浅谈接触网故障的毕业论文

摘 要:近年来,电气化铁路遍及各大运输繁忙干线,因接触网弓网故障发生频繁、修复困难、故障范围大、停电时间长、严重干扰运输而愈来愈引起全路各部门的普遍关注。本文分析了接触网发生弓网故障的主要原因,提出了防范措施。 关键词:接触网 弓网 故障 分析 中图分类号:U22 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0119-01 1 弓网故障统计分析 通过统计分析可知,近年来弓网故障率占所有接触网类故障的13%,如果排除无法预料的其他因素及不可避免的自然灾害的影响,弓网类故障占总事故率的26%,可见弓网类故障是制约电气化铁路运输安全畅通的重要原因,因此分析弓网故障及其产生的原因,采取必要的措施避免或减少弓网故障显得尤为重要。 弓网故障主要原因分析 供电原因分析 接触网的作用主要是通过它与电力机车受电弓直接接触滑行获取电流。这就要求其设备参数必须满足受电弓按设计要求运行时的正常取流,且过渡平稳,而在实际运行过程中,由于接触网设备出现参数超标或零部件脱落等,都可能造成弓网故障。具体分析如以下几点。 (1)线岔不合格。 ①线岔始触点范围内接触线上装有线夹。是发生弓网事故的重点处所之一。 ②两工作支接触线始触点范围内相对两轨面连接间距离不符合规定。 ③线岔限制管销钉上开口销锈断,线夹断裂等发生脱落。 (2)零部件脱落。 ①套管铰环、定位环、定位线夹等铸铁件运行中断裂。 ②支撑装置斜拉线、软定位器尾巴等锈蚀,疲劳后被拉断。 ③吊索脱落、电连接线、吊弦等烧断后下垂,低于导线面。 (3)拉出值、跨中偏移值超标。 ①触网工区检修过程中计算错误造成误修或者超标。 ②工务抬拔道后接触网工区调整不及时。 ③支柱位置或者设计跨距时不当,造成跨中偏移值大或者风偏引起的弓网故障。 (4)定位坡度不合格。 ①调整导高时,忽视了对定位坡度的影响。定位坡度不够是接触网打碰弓的主要原因之一。 ②冬季接触网驰度变小,高度上升,定位坡度变小。 (5)其他原因。 ①因维修人员工作失误,造成运行中的接触网状态发生不良变化。 ②下锚支导线跨越工作支导线处的抬高量不足,未引起检修人员的重视。 ③在补偿装置中,因补偿滑轮卡滞或者补偿器坠砣的减少,接触网的技术状态被破坏,定位坡度增大,拉出值相应变化造成弓网故障。 机务原因分析 (1)受电弓三角板断裂引起刮网事故。 (2)滑板条问题引起的刮网。 (3)受电弓推杆平衡杆故障引起刮网。 (4)机车受电弓绝缘子损坏引起刮网。 (5)机车受电弓安装位置误差引起刮网。 2 防止弓网事故的对策 弓网事故发生的原因是多方面的。最主要原因还在于接触网和电力机车两个方面,而接触网方面的原因就显得更加突出。采取对策也主要在于此。 接触网方面 在设计方面的问题 (1)对于接触网拉出值和跨距的设计,应在保证接触网始终处于受电弓滑板工作范围之内的基础上适当留有裕度。特别是在曲线半径比较小的地方设置四跨绝缘锚段关节时更应如此,决不能把受电弓的工作宽度用尽。 (2)设计对于少数“风口”地段往往没有进行特殊设计,因此设计部门在设计接触网时除考虑一般地区性气象条件之外,还应调查掌握该线的“风口”地段,据此进行该区段接触网的防风结构设计,以避免风力超常引起的弓网事故。 (3)在施工过程中一些遗留问题,有的在交验工程中发现并以解决,有的难于检查或检查疏漏,直至运行一段时间后才发现,运营单位要提前介入,在工程进行中加强质量监督,以期保证工程质量。 在运营管理、检修方面 (1)严禁线岔始触区内安装任何形式的线夹,确保受电弓平滑过渡。 (2)对于有断口的分段绝缘器全部列入大修项目,更换为无断口式分段绝缘器以改善弓网运行关系。 (3)对于风稳定较差的风口地段的接触网悬挂进行防风改造,保证承力索、接触线偏移符合规定。 (4)严格执行接触网零部件出入库及上网前检查制度,杜绝因材质不良而造成的弓网故障。 (5)加强步行、乘车巡视,特别是在气温突变是更要加强乘车和夜间巡视,对每次步行巡视均应检查补偿装置的工作状态,确认a、b值符合要求,且保证补偿装置转动灵活,无卡滞现象。 (6)加强接触网的检测手段,及时掌握接触网的技术状态,并及时进行检修调整,以保证接触网经常处于良好的技术状态。 无图定天窗区段及枢纽地区接触网设备的检修 (1)采取多种措施努力争取停电时间。