電力電氣論文高壓電氣論文電氣化鐵路接觸網(wǎng)電氣燒傷事故的研究與實踐2

1、學院名稱:鐵道學院年 級:09級學 號:0930201124論文編號: 呼和浩特職業(yè)學院畢業(yè)論文 題 目: 電氣化鐵路接觸網(wǎng)電氣燒傷事故的 研究與實踐 專 業(yè): 電氣化鐵道技術 學生姓名: 于志超 學 號：0930201124 指導教師：王宏亮 目 錄摘要-（2）關鍵詞-（2）1引言-（3）2我段管內接觸網(wǎng)電氣連接現(xiàn)狀-（3） 2.1寶成線-（3）2.2寶中線-（3）2.3隴海線-（3）3接觸網(wǎng)設備電氣燒傷成因-（4）3.1接觸網(wǎng)主導電回路狀態(tài)不良-（4）3.2接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉換-（4）3.3接觸網(wǎng)零部件分流嚴重-（5）3.4接觸網(wǎng)施工、檢修不當-（5）3.5接觸網(wǎng)懸掛電氣聯(lián)結容量不

2、足-（6）4接觸網(wǎng)電氣燒傷的防治措施-（6）4.1加強主導電回路的檢查-（6）4.2按照維修計劃檢查-（7）4.3大電流區(qū)段采取加強措施-（7）4.4正確選用零部件-（7）4.5復線區(qū)段反方向電氣補強-(7)4.6站場岔區(qū)、延錨形成關節(jié)處電氣加強-(7)5結論-(7)參考文獻:-(8)摘要：對既有接觸網(wǎng)設備的更新改造，通過更新材質，提高線索載流量和絕緣強度來達到提升接觸網(wǎng)供電能力是我國目前采用的主要手段。近年來，通過巡視和檢修發(fā)現(xiàn)，改造后的接觸網(wǎng)設備電氣燒傷問題越來越突出，如何治理接觸網(wǎng)設備發(fā)生電氣燒傷故障已成為鐵路基層供電運營單位亟待急需解決的問題。經(jīng)深入調查研究、不斷探索實踐，揭示了燒傷的

3、成因，提出了治理的相關標準，采取了相應的措施，在一定程度上控制了接觸網(wǎng)設備電氣燒傷的發(fā)生。關鍵詞：接觸網(wǎng)電氣燒傷1引言自從1961年我國第一條電氣化鐵路寶鳳段通車運營以來，我國的電氣化鐵路經(jīng)歷了從山區(qū)到平原，從單線到復線，從低速到高速的發(fā)展階段。電力牽引功率大、速度快、能耗低、效率高、經(jīng)濟環(huán)保，已成為我國鐵路牽引的主力軍。隨著近年來鐵路大面積提速和運輸運量的不斷增長，對電氣化鐵路設備性能提出了更高的要求。在對接觸網(wǎng)設備的更新改造中，通過更新材質，提高線索載流量和絕緣強度來達到提升接觸網(wǎng)供電能力的目的。近年來，通過日常巡視和檢修發(fā)現(xiàn)，改造后的接觸網(wǎng)設備電氣燒傷問題越來越突出，防治接觸網(wǎng)設備發(fā)生電

4、氣燒傷故障已成為我們供電運營單位亟待解決的問題。2我段管內接觸網(wǎng)電氣連接現(xiàn)狀2.1寶成線（1）寶秦段寶秦段為全路的高坡區(qū)段，其最大坡度達30，懸掛類型目前為TJ-120+CT-110/CTAH-120，橫向電聯(lián)結均按200-250米設置，錨段關節(jié)采用雙股TJ-120電聯(lián)結，線岔采用單股TJ-120電聯(lián)結。（2）陽廣段陽廣段為5000噸重載列車開行區(qū)段，懸掛類型目前為THJ-120/GLZE-30+CTAH-150/CT-110（露天）,電聯(lián)結200米一組。隧道內為簡單懸掛CTAH-150，無橫向電聯(lián)結設置。錨段關節(jié)均采用雙股TJ-120/95電聯(lián)結，線岔采用單股TJ-95電聯(lián)結。2.2寶中線寶

5、雞至隴縣段懸掛類型為GJ70+TCG-110，隴縣至安口段為TJ120+TCG-110，橫向電聯(lián)結250-300米一組。錨段關節(jié)采用單股TJ-95電聯(lián)結，線岔均采用單股TJ-95電聯(lián)結。2.3隴海線（1）西寶提速段咸陽至常興時速200公里區(qū)段懸掛類型為TJ-95+CTAH-120；常興至寶雞時速160公里區(qū)段懸掛類型為TJ-95+TCG-120。橫向電聯(lián)結150-200米一組，錨段關節(jié)采用雙股TJ-95聯(lián)結，線岔處采用單股TJ-95電聯(lián)結。（2）寶天段上行：懸掛類型為LGJ-185/GLZE-30/GJ70+TCG-110，橫向電聯(lián)接為250-300米一組，錨段關節(jié)及線岔采用單股TJ-95電聯(lián)

