网故障; 防范措施

   电力机车使用清洁电能,具有功率大、效率高、

速度快、过载能力强和运行可靠等优点,并且不污染

环境,在能源紧张和环境日益恶化的当今社会,其优

越之处愈加明显。从1997 } 2007年,我国铁路既有

线路完成先后6次大规模提速,列车运行速度从最

高120km/h,到现在时速200km,有条件的线路最高

可达250km/h。运行速度大幅度提高,对铁路牵引

供电质量,尤其是接触网设备质量提出了更高的要

求。

   陇海线天水一兰州区段接触网设备新旧杂陈,

旧设备老化,弓网故障时有发生。如何提高接触网

运行质量,降低弓网故障发生频率,是我们有待解决

的一个重要课题。

1弓网故障的原因分析

   现阶段,由于机车车辆新技术的大量应用,特别

是机车受电弓技术的进步,导致接触网弓网故障大

部分原因均集中在接触网的具体参数特性和部分性

能上,而且接触网随外界环境气温、风速、线路条件

等的影响,不稳定特性显著。在此就弓网故障的产

生先进行一个全面的分析。

1. 1接触网定位环节

   1)定位点拉出值过大、定位器坡度过小,造成

脱、碰、刮弓故障。这类故障一般为检调超标准、调

整拉出值时偏差较大、或遇大风及温度变化过大时

造成,特别在曲线跨中尤为明显。

   2)道岔区刮弓、钻弓故障。线岔定位部位,两

导线交叉位置参数不标准、始触点高度不符合要求、

线岔限制管间隙过大。

1. 2接触网设备

1.2. 1吊弦、电连接造成弓网故障

   电连接设置数量或位置不合理,特别是在坡道

上,机车取流过大造成吊弦过流被烧断。由于电连

接与承力索接触不良,形成线夹内长期放电而造成

烧断电连接线。吊弦线夹、电连接线夹紧固螺栓长

期处于振动状态,由此造成螺栓、线夹松脱也是产生

此类故障的原因之一。

1.2.2导线烧断故障

   导线因硬弯、硬点而造成长期放电拉弧,使局部

磨耗过大而造成接触网断线故障。接触网设计原

则:大站及编组站的导高6450mm,中间站及区间

6000mm隧道5720一6000 mm之间。但是在检调过

程中,接触导线高度在5720 } 6450mm间交替出现

过渡,特别是在导高变化的过渡部分,很少能保证接

触线5%。的变坡要求。由于接触导线高度忽高忽

低,导致接触悬挂弹性时大时小,在变坡点处产生拉

弧现象,高温电弧灼伤接触线工作面,使接触线工作

面出现麻点,其他受电弓高速通过时,又产生更为严

重的拉弧,若受电弓有隐性损伤带病通过,易产生弓

网故障,同时给以后接触网运营带来隐性故障点。

1.2.3接触网材质不良引起连接、定位零件断裂而

造成的弓网故障

   直线处定位线夹或‘`V”型吊线线夹断裂,造成

定位管或定位器脱落,打击受电弓。曲线处导线受

水平分力的作用,造成定位线夹负荷增大,劣质线夹

可能出现断裂现象而造成脱、钻弓故障。

1. 3线路及其他环节

   1)受电弓与接地体放电故障。此类故障一般

发生在受电弓对树木、受电弓对渗、漏水隧道内的冰

柱放电,从而引起变电所跳闸。

   2)线路原因引起弓网故障。工务部门起、拨道

引起导线拉出值参数变化,特别是在曲线段外轨的

超高值变化将引起接触导线相对位置较大的变化。

从而引起受电弓脱弓、刮弓。

2弓网故障的防范措施与探讨

2. 1定期测量接触网定位点,防止拉出值过大与定

位器坡度过小造成故障

2.1.1检修作业中,测量工具的精确度,对接触网

影响很大

   如现在普遍使用的接触导线高度测量杆测量

时,受到风力、温度、接触悬挂的晃动及作业人员技

术水平等多方面的因素影响,造成测量数据不准确。

因此利用接触网检测车测量接触网动态参数是运营

检测中首要考虑的方法。

2. 1. 2检修调整作业时的温度必须在调整作业中

实地测量

   防止因偏移错误而产生拉出值过大现象的发

生。软横跨区域内调整导线时,定位器与导线在水

平方向的角度完全取决于定位器长度限制,因此在

条件允许时可采用换平衡定位器或防抬高定位器的

方式来减少因温度变化、检调误差带来的定位器偏

角过大和定位器坡度不够造成故障的现象发生。

2. 1. 3接触导线的拉出值,在直线处调为1 200 mm

   随着机车运行速度的不断提高,受电弓的晃动

也随之更加剧烈,因此有必要将传统的1 300mm减

小100mm。曲线处拉出值的设计一般为150

400mm,但在曲线半径为350mm的曲线施工时发

现,跨距为35 m,设计拉出值为400mm,实测值也为

400mm,机车通过跨中时接触导线拉出值不足

SOmm。为了增加运行的可靠性,同时减少在曲线处

对受电弓的偏磨现象,对于此类问题,建议将两定位

点及跨中的拉出值均匀布置。不同曲线半径处的拉

出值能否降低100mm,通过计算,得出以下结论,见

表1。

   通过表1的比较,将设计参考值(设计图纸给

定的拉出值)降低100mm之内完全可行。这样将加

大施工、检修工艺中的偏差数值,提高接触悬挂的可

靠性。

2. 1. 4定位坡度调整应考虑接近上限,即1 /10的

坡度

   考虑到机车受电弓对接触导线的垂直抬升力,

因此定位坡度可在允许范围内适度放大。

2. 2防止道岔区刮弓与钻弓故障的措施

   1)线岔处两接触线的连线、各部参数都于线路

两轨连线平行与否紧密相连,如果两轨连线不水平,

而检修一般使用的工具是水平尺加钢尺,一旦检调

误差累加轨面不水平因素,势必会造成过大偏差,线

岔处的参数就会因两轨不水平而大大偏移。轻则引

起受电弓碰导角,重则造成钻弓事故。因此检调线

岔时,必须先核对始触点范围内两股道的轨面连线

是否水平。

   2)线岔处始触点的确定。传统教材等专业书

籍中提出道岔SOOmm处等高,但此始触点偏移较

大,因此,调整时往往忽略SOOmm之外的情况。通

过电脑模拟计算得知:18号道岔的始触点在两导线

间距334mm处,12号道岔的始触点在两导线间距

311 mm处,9号道岔的始触点在两导线间距283 mm

处。参数条件如下:参《电气化铁道施工手册接触

网》一书中道岔资料。标准定位,相邻跨距拉出值

均为;直股300mm,曲股400mm,受电弓宽度

1250mm;列车直股通过。电脑模拟得出如下数据,

见表2,3 0

   列车曲股通过时,始触点略大一些。

   由此可以看出,两导线间距279一334mm的范

围内属于受电弓理论上刮、打、碰区域。因此,建议

在270 } SOOmm间着重测量检修,保证两导线连线

与两轨连线平行。

2. 3防止吊弦与电连接线烧断缠绕受电弓故障的

措施

   1)采用绝缘吊弦,防止吊弦过流。特别是提速

线岔的交叉吊弦采用这种吊弦更为重要。

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