一、 電氣燒傷原因分析
1. 因主導(dǎo)電回路不暢,引起主導(dǎo)電回路內(nèi)設(shè)備發(fā)熱而燒傷接觸網(wǎng)起導(dǎo)電功能的回路是由饋電線、隔離開關(guān)、開關(guān)引線、接觸線、電連接器等組成的,我們稱其為主導(dǎo)電回路(包括加強(qiáng)線、迂回線,捷接線等以及BT供電方式中的吸流變壓器、AT供電方式中的正饋線)。主導(dǎo)電回路各部分間是由各種線夾進(jìn)行連接的,從而使得這一回路沿鐵路延伸,我們稱這些線夾(如供電線夾、電連接線夾、導(dǎo)線接頭線夾等等)及其被連接的部分為主導(dǎo)電回路的電氣連接。主導(dǎo)電回路必須良好,才能保證電流的暢通;若存有缺陷,將引起局部載流過大、零部件分流嚴(yán)重,從而燒傷接觸網(wǎng)設(shè)備。所謂主導(dǎo)電回路“暢通”,就是要保證主導(dǎo)電回路的截面積(或當(dāng)量面積)。導(dǎo)流不暢主要有三方面的原因:(1)設(shè)計(jì)中采用的主導(dǎo)電回路允許持續(xù)載流量偏?。涸陔姎饣O(shè)計(jì)中,雖對(duì)線路牽引運(yùn)能的增加裕量有所考慮,但隨著鐵路運(yùn)輸發(fā)展,現(xiàn)在牽引運(yùn)能的增加已超出了設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的裕量。原采用的一些線索因持續(xù)載流量偏小,串接在主導(dǎo)電回路中的設(shè)備的額定電流較小,而承受不了大電流的長(zhǎng)期運(yùn)行,發(fā)生了電氣燒傷。(2)錯(cuò)誤接線造成主導(dǎo)電回路中某一處截面減少,阻抗加大,溫升過高而燒斷承力索。(3)主導(dǎo)電回路中電氣連接不良,如接觸線電連接線夾未打楔子導(dǎo)致導(dǎo)電截面減少;供電線線夾裝反或線夾內(nèi)有異物造成該處導(dǎo)電截面降低;電氣連接由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行、氣候變化、電流通過等造成的電或化學(xué)腐蝕,使電氣連接的阻抗增大造成主回路導(dǎo)流不暢。
2.非正常的電流轉(zhuǎn)換 設(shè)計(jì)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。(1)立體交叉的線索、線索與支持裝置間,由于線路阻抗的不同而形成電壓差,在風(fēng)力、溫度變化、振動(dòng)等因素的作用下,它們之間的距離不夠,由此產(chǎn)生的電弧燒傷了接觸網(wǎng)設(shè)備。(2)兩端屬同相而不同饋線供電的絕緣錨段關(guān)節(jié)、分段絕緣器,因供電臂的阻抗不同而形成電壓差,當(dāng)電力機(jī)車通過受電弓短接兩供電臂瞬間,在短接點(diǎn)處產(chǎn)生電弧,造成設(shè)備的燒傷。
3.零部件分流 (1)站場(chǎng)軟橫跨分流,燒傷斜拉線、定位環(huán)線夾和定位器等軟橫跨設(shè)備①若饋線只在站場(chǎng)中某一股道上網(wǎng),未對(duì)其它股道進(jìn)行上網(wǎng),當(dāng)機(jī)車在未設(shè)上網(wǎng)線的股道取流時(shí),電流要從饋線上網(wǎng)的股道通過軟橫跨到達(dá)機(jī)車受電弓,致使軟橫跨中上下部定位繩、斜拉線、定位環(huán)線夾和定位器等設(shè)備經(jīng)受牽引電流。在連接面積最小的定位環(huán)線夾和定位器處,就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重?zé)齻"谠谲洐M跨中,定位環(huán)線夾與定位器間為非永久固定性連接。當(dāng)電力機(jī)車通過時(shí),受電弓的抬升力使定位器瞬時(shí)減載,導(dǎo)致定位器與定位環(huán)線夾間松動(dòng),兩者接觸電阻加大,分流電流流過時(shí)溫升過高;在受力很小的定位器處,受電弓的振動(dòng)使定位器與定位環(huán)線夾瞬間分離,分流電流被斷開后引起拉弧,時(shí)間一長(zhǎng)便造成了定位環(huán)線夾與定位鉤間的燒傷。軟橫跨遠(yuǎn)離股道間電聯(lián)接時(shí),軟橫跨分流越大,定位環(huán)線夾與定位鉤間的燒傷就越明顯。即使在周圍電氣聯(lián)接性能良好的情況下,由于吊弦分流,環(huán)節(jié)吊弦銹蝕很快,在調(diào)整導(dǎo)高的過程中,夾在接觸線吊弦線夾內(nèi)的中4.0鐵線回頭彎曲處常常折斷;吊弦的環(huán)節(jié)之間也有燒傷現(xiàn)象,越在大坡道區(qū)段此類現(xiàn)象越多。