6、結。下行：懸掛類型為LGJ-185/TJ-120+TCG-110，橫向電聯(lián)接為250-300米一組，錨段關節(jié)及線岔采用單股TJ-120電聯(lián)結。3接觸網(wǎng)設備電氣燒傷成因經(jīng)過對我段及其它單位接觸網(wǎng)設備電氣燒傷成因調研、論證和現(xiàn)場實測，組織部門專業(yè)人員研究，基本上總結出了以下幾個方面的成因。 3.1接觸網(wǎng)主導電回路狀態(tài)不良3.1.1主導電回路不閉合、主供電通道迂回一是復線區(qū)段的部分站場在設計、施工時,對股道電聯(lián)結位置設定未能考慮到列車反方向停車啟動取流的要求，從而使股道間電連接器離反向列車啟動處較遠。二是個別線岔設置與錨段關節(jié)位置重疊，僅在線岔處設置一組電聯(lián)結不能滿足機車取流時電流正常轉換的要求。以

7、上兩種情況均會造成股道間接觸懸掛在機車取流的情況下產生較大的壓差，主導電回路迂回,使臨近腕臂、軟橫跨、定位裝置形成環(huán)流導致隱形電氣燒損設備。因設計原因引起的這種隱形電器燒傷普遍不被人們認知，僅依靠縮短檢修周期是不能有效控制電器燒傷的。3.1.2主導電回路導流不暢電氣聯(lián)結部分因連接不良引起的電、化學腐蝕，造成主導電回路的截面（或當量截面積）不足，電氣連結阻抗加大，從而導流不暢，燒傷接觸網(wǎng)設備。如我段管內存在的銅電聯(lián)結引線與非載流承力索使用雙線夾連接，或使用綁線將引線在非載流承力索上固定情況，致使非載流承力索變成了電聯(lián)結器電氣導流的一部分（。1999年11月2日發(fā)生的外洋站電聯(lián)接器燒紅故障。原因是

8、電聯(lián)接器的銅鋁接續(xù)管壓接不牢，造成銅鋁接續(xù)管與電聯(lián)接線之間導流不暢，電氣過渡阻抗較大，長時間運行溫升過高，進而燒傷發(fā)紅。 3.2接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉換設計的接觸網(wǎng)結構中某些不應有電流通過的地方，而由于某些條件的巧合通過了全部或部分牽引電流。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)設備。3.2.1立體交叉的線索、線索與支持裝置之間,由于線路阻抗的不同而形成電壓差,在受風力、溫度引起線索弛度發(fā)生變化，接觸線索振動等因素的作用下,造成它們之間的絕緣距離縮短,發(fā)生電弧放電現(xiàn)象,放電電弧造成了接觸網(wǎng)設備的電氣燒傷。1996年4月17日發(fā)生的光澤和順區(qū)間帶吸變的

9、122#-125#錨段關節(jié)處承力索斷線事故以及1997年8月6日發(fā)生的陳坊站1#-4#錨段關節(jié)處承力索斷線事故，均是由于隔離開關引線馳度過大，造成隔離開關引線與所跨越的承力索間距不夠，產生放電而燒傷承力索。兩端分別由不同饋線供電的絕緣錨段關節(jié),因供電臂的阻抗不同而形成電壓差,當電力機車受電弓在兩支接觸懸掛導線間相互轉換時，在始觸點范圍內由于電壓差會產生牽引電弧,造成機車受電弓、絕緣錨段關節(jié)處接觸線、吊弦、承力索等接觸設備的燒傷（如圖2所示）。3.3接觸網(wǎng)零部件分流嚴重在接觸網(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。

10、零部件分流有其固然性，不能將分流問題統(tǒng)統(tǒng)歸結為電氣聯(lián)接不良。有分流就會產生電氣燒傷，尤其是對活動部位的危害性較大。因為活動部位處多為點線接觸而非面面接觸、且活動鉸結的活動量大，這樣活動部位處的電氣接觸電阻也就比較大，所以分流燒傷程度比較重。 導線與承力索之間存在壓差，在腕臂或軟橫跨上下部定位繩間形成局部環(huán)流，造成接觸網(wǎng)零部件分流，有分流就會產生電氣燒傷，尤其是對接觸網(wǎng)的活動部位的危害性較大。活動部位多為點線接觸而非面面接觸,位移量大，接觸電阻相應變大，因此分流燒傷程度也就比較嚴重（如圖3）。3.4接觸網(wǎng)施工、檢修不當在接觸網(wǎng)施工時未能嚴格執(zhí)行有關標準,導致電連接器的接線不正確、線夾安裝不標準。

