向俊杰

摘??要：雖然行車密度在不斷增大，鐵路車輛的運行環(huán)境在不斷變化，但普速線站場接觸網設備電氣燒損的問題依然沒有得到根本上的解決。防止站場接觸網設備發(fā)生電氣燒傷故障已成為鐵路供電設備管理部門急需解決的問題。通過走訪、調研、分析站場接觸網電氣燒傷故障的原因，提出了相關的防控標準和整改措施，大大降低了接觸網設備電氣燒傷故障的發(fā)生率。

關鍵詞：站場;接觸網;電氣燒損;承力索

中圖分類號：U226.8??????????????文獻標識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.025

接觸網故障分為機械故障和電氣燒損。站場接觸網設備包括線岔、軟橫跨、關節(jié)和分段絕緣器等，電氣回路極為復雜，安全隱患較多，易發(fā)生斷線、零部件脫落甚至塌網、弓網等故障。接觸網設備故障具有破壞范圍大、危害性大、停電時間長和恢復難度大等特點，嚴重影響了鐵路正常的行車秩序，引起了鐵路接觸網運營管理單位的高度重視。

接觸網電氣燒傷故障在鐵路供電設備故障中所占的比例日趨增大，其產生的原因極為復雜，一般難以被發(fā)現，對設備的破壞程度較大。因此，應該高度重視、認真分析站場接觸網設備電氣燒損的影響因素，采取有效的隱患排查方法，并制訂有針對性的整治方案。

1??故障案例分析

在某工區(qū)天窗作業(yè)過程中，某站下行線3～13?#接觸網支柱間的接觸線有燒傷痕跡，集中發(fā)生在下行軟橫跨節(jié)點5?的定位環(huán)、斜拉線等的連接處。同時，7～9#下錨導線與專用線承力索的交叉處、專用線定位調節(jié)立柱的定位環(huán)連接處也有嚴重燒傷的痕跡?，F場零部件燒傷區(qū)域分布情況如圖1所示。

圖1??現場零部件燒傷區(qū)域的分布情況（序號為接觸網桿號）

檢修人員根據現場燒傷初步判斷后發(fā)現，7～9#下錨導線與專用線承力索的交叉處距離較近，便臨時增加了1條一等位線（GJ-10）將其連接，連接后發(fā)現該區(qū)段的燒傷現象仍然存在。經設備管理單位的專業(yè)技術人員現場調查分析后認為，引起燒傷的主要原因是：行走在專用線的電力機車需要從正線接觸線取流，但距離溝通導電回路最近的電連接（線岔電連接）距離13號支柱350?m，主導電回路迂回距離過長，牽引電流的主要路徑從正線接觸線經過軟橫跨固定繩，再流經專用線承力索后傳至專用線接觸線，導致3～13#支柱間接觸網的定位環(huán)、軟橫跨斜拉線和定位調節(jié)立柱都參與了導流，而這些零部件的導流能力非常差，大電流通過時容易引起大面積燒傷。在加裝了等位線后，使專用線非載流承力索進一步載流，但問題并未解決，且繼續(xù)惡化。根據上述原因分析，決定拆除等位線，并在7～9#支柱間加裝1組電連接，連接專用線懸掛與錨段關節(jié)縱向電。這樣既解決了因線索距離過近而引起的放電問題，又解決了該區(qū)段設備的燒傷問題。執(zhí)行該方案后，該區(qū)段再未出現燒傷現象。

2??事故原因分析

通過分析、處理本次站場接觸網設備的燒傷隱患，證明站場接觸網設備燒損是接觸網故障中較為復雜的問題之一。?因此，應加大故障的調查范圍，認真分析、深入研究，找出接觸網設備燒傷的根本原因，不能只局限于一個位置或一個區(qū)段，更不能以局部原因代替根本原因。目前，運營中的接觸網設備存在電氣燒傷的原因主要為導電回路不暢、迂回距離過長和安全距離不足等。

