電力電氣論文高壓電氣論文電氣化鐵路接觸網(wǎng)電氣燒傷事故的研究與實踐2

1、學(xué)院名稱:鐵道學(xué)院年 級:09級學(xué) 號:0930201124論文編號: 呼和浩特職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 題 目: 電氣化鐵路接觸網(wǎng)電氣燒傷事故的 研究與實踐 專 業(yè): 電氣化鐵道技術(shù) 學(xué)生姓名: 于志超 學(xué) 號：0930201124 指導(dǎo)教師：王宏亮 目 錄摘要-（2）關(guān)鍵詞-（2）1引言-（3）2我段管內(nèi)接觸網(wǎng)電氣連接現(xiàn)狀-（3） 2.1寶成線-（3）2.2寶中線-（3）2.3隴海線-（3）3接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷成因-（4）3.1接觸網(wǎng)主導(dǎo)電回路狀態(tài)不良-（4）3.2接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉(zhuǎn)換-（4）3.3接觸網(wǎng)零部件分流嚴(yán)重-（5）3.4接觸網(wǎng)施工、檢修不當(dāng)-（5）3.5接觸網(wǎng)懸掛電氣聯(lián)結(jié)容量不

2、足-（6）4接觸網(wǎng)電氣燒傷的防治措施-（6）4.1加強主導(dǎo)電回路的檢查-（6）4.2按照維修計劃檢查-（7）4.3大電流區(qū)段采取加強措施-（7）4.4正確選用零部件-（7）4.5復(fù)線區(qū)段反方向電氣補強-(7)4.6站場岔區(qū)、延錨形成關(guān)節(jié)處電氣加強-(7)5結(jié)論-(7)參考文獻(xiàn):-(8)摘要：對既有接觸網(wǎng)設(shè)備的更新改造，通過更新材質(zhì)，提高線索載流量和絕緣強度來達(dá)到提升接觸網(wǎng)供電能力是我國目前采用的主要手段。近年來，通過巡視和檢修發(fā)現(xiàn)，改造后的接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷問題越來越突出，如何治理接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生電氣燒傷故障已成為鐵路基層供電運營單位亟待急需解決的問題。經(jīng)深入調(diào)查研究、不斷探索實踐，揭示了燒傷的

3、成因，提出了治理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采取了相應(yīng)的措施，在一定程度上控制了接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷的發(fā)生。關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)電氣燒傷1引言自從1961年我國第一條電氣化鐵路寶鳳段通車運營以來，我國的電氣化鐵路經(jīng)歷了從山區(qū)到平原，從單線到復(fù)線，從低速到高速的發(fā)展階段。電力牽引功率大、速度快、能耗低、效率高、經(jīng)濟環(huán)保，已成為我國鐵路牽引的主力軍。隨著近年來鐵路大面積提速和運輸運量的不斷增長，對電氣化鐵路設(shè)備性能提出了更高的要求。在對接觸網(wǎng)設(shè)備的更新改造中，通過更新材質(zhì)，提高線索載流量和絕緣強度來達(dá)到提升接觸網(wǎng)供電能力的目的。近年來，通過日常巡視和檢修發(fā)現(xiàn)，改造后的接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷問題越來越突出，防治接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生電

4、氣燒傷故障已成為我們供電運營單位亟待解決的問題。2我段管內(nèi)接觸網(wǎng)電氣連接現(xiàn)狀2.1寶成線（1）寶秦段寶秦段為全路的高坡區(qū)段，其最大坡度達(dá)30，懸掛類型目前為TJ-120+CT-110/CTAH-120，橫向電聯(lián)結(jié)均按200-250米設(shè)置，錨段關(guān)節(jié)采用雙股TJ-120電聯(lián)結(jié)，線岔采用單股TJ-120電聯(lián)結(jié)。（2）陽廣段陽廣段為5000噸重載列車開行區(qū)段，懸掛類型目前為THJ-120/GLZE-30+CTAH-150/CT-110（露天）,電聯(lián)結(jié)200米一組。隧道內(nèi)為簡單懸掛CTAH-150，無橫向電聯(lián)結(jié)設(shè)置。錨段關(guān)節(jié)均采用雙股TJ-120/95電聯(lián)結(jié)，線岔采用單股TJ-95電聯(lián)結(jié)。2.2寶中線寶

