電氣化鐵路隧道接觸網(wǎng)跳閘及設(shè)備燒損原因與預(yù)防

宋 雷

中鐵電氣化鐵路運(yùn)營管理有限公司

電氣化鐵路隧道接觸網(wǎng)跳閘及設(shè)備燒損原因與預(yù)防

宋 雷

中鐵電氣化鐵路運(yùn)營管理有限公司

接觸網(wǎng)是電氣化鐵道的重要組成部分。近幾年來，我國在鐵路以及城市軌道交通建設(shè)方面的發(fā)展迅速，列車運(yùn)行速度也在不斷提高，因此這就對接觸網(wǎng)提出了更高的要求。尤其是當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高了電力機(jī)車的負(fù)載能力以及牽引供電裝置的性能。能耗低、速度快、效率高的電力牽引技術(shù)已經(jīng)慢慢發(fā)展成為了全球鐵道發(fā)展的方向，成為了鐵道現(xiàn)代化的標(biāo)志?；诖?，本文將著重分析探討電氣化鐵路隧道接觸網(wǎng)跳閘及設(shè)備燒損預(yù)防，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

電氣化；鐵路隧道接觸網(wǎng)；跳閘；燒損

1 電氣化鐵路隧道接觸網(wǎng)系統(tǒng)概述

1.1 接觸網(wǎng)的基本特點(diǎn)。1)環(huán)境易擾性：由于接觸網(wǎng)伴隨鐵路基礎(chǔ)線路架設(shè)，相關(guān)設(shè)備直接暴露在空間環(huán)境中，在此過程中其與周邊各類構(gòu)筑物，地方電力輸電線路、各類通信線路存在相互影響。2)氣候特性：由于接觸網(wǎng)的空間環(huán)境特性，這導(dǎo)致霜凍、大風(fēng)、雷雨、臺風(fēng)、特定大氣污染等自然因素對接觸網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響作用特別顯著。3)無備用特性：接觸網(wǎng)順鐵路基礎(chǔ)線路架設(shè)，延伸范圍長，分布區(qū)域廣，同時為保證與機(jī)車受電供接觸良好，對其空間位置、電氣距離都有很高的要求，正因如此，接觸網(wǎng)從技術(shù)角度而言不具備備用條件，無備用決定了它的脆弱性和重要性。4)負(fù)荷不確定性：接觸網(wǎng)主要為與之有電氣接觸的電力機(jī)車提供電能保障，由于電力機(jī)車是移動的，這也意味著，接觸網(wǎng)所承擔(dān)的負(fù)荷也是移動的，同時某一時間該供電臂內(nèi)機(jī)車數(shù)量具有不確定性，所以接觸網(wǎng)所承擔(dān)的負(fù)荷也不確定，由于電力機(jī)車啟動電流大的特點(diǎn)造成了負(fù)荷具有沖擊性，因此接觸網(wǎng)還需具有一定的過負(fù)荷能力。

1.2 接觸網(wǎng)運(yùn)行要求。1)為了保證在高速運(yùn)行狀態(tài)下和惡劣氣象條件下，機(jī)車受電弓始終與接觸網(wǎng)能夠保持良好的機(jī)械接觸，確保電力機(jī)車的正常取流，這就對接觸網(wǎng)的機(jī)械穩(wěn)定性和機(jī)械彈性提出了較高的要求。2)為了保證接觸網(wǎng)設(shè)備及零件在故障損壞情況下的及時修復(fù)，要保證相關(guān)設(shè)備的可替代性，同時在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)，各零部件應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力以確保相關(guān)設(shè)備的使用年限。3)接觸網(wǎng)要對地保持足夠的絕緣水平，保證正常狀態(tài)下機(jī)車及相關(guān)巡視人員安全。4)接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)在保證安全情況下盡量簡單，這一方面利于施工及后期運(yùn)營維護(hù)，同時也能保證在故障狀況下的迅速搶修恢復(fù)。

2 電氣化鐵路隧道接觸網(wǎng)跳閘及設(shè)備燒損及預(yù)防

電氣化鐵道安全不間斷供電是確保運(yùn)輸暢通的根本保證，牽引變電所和接觸網(wǎng)是供電回路中最重要的組成部分，他們相互關(guān)聯(lián)，互為控制，在接觸網(wǎng)運(yùn)行異常時，啟動牽引變電所保護(hù)裝置動作，切除故障點(diǎn)，并顯示跳閘期間故障數(shù)據(jù)。同時牽引變電所饋線保護(hù)裝置自身故障也同樣制約設(shè)備的正常運(yùn)行。

