作者单位:大秦铁路股份有限公司
作者:王楚博 杨帆
摘要:铁路运输是国民经济发展的大动脉、主战场,铁路的基层单位的设备运行安全与人们的出行安全和货物运输安全息息相关。在各类接触网设备的故障中案例,承力索、接触线、吊弦、电气连接线等的电气烧伤事故中经常出现,由于电气烧伤故障特别是,事前不易发觉而且危害非常重大,已日益受到国家铁路主管部门的高度重视。本篇文章通过对电气化铁路接触网运营时出现的电气烧伤进行深度剖析,根据电气设备的保养和实际状态,提供解决接触网线路设备中出现电气烧伤故障的相应措施。
关键词:电气化铁路 接触网 防治措施
前言:在电气化铁路,接触网是电气化铁路上的最主要电力装置之一,是在电和力的双重“重压”情况下运行的,因此导致电气设备烧的机械故障一直是接触网供电系统事故的重点问题,且在接触网供电系统已运营多年、牵引运能、载重量等日益增多的形势下,线路及电气化系统的烧伤问题也日益明显,烧伤的现象在发生时往往不易被人发觉,而且危险性也很大,因此如果出现了事故往往会造成巨大的经济损失。所以,有效、及早的防止和减轻接触网的电气烧伤问题,也就越来越变成了一种重大的研究课题。
1接触网设备电气烧伤的主要因素分析
接触网在平时运行中,受到安装的技术不规范、检修的方法不得当、连接线夹在长时间机械振动下,会出现金属松动、使用时的裕量不充分、外部环境污染等诸多原因干扰,造成电气连接接触不良、连接处温度过热现象、导流通道不顺畅、绝缘性能降低、接触电流增加的情况,而长此以往也会加重这一类情况,致使主导电流输入回路不能闭合、局部载电流过大、零件分流问题严重、导线通道迂回等,使部分不具有导流功能的零件过电流烧毁、烧伤,进而导致配电装置的失效。
1.1由于接触网检修、工作状态导致接触网设备烧伤
目前,铁路供电部门在日常维护过程中与电力相连的各个部分都还没有具体的管理工作规范,这也导致了电力管理部门并不能够顺利开展日常的管理工作。同时受环境因素以及技术水平的制约,接触网设施无法定时更新,并且对电气接线也缺乏合理便捷的检查方式,极易导致检修人员的疏忽,接触网供电设备也会遭到损坏。
(1)由于煤矿铁路定量装车点所在的环境正处在重度空气污染地区,长期的受到灰尘和煤粉的危害致使相关绝缘装置及与电气设备相连的装置均无法保证绝缘性能,电气设备烧伤故障等问题也时有发生。
(2)在电力系统中,作业人员由于对操作的不认真而造成了操作失误,电力系统的结构也发生了问题,从电力系统中进入到无电区引起了弓网失效,而接触网系统也因此引起了短路事故。
(3)由于接触网附加悬挂对连接绝缘距离不能达到常规的应用,从而造成增加线路对规定区域内的触及网释放,产生故障连接。自然植物因素也会直接影响到故障产生,比如林木的生长发育、自然环境因素等。
1.2由于接触网由于设计和施工原因导致设备电气烧伤
(1)近几年来随着高铁的设计车速提高,一级较高功率的机车越来越广泛的运用,导致了当前有限路径的总体设计方法已经不可以实现机车正常允许载流量的使用,从而导致连锁的电气烧伤故障。
(2)各股路站场内互相交错的联络网线索,由于在建筑施工的整个过程中施工人员不可能根据规范和技术标准作业,受周围环境、刮风暴雨和气温变化的影响,再加之供电机车不定期的通行使线索的电缆绝缘间距不适应工作要求而形成焊接电弧,对电气设备形成了影响从而引起了火灾事故的产生。而在陇海线中原站因建筑改建,由于作业技术人员未能严格按照工艺规范,在线索交错处未设置供电接口,而形成了线索间歇释放,并最终承力索断线的故障情况,引起了极大的经济损失。
(3)在相同颜色或是不同材料的线索之间的线夹,往往采取的是点线的形式互相联系,但是这样造成的压力很大,再加上线索的材质和运用的材料都不符合规范,长期的工作运行也会增加碰撞的强度,从而形成了很大的高温,最后导致线索与线夹之间出现烧伤,从而导致了不良影响的出现。
(4)在浇筑过程中立杆没有按照作业流程,影响电路交流,造成短接重合闸。在上跨桥建筑时所用的工具和建筑材料等因遭受水冲刷而造成滑落,也可能造成短接。地质环境影响大造成地基不稳定,并造成工具线瞬时短路,在电气领域的管理工作中不谨慎致使将电气线索搭到了承力索上,而致使承力索出现短路问题,造成接触网线路设备的严重烧伤,管理工作也根本无法正常进行,在经历了将近二个小时的抢修后,才得以顺利通行。
