电气化铁路接触网故障原因及其防护措施分析

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shyfan
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  摘要:近年来,我国铁路快速发展,高速铁路客运专线都成为大众化出行工具,铁路接触网在铁路运输中发挥着重要的作用。随着技术的提高,列车运行速度的不断提高,由于接触网设备没有备用设备这个天然局限性,一旦接触网设备出现故障,就会对铁路扰乱运输秩序带来,甚至给危及相关人员的安全。造成接触网故障的原因是多样的,主要包括施气候和施工等因素造成的故障。文章针对不同类型的故障,提出不同的故障处理措施和防护方案,有效避免接触网出现故障,保证电气化铁路运输的正常运行。
  关键词:电气化;铁路接触网;故障;防护措施
  引言
  接触网是沿电气化铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式输电线路,是电气化铁路铁路系统的标治。作为一种特殊的高压供电设备,接触网设备的外绝缘特性及机械特性是重要技术指标。由于接触网设备在户外运行,其外绝缘特性及机械特性受覆冰、大风及污秽等恶劣气候的影响较大。随着电气化铁路的大规模建设,近年来电气化铁路系统曾多次发生接触网绝缘子覆冰闪络、污秽闪络、接触网线索舞动、交叉线索相磨、鸟害等故障,造成列车停电、停车事故,带来了严重的经济和社会影响。
  1电气化铁路接触网分析
  接触网是由定位装置及支持装置、接触悬挂、。在实际的运行过程中,以接触网以及受电弓为媒介,将电能输送到列车上,可以很大程度上确保列车的基本电能供应。通常情况下,接触网的供电方式有很多种,包括单边供电以及双边供电等。其中,单边供电和双边供电是接触网日常供电方式。在具体的工作中,由于多种因素的制约,最终导致接触网出现故障,严重影响了列车运行的可靠性以及稳定性。对此,应该不断强化日常维护。
  2接触网故障类型
  2.1电气联结故障
  接触网是结合机电结合的一种供电设施,在实际的运行过程中,经常会出现电气故障方面的问题。最常见、严重的一种故障就是电气烧伤,导致电气烧伤的原因主要是在电气化设计的过程中,设备长期运行,受外力线索间相互磨擦,使线径发生变化,造成导流不畅,容易造成电气烧伤的故障。
  2.2弓网故障研究
  一般而言,针对弓网来说,其存在的主要意义就是机车受电弓和接触网之间需达到平滑运行和正常取流。通常来说,引发弓网故障的原因从接触方面来说,定位器故障、吊弦故障、拉出值超限、线岔参数不良、及接触网其他零部件脱落侵入受电弓动态包络线等情况,因此对接触网方面要求接触悬挂部分要参数的控制。针对些类问题,在日常检查中加强对接触网关键部位的检查,如线夹、锚段关节、吊弦及与接触线相连接的各类线夹,确定工艺上无结构性的缺陷,对运行出现的各类松脱隐患,要通过巡视和监测等手段,做到提前发现,快速处理。
  2.3绝缘方面的故障
  接触网本身属于一种高压的供电设施,与其他供电设施相比,接触网与列车的距离较近,容易受到外界因素的影响和干扰。接触网出现故障的主要原因是材料的质量和空气产生的空隙。长时间的污染会导致绝缘子表面产生大量的导电物体,容易使绝缘子被击穿。列车在运行过程中,列车和接触网会产生摩擦,二者接触的地方会积累碳粉,长时间的接触下会增大故障发生的概率,雷击、覆冰也会导致接触网绝缘子产生击穿、放电故障。由此可见,在雷雨季节或者雨雪天气,需要格外注意对绝缘子的防护,及时防污或者除冰。
  3处理和防护接触网故障的措施
  3.1明确铁路接触网机械故障分析
  电气化铁路接触网运行的特殊性决定了其设备受外部环境影响较大,容易出现机械疲劳。为此在设备日常运行中加强重点设备参数,对分段绝缘器、分相绝缘器、绝缘关节、线岔等机械复杂部位按照周期进行参数测量,保证动态包络线内的部件参数无异常。同时要加强对大型站场、客车整备杻纽线索交差处的设备检修,防止因站场条件不好,造成的交叉线索相磨这一类结构性的缺陷,在长期运行中出线断线故障的发生。外部异物的预防,防止因为受电弓拉脱异物产生的应力,拉脱吊弦引发的衍生出的吊弦脱落和定位器松脱造成的大面积故障。
  3.2明确铁路接触网机械故障分析
  电气设备电化学腐蚀一方面会引发零件的脱落,另外会引发导流不畅,这两个方面都引发系统性的故障,会严重干扰行车秩序。因此在运行维修中加强对主导电回路中电气引线、隔离开关、关节(横向)电连接、等压线的维护,防止出线因为电气虚接引发的电化学腐蚀。此处加强外部运行环境的排查,对高盐碱区间要纳入“九防”台帐,按照等级对不同的线路设备开展一次到两次的水洗作业,防止在出现盐碱侵蚀绝缘子主绝缘和大面积污闪跳闸。加强分段绝缘器、分相绝缘器等不同相或不同电压等级间出现的燃弧对接触网观测,出现上述问题要及时对照修程进行处理,防止其长时间运行对设备造成的侵蚀。
  3.3加强检修方面的工作
  采用铁路供电安全检测监测系统(6C系统)对接触网进行日常检修,確保各类设备的故障问题得到解决,以“预防为主、重检慎修”的方针为主,充分利用6C系统进行检测,及时发现并解决设备发热、电腐蚀等方面的问题。对于接触网维修的技术人员,需要加强其责任心和业务素质,定期安排理论考试、技术检查等考核方式提升其专业素养,确保接触网维修工作的高效性。检修人员的检修工作要配备先进的工具,在进行维修工作时,必须和有关的部门进行沟通、交流,保证检修工作的质量和效率。检修人员进行维修时,要事先制定可靠的、科学的维修计划,针对故障产生原因、接触网运行的规律,存在的缺陷进行总结、分析,制定出相应的检修方案,确保检修工作的效率和安全。在检修工作开始前,事先检查好设备的情况,明确检修的内容和项目,做好检修工作完成后的验收工作,确保检修工作的效率得到提升。一旦出现检修失误,要及时停止并采取相应的措施进行改进,确保检修的质量。乘务员的专业素养也是保证接触网正常运行的因素之一,必须培养乘务人员的铁路运行的基本知识,一旦出现故障,乘务人员可以及时发现问题,找出解决措施做好应急处理,保证人员的安全和减少经济损失。
  结语
  综上所述,我国交通运输业不断发展的时代,铁路运输量的快速增长,也促进了电气化铁路的改进,原始的接触网结构已经不适应当下的列车运输需求。露天环境的接触网出现故障的原因有多种方式,一般包括人为因素和气候条件等。维修和处理接触网故障的方式不恰当,就会增加成本的支出,也会对铁路的运输和人员的安全造成影响。针对各种类型的接触网故障,有针对性地寻找解决方案,根据实际的情况,及时调整方案,确保维修工作的高效性。完善接触网的检修工作,杜绝铁路接触网故障的发生,确保电气化铁路的正常运行。
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