4. 施工檢修方面原因 (1)在施工時(shí)未嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致電聯(lián)接器的接線不正確、線夾安裝不標(biāo)準(zhǔn)。(2)電氣聯(lián)接檢修中多是做些外觀上的檢查,沒有對(duì)線夾解體檢查,未清除線夾內(nèi)的雜質(zhì)。(3)對(duì)設(shè)備的巡視特別是夜巡工作執(zhí)行不力。
二、 對(duì)接觸網(wǎng)電氣燒傷問題的防治措施
在主導(dǎo)電回路“不暢”的因素中,接線錯(cuò)誤和電氣連接安裝錯(cuò)誤雖然造成的后果比較嚴(yán)重,但畢竟因其原因較明顯且易于防止。這是通過提高廣大接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修人員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平解決的。對(duì)于因長(zhǎng)期運(yùn)行而產(chǎn)生的電氣連接的電的或化學(xué)的腐蝕,由于其沿整個(gè)電化區(qū)段分布,數(shù)量很多,各區(qū)段的外界條件又有較大差異,使得腐蝕及阻抗增大的程度各不相同,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較難于控制。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。因此解決零部件分流只能盡量減小分流量。在長(zhǎng)期的接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)營(yíng)檢修中,技術(shù)人員、接觸網(wǎng)工對(duì)電氣燒傷有了很多的防治辦法,基本方法是:(1)在新建、大修接觸網(wǎng)時(shí),應(yīng)按遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)來(lái)選定主導(dǎo)電回路中的零部件。對(duì)既有的一些載流量偏小的線索、設(shè)備進(jìn)行技改。(2)在接觸網(wǎng)上采用串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置以改善牽引網(wǎng)的電壓水平;同時(shí)優(yōu)化運(yùn)輸組織,避免大坡道區(qū)段有兩臺(tái)及以上重載列車在同一條供電臂上運(yùn)行,以減小牽電流。(3)安裝電聯(lián)接器時(shí),電聯(lián)接線夾的大小槽要安裝正確;不要將綁扎線夾到線夾內(nèi);電聯(lián)接線應(yīng)全部夾入線夾槽內(nèi)。(4)施工時(shí),隔離開關(guān)應(yīng)安裝在兩接觸懸掛不交叉的轉(zhuǎn)換柱上,以避免隔離開關(guān)引線與承力索立體交叉。(5)將測(cè)溫貼片貼在錨段關(guān)節(jié)、電聯(lián)接器等有關(guān)部位,利用其色彩隨溫升而變化的特性來(lái)監(jiān)測(cè)電氣聯(lián)接的性能和狀態(tài)。(6)按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢修主導(dǎo)電回路,車梯巡檢時(shí)對(duì)電聯(lián)接線夾進(jìn)行解體檢查,清除雜質(zhì),打磨氧化層、涂導(dǎo)電膏。(7)做好接觸網(wǎng)設(shè)備的巡視(特別是夜間巡視)工作。
三、結(jié)束語(yǔ)
在電氣化鐵道的發(fā)展中,接觸網(wǎng)電氣接觸的電氣燒傷問題還有待于進(jìn)一步的研究,本人通過此與各位同行們作這一方面的交流、探討。只要多進(jìn)行質(zhì)的原因分析,采取有效的措施,并借助于高科技研究成果,就一定能夠克服接觸網(wǎng)電氣燒傷問題,確保電氣化鐵道的供電運(yùn)行安全。