11、如饋線上網(wǎng)點鋁線與銅承力索間電器過渡不良，阻抗較大，長時間運行溫升過高，加之連接部件材質和壓接工藝不高，最終致使過渡線夾燒傷斷裂（如圖4、圖5）。3.5接觸網(wǎng)懸掛電氣聯(lián)結容量不足隨著近年來鐵路不斷提速和萬噸重載列車的開行,目前線路的牽引運能多已超出了設計裕量。原設計中電聯(lián)結的位置和數(shù)量已經(jīng)遠遠不能滿足大功率機車持續(xù)載流的需要。尤其在高坡區(qū)段，四跨絕緣錨段關節(jié)使用的單根TRJ-95電聯(lián)結、引線及變電所饋出端各類設備線夾容量不足，錨段內橫向電聯(lián)結安裝間距較大的問題更為突出，在機車持續(xù)取流時極易導致設備的燒損，發(fā)生零部件脫落、斷線事故，給運輸生產帶來很大的干擾。3.6設計中采用的線索答應持續(xù)載流量偏

12、小 在電氣化設計中，雖對線路牽引運能的增加裕量有所考慮，但隨著鐵路運輸發(fā)展，現(xiàn)在牽引運能的增加已超出了裕量。原采用的一些線索因持續(xù)載流量偏小而承受不了大電流的長期運行，發(fā)生了電氣燒傷。 鷹廈線的鷹邵段地處大坡道區(qū)段，最大坡度達20。從1997年4月1日新運行圖起，鷹邵段牽引動力由SS4型電力機車代替了SS3型電力機車，牽引定數(shù)由原來的2650噸提高到2950噸。牽引定數(shù)的增加引起了接觸網(wǎng)牽引電流的增大。地處最大坡道區(qū)段的鐵關村變電所的兩條供電線：資溪園岱臂供電線采用的是2×LJ-150mm%26sup2;硬鋁絞線；園岱華橋臂供電線采用的是2×LGJ-150mm%26sup2

13、;鋼芯鋁絞線。據(jù)該變電所記錄，牽引電流經(jīng)常達600A以上，有時甚至超過800A。而LJ-150mm%26sup2;硬鋁絞線的答應載流量為440A，LGJ-150mm%26sup2;鋼芯鋁絞線的答應載流量為445A。這樣，在長時間的大電流作用下，線索“不堪重負”而發(fā)生了燒傷。僅1999年一年內這兩條供電線就發(fā)生了10起電氣燒傷故障4接觸網(wǎng)電氣燒傷的防治措施4.1加強主導電回路的檢查定期安排業(yè)務素質高的技術骨干進行夜間巡視，及時發(fā)現(xiàn)電氣連接及零部件受熱嚴重發(fā)紅的隱患。對隔離開關錨段關節(jié)的電聯(lián)結、站場的股道電聯(lián)結、上網(wǎng)點要重點檢查。利用科技手段，加大科技投入，配備接觸網(wǎng)紅外熱像儀，定期進行溫度檢測，

14、發(fā)現(xiàn)異常立即打開檢修整治。4.2嚴格按照維修計劃安排定期進行主導電回路電氣節(jié)點的解體檢查，及時消除線夾與線索連接部位的氧化物、電腐蝕物，涂導電膏，確保連接狀態(tài)良好。4.3在大電流(500A及以上)及高坡區(qū)段采取加強措施使橫向電連結器的間距減至100-150米一組。隔離開關引線安裝為雙引線，錨段關節(jié)安裝兩組雙根電聯(lián)結站場兩端岔內咽喉區(qū)增設股道電連接;站場最外端線岔處安裝兩組電聯(lián)結。采用載流整體吊弦。4.4正確選用零部件、采取新工藝在安裝設備線夾、電連接線夾時,要先清除線夾內雜物并預涂導電膏。饋線上網(wǎng)點的電聯(lián)結采用雙股連接方式，銅鋁過渡線夾須采用內包式，禁止使用交接式點線接觸式銅鋁過渡線夾。4.5

15、復線區(qū)段反方向電氣補強復線區(qū)段站場應考慮到列車反方向停車啟動取流需要，加裝股道電聯(lián)接。4.6站場岔區(qū)、延錨形成關節(jié)處電氣加強個別線岔設置與錨段關節(jié)位置重疊時，按錨段關節(jié)要求補裝電聯(lián)結；站場股道內下錨支延長時，應按照懸掛延長形成的錨段關節(jié)增設電聯(lián)結。對于已存在立體交叉而間距不夠的線索加裝絕緣套管；或加裝等位線連接兩交叉線索，保證電氣暢通；或調整交叉線索間距，保證兩線索間距大于200mm。4.7在新建、大修接觸網(wǎng)時，應按遠期發(fā)展目標來選定各類線材。對既有的一些載流量偏小的線索進行技改。5結論通過對接觸網(wǎng)設備電氣燒傷造成的原因進行認真調研分析，結合管內設備實際運行狀況，有針對性地采取有效措施，并借助于新技術、新工藝和