張寶奇
(鄭州鐵路局 供電處,河南鄭州450052)
2011-12 隴海線鞏義東—穆溝區(qū)間發(fā)生了一起機車帶電過分相造成接觸網(wǎng)分相絕緣器燒斷的設(shè)備故障。此次事故接觸網(wǎng)設(shè)備破壞嚴重,故障原因復(fù)雜,十分典型。本文分析此次故障發(fā)生原因,對機車自動過分相裝置管理,器件式接觸網(wǎng)電分相設(shè)計、制造和加強安全運營管理提出建議。
穆溝站至鞏義東站間上行接觸網(wǎng)分相絕緣器位于K617+655處,接觸網(wǎng)2?!?#柱間,分相絕緣器采用器件式結(jié)構(gòu),由3根組成。
現(xiàn)場搶修中檢查發(fā)現(xiàn),該處分相三根絕緣本體和承力索長棒絕緣桿(材料為聚四氟乙烯)上均被電弧嚴重?zé)齻?。離去方向的一根分相絕緣器承力索長棒絕緣桿與金具連接處斷裂。
穆溝—鞏義東區(qū)間上行接觸網(wǎng)2#至穆溝站60#柱間共4個跨距承力索嚴重損壞,64#柱處工作支、非工作支撐定位裝置偏移,分區(qū)亭分相上網(wǎng)電連接拉斷,60#柱承錨墜砣落地。穆溝—鞏義東2#錨段(1 485 m)接觸懸掛的支撐定位裝置、吊弦在承力索斷線后均有偏移。接觸網(wǎng)平面示意圖如圖1所示。所處區(qū)段線路運行方向為上坡道(9.4‰)。
圖1 接觸網(wǎng)平面布置圖
經(jīng)調(diào)查,該起事故的直接原因是洛陽機務(wù)段前行列車機車乘務(wù)員誤操縱所致。前行列車通過穆溝站上行進站前的接觸網(wǎng)分相處,洛陽機務(wù)段 HXD3型機車乘務(wù)員違反《鐵道部機車操作規(guī)程》相關(guān)規(guī)定,在連續(xù)上坡區(qū)段牽引貨物列車未斷電通過分相地段,造成拉弧放電,燒損該分相絕緣器承力索絕緣棒及相關(guān)接觸網(wǎng)懸掛設(shè)備。后續(xù)列車在經(jīng)過該分相故障地點時發(fā)生二次刮碰,引發(fā)接觸網(wǎng)跳閘停電、承力索斷線和機車受電弓等車頂設(shè)備刮碰損壞,最終導(dǎo)致發(fā)生事故。
該分相兩端供電臂分別為鞏義變電所212#饋線和滎陽變電所214#饋線供電。從事后變電所綜合自動保護設(shè)備饋線電流監(jiān)測圖上可確定前行列車前行系帶電通過此處分相。如圖2、圖3所示。圖上顯示,大負荷電流長達30 s之久。因滎陽變電所距離該分相距離比鞏義變電所距離該分相距離近,所以滎陽變電所214#饋線故障電流稍大。
圖2 鞏義212#饋線電流圖
圖3 滎陽214#饋線電流圖
(1)有待加強自動過分相管理
機車自動過分相裝置由車載裝置和地面?zhèn)鞲衅鲀刹糠纸M成。由于該裝置的使用涉及機務(wù)、供電、工務(wù)、運輸?shù)榷鄠€專業(yè),這就給管理工作帶來了一定的難度。2007年鐵道部運輸局下發(fā)了《電力機車自動過分相裝置管理辦法》(運裝技驗〔2007〕1號)。需要認真貫徹。
(2)機車過分相應(yīng)納入機車運行記錄監(jiān)控裝置(簡稱運記)
此次事故調(diào)查發(fā)現(xiàn),運記中機車過分相記錄不規(guī)范。所有運記對機車過分相時是否接到地面?zhèn)鞲衅餍盘枺糠诌\記機車牽引電流變化和主斷路器斷、合操作均不顯示。事故發(fā)生后對機車是否帶電過分相調(diào)查僅依靠機車是否加速或卸載來推斷,這就給原因調(diào)查帶來難度。此次事故所幸在安監(jiān)、機務(wù)部門大力支持下對前行列車進行了調(diào)查,才最終確定了事故真正原因。因此,機車過分相應(yīng)納入運記管理。通過日常數(shù)據(jù)檢索分析,為加強乘務(wù)員操縱監(jiān)督和管理創(chuàng)造條件。
(3)牽引供電相關(guān)設(shè)備有待改進
牽引供電專業(yè)除應(yīng)加強地面?zhèn)鞲衅鞯募夹g(shù)管理外,還應(yīng)對帶電過分相變電保護整定應(yīng)加以改進,相間短路變電所相應(yīng)饋線斷路器應(yīng)及時跳閘,避免故障發(fā)生時接觸網(wǎng)較大的損壞。另外京津城際所采用的器件式分相的結(jié)構(gòu)與國產(chǎn)器件式電分相存在差異。如其每根器件式分相去除引弧角長度后為1 500 mm(國產(chǎn)同類型電分相則為1 324 mm);分相處承力索絕緣子長度與分相絕緣器長度相當(國產(chǎn)電分相則小得多);器件式分相中性點接地(國產(chǎn)電分相無要求)等。建議國內(nèi)電氣化鐵路相關(guān)部門和單位應(yīng)積極借鑒和學(xué)習(xí)國外技術(shù),完善我國器件式電分相的設(shè)計和安裝方案,更好地提高器件式分相在機車帶電過分相時抗故障電弧燒損的能力。
目前我國既有線和客運專線大功率的和諧機車和動車組大面積投入使用,機車、動車組帶電過分相的危害性進一步加大。我國正在開展的同相供電技術(shù)的研究將為徹底消除電分相影響創(chuàng)造條件。我國已深入開展的地面轉(zhuǎn)換式自動過分相裝置研發(fā),客運專線應(yīng)答器代替地面?zhèn)鞲衅鳎ù配摗⑸漕l卡)使用,自動過分相裝置的標準化和規(guī)范使用應(yīng)引起電氣化鐵路相關(guān)專業(yè)管理人員的重視。