5、雞至隴縣段懸掛類型為GJ70+TCG-110，隴縣至安口段為TJ120+TCG-110，橫向電聯(lián)結(jié)250-300米一組。錨段關(guān)節(jié)采用單股TJ-95電聯(lián)結(jié)，線岔均采用單股TJ-95電聯(lián)結(jié)。2.3隴海線（1）西寶提速段咸陽至常興時速200公里區(qū)段懸掛類型為TJ-95+CTAH-120；常興至寶雞時速160公里區(qū)段懸掛類型為TJ-95+TCG-120。橫向電聯(lián)結(jié)150-200米一組，錨段關(guān)節(jié)采用雙股TJ-95聯(lián)結(jié)，線岔處采用單股TJ-95電聯(lián)結(jié)。（2）寶天段上行：懸掛類型為LGJ-185/GLZE-30/GJ70+TCG-110，橫向電聯(lián)接為250-300米一組，錨段關(guān)節(jié)及線岔采用單股TJ-95電聯(lián)

6、結(jié)。下行：懸掛類型為LGJ-185/TJ-120+TCG-110，橫向電聯(lián)接為250-300米一組，錨段關(guān)節(jié)及線岔采用單股TJ-120電聯(lián)結(jié)。3接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷成因經(jīng)過對我段及其它單位接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷成因調(diào)研、論證和現(xiàn)場實測，組織部門專業(yè)人員研究，基本上總結(jié)出了以下幾個方面的成因。 3.1接觸網(wǎng)主導(dǎo)電回路狀態(tài)不良3.1.1主導(dǎo)電回路不閉合、主供電通道迂回一是復(fù)線區(qū)段的部分站場在設(shè)計、施工時,對股道電聯(lián)結(jié)位置設(shè)定未能考慮到列車反方向停車啟動取流的要求，從而使股道間電連接器離反向列車啟動處較遠(yuǎn)。二是個別線岔設(shè)置與錨段關(guān)節(jié)位置重疊，僅在線岔處設(shè)置一組電聯(lián)結(jié)不能滿足機車取流時電流正常轉(zhuǎn)換的要求。以

7、上兩種情況均會造成股道間接觸懸掛在機車取流的情況下產(chǎn)生較大的壓差，主導(dǎo)電回路迂回,使臨近腕臂、軟橫跨、定位裝置形成環(huán)流導(dǎo)致隱形電氣燒損設(shè)備。因設(shè)計原因引起的這種隱形電器燒傷普遍不被人們認(rèn)知，僅依靠縮短檢修周期是不能有效控制電器燒傷的。3.1.2主導(dǎo)電回路導(dǎo)流不暢電氣聯(lián)結(jié)部分因連接不良引起的電、化學(xué)腐蝕，造成主導(dǎo)電回路的截面（或當(dāng)量截面積）不足，電氣連結(jié)阻抗加大，從而導(dǎo)流不暢，燒傷接觸網(wǎng)設(shè)備。如我段管內(nèi)存在的銅電聯(lián)結(jié)引線與非載流承力索使用雙線夾連接，或使用綁線將引線在非載流承力索上固定情況，致使非載流承力索變成了電聯(lián)結(jié)器電氣導(dǎo)流的一部分（。1999年11月2日發(fā)生的外洋站電聯(lián)接器燒紅故障。原因是

8、電聯(lián)接器的銅鋁接續(xù)管壓接不牢，造成銅鋁接續(xù)管與電聯(lián)接線之間導(dǎo)流不暢，電氣過渡阻抗較大，長時間運行溫升過高，進而燒傷發(fā)紅。 3.2接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉(zhuǎn)換設(shè)計的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)中某些不應(yīng)有電流通過的地方，而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。3.2.1立體交叉的線索、線索與支持裝置之間,由于線路阻抗的不同而形成電壓差,在受風(fēng)力、溫度引起線索弛度發(fā)生變化，接觸線索振動等因素的作用下,造成它們之間的絕緣距離縮短,發(fā)生電弧放電現(xiàn)象,放電電弧造成了接觸網(wǎng)設(shè)備的電氣燒傷。1996年4月17日發(fā)生的光澤和順區(qū)間帶吸變的

