关于接触网电气烧伤问题的探讨

来源：小侦探旅游网

第23卷第2期2003年4月

文章编号:1008-2842(2003)02-0058-01

铁道机车车辆

RALLWAYLOCOMOTIVE&CARVol123　No12Apr1　　2003

关于接触网电气烧伤问题的探讨

张　韬

(郑州铁路分局新乡供电段,河南新乡453000)

中图分类号:U225　文献标志码:B

1　前言

电气烧伤问题在接触网设备故障中所占比例越来越大,且由于它产生原因复杂,潜伏期较长,不易及

早发现,故应引起我们的高度重视。下面结合一个实例,谈一下我对接触网设备电气烧伤的看法。2　事故实例

某站正线接触悬挂为TJ127+TCG120,专用线接触悬挂为LXGJ70+TCG85。1#～9#为绝缘锚段关节,5#支柱处设有一台负荷开关。检修时发现下行3#～13#

支柱间接触网有烧伤现象,主要是发生在下行软横跨节点5的定位环、斜拉线等连接处,专用线定位调节立柱的定位环连接处也有严重烧伤放电痕迹,7#～9#下锚导线与专用线承力索交叉处有放电痕迹。现场情况见图1。

伤。而加装了等位线后,又使专用线非载流承力索进一步载流,问题非但未解决,还将继续恶化。根据以上原因分析,决定拆除等位线,在7#～9#加装一组电连接将专用线悬挂与锚段关节纵向电连接沟通,这样即解决了线索距离近的放电问题,又解决了该区段设备烧伤问题。该方案执行后,该区段再未发现烧伤现象。

3　事故原因分析

根据这次问题的处理,我认为对于接触网设备故障中较为复杂的电气烧伤问题,应扩大范围调查,找出真正原因,不能仅局限于一点或一个很小区段,更不能以局部原因代替问题的根本原因。而目前运营的接触网设备存在电气烧伤的原因主要有3个:即导电回路不畅,迂回距离过长,安全距离不够。具体分析如下。311　导电回路不畅

接触网主导电回路是由馈电线、隔离开关、开关引线、电连接线、接触线等组成。导电回路不畅主要表现在主导电回路以外的零部件上:如烧断承力索、软横跨斜拉线、上下部固定绳,烧损悬吊滑轮、钩头鞍子、定位钩、定位环等。另外由于电气连接不好,如线夹接触电阻过大及线索载流能力不足都会形成主

图1　现场线路及烧伤区域

工区发现问题后认为7#～9#下锚导线与专用线承

力索交叉处距离较近(环境温度20℃,距离300mm),随即增加一等位线(GJ—10)将其连接,但事后发现该区段烧伤现象并未消除。后经技术人员现场调查分析认为,引起烧伤的主要原因是专用线走行电力机车需从正线接触线取流,但沟通导电回路最近的电连接(线岔电连接)距离13#支柱有350m,主导电回路迂回距离过长,大部分电流是从正线接触线—软横跨固定绳—专用线承力索—专用线接触线,3#～13#支柱间接触网的定位环、软横跨斜拉线、定位调节立柱参与导流,而这些零部件导流能力较差,导致大面积烧

导电回路中的供电“瓶颈”,导致线夹烧伤和线索烧断。回路是否畅通的关键问题有3个:

(1)线夹问题

主导电回路由各种线夹连接,这些线夹(供电线夹、电连接线夹、导线接头线夹等)同样应满足主导电回路载流的要求,材质、接触面积和压力等都直接影响主导电回路的畅通。如形成“瓶颈”一方面易使其自身过热烧损,另一方面还会使同样处于带电部分的非主导电回路设备导流引起烧损。以电连接线夹为例,假定电连接通过最大电流为600A,电连接线夹接触电阻为01005Ω,则发热功率P=I2R=118kW。在很短时间内就会产生很大的热量。而且随着时间的推

张韬(1973-)男,河南开封人,工程师(收稿日期:2002-09-30)

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移,一组完全符合工艺要求的电连接线夹的接触电阻

也会以每年约01001Ω递增,发热功率的增量ΔP=0136kW。且由于接触电阻过大,部分牵引电流会经过非载流或载流能力差的零部件,其后果是可想而知的。

(2)接线错误问题

主导电回路接线错误,将非载流设备接入回路中。主要表现在绝缘锚段关节处隔离开关引线、纵向电连接及站场股道电连接将承力索接入主导电回路。很明显,承力索将成为整个导电回路中的“瓶颈”,长期运行,烧断是必然的。