1.3由于主导电回路不畅
接触网主要是负责电气回路,由一系列的装置所构成,采用各种型式的导线夹连接,总体上称为电气连接。
(1)由于连接线长时间受到震动和外部环境的诸多因素,接触导线长时间受张力的影响变化的比较纤细,并且没有保养与看护,而接头也因为杂质和空气氧化物等一系列问题危害着联系,电流也慢慢的积累增加,电线夹不断过热无法消散,最后过热烧熔,其余零件也受负面影响而出现损伤,最后接触网断裂,电路不畅。
(2)屏蔽的导线与设备的接触网间的夹线对接出现困难,极易出现烧断导线的现象。隔离控制器由于没有经过定期检查保养,动静触头的极不灵敏,在合闸后产生巨大的电压导致触头严重烧伤直至故障产生。
(3)接地线破损严重或者损坏,当高压支柱绝缘子发生泄漏等的情况下,电流密度无法保证正常的工作,分支线路的自主保护器出现跳闸,很久后不能正常工作,导致接触网的支撑系统工作温度过高而出现断裂。
2接触网设备电气烧伤的预防
以上接触网在设计的最初阶段就没有合理,同时又缺乏完善的科技来配合,而且施工的动作也没有合理规范,弓网接触不良,以及外部环境和天气因素等一系列的因素,都可以导致以上接触网的机械烧伤。因此可以从使用,实施和保养三个方面预防。以便进一步检测系统状态,保证系统的安全。
(1)在工程建设的起步阶段必须遵守国家关于牵引发电设计规范等规定。针对铁路的运营状态,合理的选用接触网的零部件材质,从而保证配电装置可以满足大功率机车的需要。
(2)在施工前必须健全相应的技术管理制度,并进行整个流程全方面的质量监管,同时对施工的所有方案都要从严把控,在实施后必须根据整个施工过程进行质量的考核检查。
(3)馈导线上网点所采用的接线方法最好是使用双股接线方法,又或是使用铜铝的过渡导线,必须严格遵照规范和规定进行安装,并有效的涂上绝缘层以产生良好的防护效果,在增加导流面积的同时又可以隔离周围空气,避免氧化。
(4)严格根据工艺规定将电接头有序均匀的进行固定,并且严格在一定的日期内进行保养,固定连接件,定期擦拭氧化部分保证不妨碍日常的使用。
(5)挑选能力较强、综合素质较高的人员,并定时对接触网及供电线路检测,一旦出现接触网环境温度较高或伴有发红现象,对线岔滑膜关节的电连接、上网点等要作重点的检测项点,并及时替换已不可以正常工作的电气接头。
(6)对已更换好的电线有计划的降低修理次数,制订适应当地地区条件特性的保养方案,对电气连接线夹的接头部应及时检测,对氧化情况及时加以处理。针对已经出现烧伤的零件,应在第一时间替换,确保电气接头的状况良好。
(7)对于在接触网周围的施工人员,供电单位应按照约定订立相应的保护合同,并以此方式确立联络途径,共同制订防护方案,并应在周围设有明显的指示牌,提醒路人注意安全,监督措施的方法必须合理且符合标准。
(8)对现有的和改建后的线路应减少大修时间,制定符合本供电区域的大修方案,对线夹和线索接头经常加以检测,减少接触部分的氧化、电腐蚀物,对内部烧伤严重的接头零件应进行替换,保持电气接头状态良。
(9)对上跨桥和接触网附近的工程施工,与供电单位应签定安全合同,并设置联系方式,制订保护措施;要在这些场所设置警示牌,并监督检査施工现场操作过程,在危险施工地段要由专人全过程盯守,以保证现场的安全受控。
(10)加强技术投入,配备先进的检测仪器设备,并定时地对接触网装置进行温度和技术数据的监测,发现异常及时检修整治。
3结束语
铁路是人们出行和货物运输的重要工具,一旦铁路的运行出现问题,则会对人们的生命安全、财产安全造成较大的影响。伴随中国铁路的跨越式增长,对接触网设施电气燃烧问题的预防也日益关键;电力管理单位唯有提高建设、施工、检测的管理水平,并运用最现代化的科技装备、施工、智能化控制措施,才能实现早防范、早识别、早解决,从而避免接触网系统的电力燃烧事故。
参考文献:
[1]张道俊.接触网运营检修与管理[M].北京;中国铁道出版社,1996.
[2]中铁电气化局集团有限公司.电气化铁道接触网[M].北京:中国电力出版社,2004.
编辑:周大为