9、122#-125#錨段關(guān)節(jié)處承力索斷線事故以及1997年8月6日發(fā)生的陳坊站1#-4#錨段關(guān)節(jié)處承力索斷線事故，均是由于隔離開關(guān)引線馳度過大，造成隔離開關(guān)引線與所跨越的承力索間距不夠，產(chǎn)生放電而燒傷承力索。兩端分別由不同饋線供電的絕緣錨段關(guān)節(jié),因供電臂的阻抗不同而形成電壓差,當(dāng)電力機車受電弓在兩支接觸懸掛導(dǎo)線間相互轉(zhuǎn)換時，在始觸點范圍內(nèi)由于電壓差會產(chǎn)生牽引電弧,造成機車受電弓、絕緣錨段關(guān)節(jié)處接觸線、吊弦、承力索等接觸設(shè)備的燒傷（如圖2所示）。3.3接觸網(wǎng)零部件分流嚴(yán)重在接觸網(wǎng)中，電氣聯(lián)接數(shù)量越多、性能越好，零部件的分流就越小，但是，電氣聯(lián)接數(shù)量再多、性能再好，也不可能把其它零部件的分流減為零。

10、零部件分流有其固然性，不能將分流問題統(tǒng)統(tǒng)歸結(jié)為電氣聯(lián)接不良。有分流就會產(chǎn)生電氣燒傷，尤其是對活動部位的危害性較大。因為活動部位處多為點線接觸而非面面接觸、且活動鉸結(jié)的活動量大，這樣活動部位處的電氣接觸電阻也就比較大，所以分流燒傷程度比較重。 導(dǎo)線與承力索之間存在壓差，在腕臂或軟橫跨上下部定位繩間形成局部環(huán)流，造成接觸網(wǎng)零部件分流，有分流就會產(chǎn)生電氣燒傷，尤其是對接觸網(wǎng)的活動部位的危害性較大。活動部位多為點線接觸而非面面接觸,位移量大，接觸電阻相應(yīng)變大，因此分流燒傷程度也就比較嚴(yán)重（如圖3）。3.4接觸網(wǎng)施工、檢修不當(dāng)在接觸網(wǎng)施工時未能嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致電連接器的接線不正確、線夾安裝不標(biāo)準(zhǔn)。

11、如饋線上網(wǎng)點鋁線與銅承力索間電器過渡不良，阻抗較大，長時間運行溫升過高，加之連接部件材質(zhì)和壓接工藝不高，最終致使過渡線夾燒傷斷裂（如圖4、圖5）。3.5接觸網(wǎng)懸掛電氣聯(lián)結(jié)容量不足隨著近年來鐵路不斷提速和萬噸重載列車的開行,目前線路的牽引運能多已超出了設(shè)計裕量。原設(shè)計中電聯(lián)結(jié)的位置和數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大功率機車持續(xù)載流的需要。尤其在高坡區(qū)段，四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)使用的單根TRJ-95電聯(lián)結(jié)、引線及變電所饋出端各類設(shè)備線夾容量不足，錨段內(nèi)橫向電聯(lián)結(jié)安裝間距較大的問題更為突出，在機車持續(xù)取流時極易導(dǎo)致設(shè)備的燒損，發(fā)生零部件脫落、斷線事故，給運輸生產(chǎn)帶來很大的干擾。3.6設(shè)計中采用的線索答應(yīng)持續(xù)載流量偏