2.1??導電回路不暢

接觸網主導電回路由饋電線、隔離開關、開關引線、電連接線和接觸線等組成。導電回路不暢易導致接觸網導電設備發(fā)生燒傷故障。比如接觸網承力索、軟橫跨斜拉線和固定繩等線索燒斷，以及接觸網懸吊滑輪、定位鉤和定位環(huán)等設備燒損。此外，電氣設備接觸不良、線夾接觸電阻過大或線索載流能力不足均會導致主導電回路供電遇到“瓶頸”，進而造成接觸網線夾燒傷和線索燒斷。以電連接線夾為例，電連接通過最大電流為I，電連接線夾接觸電阻為R，則發(fā)熱功率P=I2R.因此，在很短的時間內會產生很大的熱量，且隨著時間的推移，?一組完全符合工藝要求的電連接線夾的接觸電阻會以ΔR為基數每年遞增，發(fā)熱功率的增量為ΔP，且由于接觸電阻過大，部分牽引電流會經過非載流或載流能力差的零部件，后果將不堪設想。此外，導電回路不暢的另一表現形式為接線錯誤。主導電回路接線錯誤時，會將非載流設備接入回路中，主要表現為絕緣錨段關節(jié)處隔離開關引線、縱向電連接和站場股道電連接等將承力索接入主導電回路。由此可見，承力索將成為整個導電回路中的“瓶頸”，長期運行后必然發(fā)生燒損故障。

2.2??迂回距離過長

雖然站場有股道電連接和大量的線岔電連接，但對于一些專用線、牽出線而言，主要靠線岔電連接供電。當機車在某位置取流時，主導電回路因電連接距離較遠而無法滿足機車取流需要，導致供電不足，使部分牽引電流通過軟橫跨固定繩等非載流設備，進而引起電氣設備燒傷。

2.3??安全距離不足

事故現場存在承力索與承力索、承力索與加強線、接觸線與軟橫跨下部的固定繩、非支承力索與軟橫跨上部的固定繩距離較近的情況。雖然采用同一饋線供電，但處于不同錨段的不同位置，電位也不盡相同，加之弛度變化、風力作用和機車運行時因受電弓抬升振動作用而導致線索間距離縮短等因素，最終形成放電拉弧。此外，順線路方向接觸懸掛無電區(qū)的感應電易與距離較近的線索（比如軟橫跨固定繩）發(fā)生拉弧現象。

3??排查和整治方案

站場內的電氣回路較為復雜，具有點多、面廣等特點，如果不徹底整治，則極易發(fā)生設備燒損故障。在日常巡視中，難以發(fā)現接觸網設備燒損現象，一旦發(fā)生故障后，影響范圍會逐漸擴大。為了確保供電安全，在日常巡視、檢修的過程中，應重點排查、整治管內站場接觸網設備的燒損現象，防止發(fā)生因設備燒損而引發(fā)的各類故障。

3.1??線岔部分

3.1.1??更換與正線相關的鋁質線岔電聯接

與正線相關的所有鋁質線岔電聯接應更換為銅質電聯接。

3.1.2??更換正線與側線并行區(qū)段的電聯接

在正線與側線（或渡線）并行區(qū)段兩端的開口處，采用鋁質電聯接的應更換為銅質電聯接，沒有采用鋁質電聯接的應加裝銅質電聯接。

3.2??既有股道部分

與正線相關的既有股道電聯接應全部更換為銅質股道電聯接。

3.3??承力索交叉部分

承力索交叉部分的改進措施分為以下3方面：①承力索摩擦處應采取加裝預絞絲防磨條、降低下部承力索的高度等辦法解決相磨問題。如果承力索已經磨傷，必須依據檢規(guī)要求補強或截斷重做接頭。②在所有承力索相磨和承力索交叉垂直間距<200?mm的部位，如果2條承力索間沒有直接安裝線岔電聯接，則必須在2條承力索交叉點附近加裝等位線（等位線不應安裝在防磨條等部位）。③鋁覆鋼承力索區(qū)段等位線采用LJ-50（加裝兩三個彈簧圈）+1個異徑并溝線夾;銅承力索區(qū)段等位線采用軟銅絞線（載面積≥10?mm2）+1個銅并溝線夾（或銅異徑并溝線夾）。所有等位線的2條承力索間應預留適當的長度，裕度必須能保證線索的伸縮需要，且保證等位線任何一點折斷、脫落后不會侵入受電弓限界。

3.4??接觸懸掛和軟橫跨部固定繩部分

3.4.1??保證工支接觸線與下部固定繩的間距

必須按照檢規(guī)標準調出足夠的間距，防止受電弓打弓或燒損下部固定繩。檢調時，可通過調整下部固定繩的高度、更換懸吊滑輪、降低承力索的高度和降低接觸線的高度等方式調整下部固定繩與接觸線的高差。同時，必須保證其他設備的參數在規(guī)定范圍之內。