对整供电臂不能停电的,充分利用接触网上的隔离开关、电分段等设备缩小停电范围,进行局部停电。 (2)合理调整供电范围为停电检修提供条件。 (3)开展集中修联合作业充分利用停电时间。 (4)加大设备投入逐步减少维修工作量。 电力机车方面 做好机车受电弓出库前的检查工作 电力机车在库内检修由于不受接触网馈线停电的限制,相对来说,检修时间较为充裕,这为机车受电弓出库前的检查工作提供了足够的时间保证。机车受电弓检查的内容有以下五个方面。 (1)检查受电弓中心偏移参数是否正常。 (2)检查机车滑板材质紧固、导角、缺条、断条、铜基粉末冶金滑板加装润滑剂,表面光滑,无深沟槽、无变形、撬起、紧固良好。 (3)检查绝缘子有无脏污、放电、烧损、破裂:瓷瓶光洁、无裂纹、安装牢固、瓷瓶破损等,否则需要更换。 (4)检查车顶电器连接:各螺栓间紧固、各编织线接触良好,截面破损不大于原型的10%。 (5)接触压力:在500kpa风压下,受电弓升至1900mm处,在受电弓弓头中部挂弹簧秤在1900mm～400mm范围内弹簧秤拉力为70±10N。 加强对乘务员的培训,提高其技术素质 加强对乘务员的培训,提高其技术素质,把运行过程中加强了望发现降弓标志立即降弓作为一主要内容进行培训,以防止在降弓区段不降弓引起挂网事故的发生。 加强接触网和工务维修单位的联系 工务起、拨道一定要有接触网方面的配合,同时对接触网的拉出值、侧面限界、导线高度进行测量和必要的施工前、后的调整。 3 结语 由于牵引供电设备的特殊性,“网故”对运输的影响依然严重。因此,结合牵引供电的运行特点,全面系统的采取措施,把各种原因的“网故”压缩到最低限度是我们现在乃至今后的重要工作目标。 参考文献 [1] 中华人民共和国铁道部.接触网运行检修规程[M].中国铁道出版社,2007. [2] 郑州供电段事故及事故危机分析会议记录薄. [3] 张道俊,张滔.接触网运营检修与管理[M].中国铁道出版社,2006. [4] 黄元才,吴良治.交流电气化铁道接触网[M].中国铁道出版社,1989. [5] 张万里.接触网技术问答850题[M].中国铁道出版社,2006.

【摘 要】电气化铁路的迅猛发展，大大增加了铁路的的运能和运量。铁路重载和高速技术的应用加速了铁路电气化的进程，但却给铁路接触网带来严峻的挑战，一方面要满足高速铁路的供电需求，另一方面要确保接触网设备的安全可靠运行，为铁路运输提供畅通的供电渠道。接触网是电气化铁路的重要元件，而弓网故障是影响接触网安全运行的重要因素。主要分析接触网弓网故障的常见原因，并结合实际运行情况，对预防铁路接触网弓网故障的防范措施进行了分析。 【关键词】接触网；故障；电力机车 1.铁路接触网弓网故障的具体案例和常见原因 弓网故障的具体案例 为应对列车高速化、智能化的发展需求，机车新技术得到了大量的应用，机车电弓技术也取得很大进步，但实际运行中接触网还是出现了故障，影响了整个铁路系统的安全运作。下面是比较具有代表行的接触网故障的具体案例： (1)2006年7月12日，迁西一罗家屯分相绝缘器与中性区导线连接线夹的螺栓松动．接触线从线夹处脱出断线。 (2)2007年12月15日，京广线米河至新霞流车站上行4号支柱定位器定位线夹开裂，导致线夹与导线脱离．发生断线。 (3)2008年5月20日，兰武二线富强堡～天祝区间22#架空地线烧断，影响供电35分钟。 (4)2011年7月12日，G102次高速动车组列车在京沪高铁宿州东站，发生弓网故障，中断供电2小时17分。 弓网故障的常见原因 接触网弓网故障的常见原因大部分集中在接触网的具体参数特性和性能上，另外环境温度、风速等外界因素也不容忽视[1]。 接触网定位环节 （1）定位点拉出值过大、而定位器坡度过小，造成碰、刮、脱弓故障。造成这类故障的原因有环境温度变化过大、遇到大风、检调不符合标准、调整拉出值时偏差较大等。 （2）道岔区刮弓、钻弓故障。导线交叉位置参数不符合标准、始触点高度达不到要求、线岔限制管间隙大等都是造成这类故障的原因。例如：线岔限制管一端线夹脱落，正线和侧线两接触线得不到限制，机车从侧线进入岔区时受电弓将侧线接触线抬高，限制管也被一同抬高，一端翘起。运行当中受电弓导角刮伤了正线接触线，导致限制管和受电弓相撞，吊弦被损坏，受电弓支架被折断。 