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        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

        2016-03-16 03:56:52
        環(huán)球市場 2016年27期
        關(guān)鍵詞:電氣化鐵路電力機(jī)車接觸網(wǎng)

        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(duì)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。基于此,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(tái)風(fēng)、特定大氣污染等自然因素對(duì)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(shí)為保證與機(jī)車受電供接觸良好,對(duì)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(dòng)的,這也意味著,接觸網(wǎng)所承擔(dān)的負(fù)荷也是移動(dòng)的,同時(shí)某一時(shí)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(dòng)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(duì)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(shí)修復(fù),要保證相關(guān)設(shè)備的可替代性,同時(shí)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(duì)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(shí)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(shí),啟動(dòng)牽引變電所保護(hù)裝置動(dòng)作,切除故障點(diǎn),并顯示跳閘期間故障數(shù)據(jù)。同時(shí)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(duì)接觸網(wǎng)絕緣部件老化這一問題,可對(duì)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(shí),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(duì)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(shí)把好材料質(zhì)量驗(yàn)收關(guān),對(duì)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(duì)于已經(jīng)在用的不合格材料、零部件要及時(shí)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(duì)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(duì)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(shí)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(shí),為短路電流提供兩條通道,減少短路電流的傷害能量。(3)對(duì)于未上綜合接地系統(tǒng)地電氣化鐵路,要對(duì)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(hào)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(huì)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(gè)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(dòng)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(huì)出現(xiàn)各類故障,這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

        [1]王超.鐵路隧道接觸網(wǎng)結(jié)點(diǎn)自動(dòng)化放樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)研究[D].長安大學(xué),2014.

        [2]徐沖.高速鐵路隧道接觸網(wǎng)混凝土工作性能分析[J].鐵道建筑,2013,07:61-64.

        [3]王曉飛.淺談城際鐵路隧道接觸網(wǎng)軌槽預(yù)埋施工技術(shù)[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2015,04:29-33.

        [4]費(fèi)任利.淺談高速鐵路隧道接觸網(wǎng)軌槽預(yù)埋施工技術(shù)[J].湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2015,02:93-96.

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