電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備故障形式多樣。但就其主要表現(xiàn)形式來看可以分為機(jī)械故障和電氣故障兩類。機(jī)械故障直觀明了，易于發(fā)現(xiàn)。電氣故障形式隱蔽，但他存在危害大，影響廣的特點(diǎn)，因此在接觸網(wǎng)運(yùn)營管理中電氣燒傷故障越來越被人們所重視。

2.1 針對接觸網(wǎng)絕緣部件老化這一問題，可對經(jīng)過多年運(yùn)行的隧道內(nèi)絕緣部件有計(jì)劃的逐年進(jìn)行改造更換，考慮一次性更換為帶雙重絕緣的隧道專用絕緣子，采用回流接地跳線與回流線連接，在發(fā)生隧道接觸網(wǎng)跳閘時，能新增：接觸網(wǎng)帶電部分——絕緣子——接地跳線——回流線——軌回流——牽引變電所這一良好的泄流回路。

2.2 針對隧道內(nèi)接觸網(wǎng)零部件材質(zhì)問題，建議采購正規(guī)廠家材料，同時把好材料質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)，對于施工單位的用料要在施工現(xiàn)場檢查，堅(jiān)決杜絕不合格材料、零部件投入使用。各維護(hù)單位對于已經(jīng)在用的不合格材料、零部件要及時安排更換，確保設(shè)備安全運(yùn)行。積極采用性能好的新型設(shè)備、材料來代替現(xiàn)有的易受氣候影響的設(shè)備、材料。

2.3 對于自然災(zāi)害的原因，可以考慮具體原因采取具體防護(hù)措施。為了防止有體積較大的鳥類（例如烏鴉、貓頭鷹等）飛入隧道內(nèi)，可在隧道兩端安裝驅(qū)鳥設(shè)備或其它針對措施，例如安裝驅(qū)鳥器。

2.4 改造接觸網(wǎng)接地系統(tǒng)，將原來的接觸網(wǎng)絕緣子單一接地模式改造為絕緣子雙重接地系統(tǒng)，同時加以架空地線來聯(lián)合實(shí)現(xiàn)跳閘保護(hù)，以便發(fā)生隧道絕緣子閃絡(luò)或擊穿故障時，為短路電流提供兩條通道，減少短路電流的傷害能量。(3)對于未上綜合接地系統(tǒng)地電氣化鐵路，要對隧道區(qū)段的接觸網(wǎng)設(shè)備接地線、電力設(shè)備接地線、通信設(shè)備接地線、信號設(shè)備接地線分別進(jìn)行梳理，要各自擁有獨(dú)立的接地系統(tǒng)，接地電阻值要符合各自的要求，地線系統(tǒng)中各連接點(diǎn)必須連接牢固可靠，且各自的接地系統(tǒng)保持20米以上的距離。

2.5 增強(qiáng)施工的執(zhí)行力度。施工過程中如果偷工減料，不嚴(yán)格執(zhí)行接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案會嚴(yán)重影響接觸網(wǎng)的使用周期和帶來安全威脅。因此在施工前要指定嚴(yán)格的監(jiān)管制度，選定相關(guān)的負(fù)責(zé)人，分配好各自的工作，選定監(jiān)督人，在整個施工過程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)文件的規(guī)定。在接觸網(wǎng)施工前，要先擬定安全預(yù)防措施，與當(dāng)?shù)氐墓╇姴块T簽訂安全協(xié)議，保證施工過程中的用電安全，在施工的過程中，要在施工現(xiàn)場設(shè)定顯眼的警示牌，防止無關(guān)人員闖入，確保施工現(xiàn)場井然有序的施工。

總而言之，電氣化鐵路的高效性明顯降低了運(yùn)輸成本，提高了商業(yè)效益，將引領(lǐng)我國鐵路牽引動力的發(fā)展。由于它馬力大，速度快，所以在鐵路電氣化接觸網(wǎng)設(shè)備中難免會出現(xiàn)各類故障，這就要求我們在以后的實(shí)際工作中必須對其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

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