接触网设备 （1）电连接的数量和具体位置不合理时，机车的取流过大造成吊弦因过电流被烧断。电连接和承力索接触不良，造成线夹放电，烧断电连接线。另外系统处于长期振动状态，造成紧固螺栓松动或脱落等事故[2]。 （2）导线因高温发热导致机械强度严重下降，导线接触压力减小，电阻增大，发热更加严重，形成恶性循环。散发的热量造成接触表面强烈氧化，进一步加剧接触点发热，最终使得联结部件松动、变形，最终酿成事故。 （3）接触网材料质量问题导致定位、连接零件断裂等故障，造成定位器或定位管脱落，击打受电弓，造成弓网故障。例如：受电弓滑板条断裂引起的弓网故障，受电弓滑板条应该用优质的的材料制造，要具备良好的自润滑性能和自保持能力，使其具有足够的使用寿命，否则滑板由于长期磨损，造成沟槽，刮坏接触网，继而刮坏受电弓。 （4）中心锚结用于固定接触线于锚段中部，环境温度变化、大风等原因导致锚结两端接触线所受应力的大小发生变化，中心锚结线夹经常处在顺路方向的受力状态下，紧固力达不到引起移动，长期的累积效应使线夹一端锚结绳松弛而低于接触线引起刮弓。 因自然灾害造成的弓网故障 严重自然灾害会给铁路接触网带来严重损坏，例如大风就很容易造成弓网故障。当风负载力矩超过了反定位管、定位器及接触线等的反力矩，定位装置必将向上转动，随着定位器坡度不断增大，电连接线将严重偏斜，当机车受电弓滑过此处时，由于与电连接或其他线夹碰撞而损坏变形，造成弓网故障。 2. 预防铁路接触网弓网故障的对策与措施 接触网方面 接触网弓网故障点比较多，但最常见得部位还是定位部分和道岔部位。在施工和维护过程中，利用先进的检测方法和检测仪器对重要部位进行监测，并及时采取措施，控制甚至避免弓网故障的发生。 （1）严格抓好供电设备的检测检修工作，尤其对重点设备，要加强巡查力度。实时监测设备的动态参数，重点对大负荷区段的运行负荷进行监控，同时根据实际情况加强对线路的测温工作，及时反馈信息，如有异常要及时处理[3]。 （2）接触网运营检修单位在日常检修中应该严格按照标准和检修工艺进行接触网的检修，对容易发生故障的关键部位如锚段关节、线岔、定位器坡度、分段绝缘器等进行细致检查，保证符合规定，如有问题，及时处理。工作人员要加强巡视，尤其是在气温突变的时候加强夜间巡视。 （3）要善于考察总结，对一些规律性的故障问题进行深入调查研究，通过测试分析，找到处理办法，防止类似故障的再次发生。 （4）加强供电部门与维修部门的联系与沟通，工务起、拨道一定要有接触网检修人员的配合，工务施工的同时进行接触网拉出值的测量和必要的调整。 （5）保证主导电回路通畅，避免被烧断。对供电线、上网电、股导电连接等要严格按要求制作，锚段关节、分段、分相绝缘器线岔等不得缺少必要的电连接。各部位线夹应该定时按周期检查，如有问题要尽快解决，对接地装置要进行检查和维护[4]。 机车方面 弓网故障对电力机车和接触网都可能造成严重的破坏，因此电力机车在制造过程中就应该考虑到弓网故障的影响，并采取措施避免弓网故障发生[5]。 （1）机车检修时对受电弓的升降特性和滑板部分一定要严格按规定进行检查和调整，机车出库时利用受电弓检测仪对受电弓进行认真检测。 （2）机车入库时一定要进行受电弓绝缘子的清扫，以防止受电弓支持绝缘子闪络爆炸引起弓网故障。 （3）提高乘务员的技术素质，加强培训，在机车运行过程中发现降弓标志信号立即降弓，增强这方面的意识，以防止在降弓区断不降弓引起弓网故障。 3. 结束语 引起电气化铁路接触网弓网故障的原因很多，在接触网、电力机车、行车、货物装载以及工务维修等环节都可能导致弓网故障，与整个铁路运输系统密切相关。要从根本上解决问题，必须高度重视接触网的各个重要细节问题，同时加强机车的检测和维护，以适应电气化铁路向高速、重载方面发展的必然趋势。 参考文献 [1]中铁电气化局集团.电气化铁道接触网[M].北京:中国电力出版社,2004． [2]于万聚.高速电气化铁道接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2002. [3]李宗文.接触网施工与检修[M].北京:中国铁道出版社,2001. [4] 侯应旗,智强.弓网故障原因分析与对策[J].电气技术,2008,(11). [5]刘彦卿,朱飞雄,王章刊.受电弓包络线检测.铁道机车车辆[J],2004,(6).