12、小 在電氣化設(shè)計中，雖對線路牽引運能的增加裕量有所考慮，但隨著鐵路運輸發(fā)展，現(xiàn)在牽引運能的增加已超出了裕量。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行，發(fā)生了電氣燒傷。 鷹廈線的鷹邵段地處大坡道區(qū)段，最大坡度達(dá)20。從1997年4月1日新運行圖起，鷹邵段牽引動力由SS4型電力機車代替了SS3型電力機車，牽引定數(shù)由原來的2650噸提高到2950噸。牽引定數(shù)的增加引起了接觸網(wǎng)牽引電流的增大。地處最大坡道區(qū)段的鐵關(guān)村變電所的兩條供電線：資溪園岱臂供電線采用的是2×LJ-150mm%26sup2;硬鋁絞線；園岱華橋臂供電線采用的是2×LGJ-150mm%26sup2

13、;鋼芯鋁絞線。據(jù)該變電所記錄，牽引電流經(jīng)常達(dá)600A以上，有時甚至超過800A。而LJ-150mm%26sup2;硬鋁絞線的答應(yīng)載流量為440A，LGJ-150mm%26sup2;鋼芯鋁絞線的答應(yīng)載流量為445A。這樣，在長時間的大電流作用下，線索“不堪重負(fù)”而發(fā)生了燒傷。僅1999年一年內(nèi)這兩條供電線就發(fā)生了10起電氣燒傷故障4接觸網(wǎng)電氣燒傷的防治措施4.1加強主導(dǎo)電回路的檢查定期安排業(yè)務(wù)素質(zhì)高的技術(shù)骨干進行夜間巡視，及時發(fā)現(xiàn)電氣連接及零部件受熱嚴(yán)重發(fā)紅的隱患。對隔離開關(guān)錨段關(guān)節(jié)的電聯(lián)結(jié)、站場的股道電聯(lián)結(jié)、上網(wǎng)點要重點檢查。利用科技手段，加大科技投入，配備接觸網(wǎng)紅外熱像儀，定期進行溫度檢測，

14、發(fā)現(xiàn)異常立即打開檢修整治。4.2嚴(yán)格按照維修計劃安排定期進行主導(dǎo)電回路電氣節(jié)點的解體檢查，及時消除線夾與線索連接部位的氧化物、電腐蝕物，涂導(dǎo)電膏，確保連接狀態(tài)良好。4.3在大電流(500A及以上)及高坡區(qū)段采取加強措施使橫向電連結(jié)器的間距減至100-150米一組。隔離開關(guān)引線安裝為雙引線，錨段關(guān)節(jié)安裝兩組雙根電聯(lián)結(jié)站場兩端岔內(nèi)咽喉區(qū)增設(shè)股道電連接;站場最外端線岔處安裝兩組電聯(lián)結(jié)。采用載流整體吊弦。4.4正確選用零部件、采取新工藝在安裝設(shè)備線夾、電連接線夾時,要先清除線夾內(nèi)雜物并預(yù)涂導(dǎo)電膏。饋線上網(wǎng)點的電聯(lián)結(jié)采用雙股連接方式，銅鋁過渡線夾須采用內(nèi)包式，禁止使用交接式點線接觸式銅鋁過渡線夾。4.5

15、復(fù)線區(qū)段反方向電氣補強復(fù)線區(qū)段站場應(yīng)考慮到列車反方向停車啟動取流需要，加裝股道電聯(lián)接。4.6站場岔區(qū)、延錨形成關(guān)節(jié)處電氣加強個別線岔設(shè)置與錨段關(guān)節(jié)位置重疊時，按錨段關(guān)節(jié)要求補裝電聯(lián)結(jié)；站場股道內(nèi)下錨支延長時，應(yīng)按照懸掛延長形成的錨段關(guān)節(jié)增設(shè)電聯(lián)結(jié)。對于已存在立體交叉而間距不夠的線索加裝絕緣套管；或加裝等位線連接兩交叉線索，保證電氣暢通；或調(diào)整交叉線索間距，保證兩線索間距大于200mm。4.7在新建、大修接觸網(wǎng)時，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行技改。5結(jié)論通過對接觸網(wǎng)設(shè)備電氣燒傷造成的原因進行認(rèn)真調(diào)研分析，結(jié)合管內(nèi)設(shè)備實際運行狀況，有針對性地采取有效措施，并借助于新技術(shù)、新工藝和