3.4.2??調整各部件之間的間距

非支接觸線未定位、未懸吊、承力索未懸吊或直接穿越上、下部固定繩接觸線、承力索與軟橫跨上、下部固定繩的間距<200?mm時，可通過調整間距解決此類問題。

3.4.3??防止線索磨傷和接觸線燒損

在非支接觸線（已懸吊）與軟橫跨下部固定繩連接的改進方法分為以下3種：①禁止非支接觸線與軟橫跨下部固定繩相磨。如果出現此類情況，則必須調整間距，防止非支接觸線伸縮時磨傷線索。②通過夾環(huán)固定非支接觸線。應檢查夾環(huán)和接觸線有無燒損。如果有燒損，則必須根據燒損程度確定處理措施（比如更換夾環(huán)、補強接觸線等）。同時，如果夾環(huán)為鋼質材料，則應換為銅質材料的夾環(huán)。③采用非夾環(huán)的方式固定非支接觸線與軟橫跨下部固定繩，且間距<200?mm時，應調整相關線索，使之符合要求。

3.5??供電線在站場內的上網部分

所有在站場內上網的變電所、分區(qū)所供電線必須在上網引線處（上網引線處安裝困難時，可在引線同一跨距內附近）加裝一組銅質股道電聯接。銅質股道電聯接（承力索間）需要整根安裝，并將正線股道與同組軟橫跨內的同邊側線股道可靠電氣連接（帶分段側線和帶分段貨物線的兩分段絕緣器內側的懸掛除外）。

3.6??軟橫跨內牽出線部分

在所有軟橫跨內牽出線結構中，應在牽出線最外側的軟橫跨附近加裝1組銅質股道電聯接，并將牽出線與正線并聯。如果該組軟橫跨處有側線或渡線與正線并行，則牽出線、正線和側線（或渡線）都需可靠電氣連接。

3.7??軟橫跨內與正線相鄰的帶分段側線部分

在所有軟橫跨內與正線相鄰的帶分段側線結構中，應在該側線兩分段絕緣器外側的軟橫跨附近加裝1組銅質股道電聯接，并將該支側線與正線并聯。

3.8??下錨支穿過軟橫跨下錨的部分

在車站兩端的側線或渡線穿過軟橫跨下錨，且該組軟橫跨內只有正線懸掛和該下錨支懸掛時，此種設備結構原理類似于軟橫跨內牽出線結構，其與正線相交的線岔電聯接應改為銅質電聯接。當臨近距離<200?mm時，應在下錨前的最后一組軟橫跨外側（軟橫跨靠下錨方向2?m的范圍內）的下錨支與正線股道間加裝1組銅質股道電聯接。在此種結構中，用夾環(huán)固定的接觸線不需再將等位線與下部固定繩連接。其典型結構如圖2所示。

圖2??軟橫跨加裝股道電聯接的位置

3.9??電聯接部分

應檢查所有舊電聯接的線夾，打磨干凈線索、線夾，同時，應按要求涂抹導電膏（縱向電聯接、上網點處橫向電聯接應每年全面檢查一次，其他電聯接應每隔2年全面檢查一次），在已安裝有銅質電聯接的錨段關節(jié)、線岔等處，拆除全部既有的鋁質電聯接。此外，還應盡快完善電氣連接的技術標準，量化接觸電阻、零部件允許載流量等，從而便于檢修人員的操作。

整治過程中可能會造成線岔、分段等設備參數變化，因此，在隱患整治完畢后，必須復測相關設備參數，以確保整治后不出現新的問題。

4??結束語

通過認真調研、分析接觸網設備電氣燒傷的原因，并結合管內設備的實際運行狀況，提出了有針對性的改進措施。采用上述措施后，保證了主導電回路暢通、防止了非正常的電流轉換、增加了安全距離控制，從而有效降低了接觸網設備電氣燒傷的發(fā)生概率。在今后工作中，我們將進一步研究、探討，解決接觸網電氣燒傷中深層次的技術問題，從而確保牽引供電的運行安全。

參考文獻

[1]張韜.關于接觸網電氣燒傷問題的探討[M].北京：中國鐵道出版社，2003.

[2]董昭德.接觸網[M].北京：中國鐵道出版社，2010.

〔編輯：張思楠〕

On?the?Station?Catenary?Burning?Electrical?Equipment?Troubleshooting?and?Remediation?Programs

Xiang?Junjie

Abstract：?Although?the?traffic?density?is?increasing，?rail?vehicle?operating?environment?is?changing，?but?the?general?speed?line?station?equipment，?electrical?catenary?burning?issue?has?not?been?solved?fundamentally.?Catenary?station?equipment?to?prevent?the?occurrence?of?an?electrical?burn?railway?power?supply?equipment?failure?has?become?an?urgent?problem?management.?Through?visits，?research，?analysis?station?catenary?electrical?burns?cause?of?the?problem，?put?forward?relevant?prevention?and?control?standards?and?corrective?measures，?greatly?reducing?electrical?burns?catenary?equipment?failure?rate.

Key?words：?station;?catenary;?electrical?burning;?catenary