(3)载流能力差的零部件导流问题目前,京广线安阳—郑州段采用的JL93系列软铜绞线吊弦(可载流,但能力相对较弱)运营6年来,折断数量逐年上升,重要原因之一就是长期载流使其柔韧性降低。机车通过时接触线振动,使其疲劳折断。所以在大电流区段,应尽量减少和避免载流能力差的零部件导流。312　迂回距离过长

虽然站场有股道电连接、许多线岔电连接,但对于一些专用线、牵出线则主要靠线岔电连接供电。当机车在某位置取流时,主导电回路由于电连接距离较远不能满足机车取流需要而导致供电不足,使部分牵引电流通过软横跨固定绳等非载流设备,这样就会引起设备的电气烧伤。313　安全距离不够

现场存在承力索与承力索、承力索与加强线、非支承力索与软横跨上部固定绳、接触线和软横跨下部固定绳之间距离较近的情况,虽然是同一馈线供电,但处与不同锚段的不同位置,电位也不尽相同,再加上弛度变化、风力作用、机车运行时受电弓抬升振动使线索瞬间距离进一步减少,就会放电拉弧。另外,顺线路方向接触悬挂无电区的感应电也易与距离较近线索(如软横跨固定绳)发生拉弧现象。4　采取的预防措施

针对以上原因分析,建议采取以下措施预防设备电气烧伤。411　保证主导电回路畅通

(1)主导电回路各零部件、线索符合导流要求,出现损伤、断股、散股要及时处理。

(2)严格按照工艺安装,保证接线正确,各部电气连接良好。

(3)定期检查连接线夹,测量接触电阻,减少运营过程中电腐蚀引起的阻抗增大;可采用测温仪器和测温贴片,对于线夹的温度进行有效监控。

(4)对串接在回路中的(负荷)隔离开关、吸流变压器(BT供电方式)、自耦变压器(AT供电方式)

也要重点检查。412　防止非正常电流转换

(1)在专用线、牵出线等距离电连接较远,牵引电流迂回过长时,适当加装电连接与正线悬挂沟通。

(2)载流承力索区段适当增加横向电连接或增设双电连接。

(3)大电流区段尽量采用绝缘吊弦

(4)在铰接部件采取绝缘措施或增设分流软线。413　加强安全距离控制

(1)同一馈线供电的线索,距离较近处加装等位线。

(2)接触悬挂无电区与软横跨固定绳接地区段或无电区段加装等位线。

(3)对于跨距较大的供电线、回流线等附加悬挂在控制电地距离的同时,可增加减振装置,减少风力作用下摆动的幅度。

(4)对于不同供电臂之间的隔断设备(分相、分段绝缘器等)要加强检修。

另外,尽快完善电气连接的技术标准,对于接触电阻、零部件允许载流量等进行量化,便于检修人员操作也是非常必要的。参考文献

1　赵世耕1接触网安全运行的研究[Z]1郑州铁路局西安科研

所119981

2　汪松滋1电气化铁道接触网事故与安全运行[M]1北京:

中国铁道出版社,19931

最近的车辆技术(1)

铁道车辆以环境适应性好、节能等优点是一种优良的交通工具,日本铁道总研以安全、高速、舒适、对环境污染少为目的进行了以下的研究。

1　提高新干线电动车无摇枕转向架的性能①转向架轴距加长(原来为215m)如改为310m后,经模拟及台架试验验证会使转向架蛇行运动的临界速度增加100km/h以上。

②极力减少车轴轴承的轴向游间,如改用圆椎滚动轴承能有效控制轮对的轴向运动。

③为提高运行品质,将转向架的簧下质量,簧间质量作彻底的轻量化。

④为降低在隧道中高速运行时车体的摇头振动而采用可变衰减的减振器和车体间摇头减振器。

⑤装在转向架上,作出实用状态下的弹簧和减振器参数认定,以选择适用的转向架参数。

这些方案在铁道总研的车辆试验台和JR各公司的新干线高速试验车等作了各种试验并验证有效。其中部分方案,在最近的新干线电动车用转向架设计和参数选择时采用,以提高新干线电动车的性能。

节译自铁道总研报告12002,16(5):1

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