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摘要:相较于传统电路电气化铁路具有多个优势,经济性较佳,资源利用率较高,接触网作为电气化工程铁路核心构成,其运行安全性及可靠性,关乎列车营运安全性,对铁路工程十分关键。现下接触网运行过程中,仍存在部分故障,需深究其成因,采取有效防护措施,降低其发生故障概率,保证铁路运行正常。
关键词:电气化铁路;接触网;故障成因;防护措施
前言
铁路事业良好发展拉动我国经济发展速度,电气化应用进一步提高资源利用率,以及铁路维护效率,为其正常运行创设良好的环境。电气化铁路运行过程中,接触网作为故障高频发部位,影响铁路运行安全性,有必要分析其故障形成因素,有目的性、有针对性采取防护措施,消除各类安全隐患,保证铁路运行可靠性。
一、电气化铁路接触网故障原因分析
(一)弓网故障
电气化铁路接触网中弓网主要为电力基础持续性提供驱动力,主要以单边供电、越区供电和双区供电等方式为主。单边供电方式主要是指在供电分区中以一段进行牵引变电,短期内获取相应的电能;越区供电主要针对无法实施牵引条件下,进而采取供电方式,接入气压区域内完成牵引供电,为故障区域内机车提供电能;双区主要是指从两个分区同时进行供电,便于保证供电稳定性及可靠性,其中一段牵引供电发生故障,另一端仍会进行供电。弓网出现故障主要体现在接触网参数变更,影响供电稳定性及可靠性,弓网故障形成核心因素包含以下几方面:第一,部件脱落。接触网正常工作过程中,部分构件受外界环境及振动的干扰,偶尔会出现动荡现象,随着时间延长其零部件发生脱落,影响供电可靠性。第二,科学技术高速发展下,电气化铁路运行速度不断提高,促使弓网承受较大压力,其自身实际磨损量增加,在外界因素干扰下,零部件脱落风险提高。第三,弓网安装质量不佳。若弓网实际安装过程中,未严格依照相关要求安装,促使接触网使用过程中,可能存在弓网与相关部件脱节风险,如螺栓等部件安装偏差较大。第四,处于不良气候下,造成弓网发生故障。如冻雨气候条件下,弓网表面附着大量的雨水,由于其自身温度较低,易出现跨越电力线断线以及弓网放电故障。
(二)绝缘故障
电气化铁路接触网中,绝缘属于一类高压电装置,绝缘质量的优劣,决定最终接触网运行成效,以及铁路运行可靠性。依照现下应用实际状况分析,应用绝缘装置过程中,受外界因素影响,加速绝缘装置老化,增加击穿绝缘和接触体放电故障。接触网出现绝缘故障因素如下:第一,铁路整体路段较长,日常维修过程中受人员、空间局限性,难以高频次开展各类绝缘装置清除工作,部分绝缘装置表面长期覆盖各类异物,此种状况下接触网运行过程中,绝缘装置易遭受电流侵蚀,发生击穿故障。第二,电力列车行驶过程中,接触网与列车在特定条件下存在一定的摩擦力,并产生一定的沉淀物,增加绝缘击穿概率。第三,暴风雨等不良气候下,由于风力强度等级较高,致使铁路周围树木等倾倒,对绝缘装置造成一定损伤,进而产生漏放电故障[1]。
(三)电气联结故障
电气化铁路正常工作过程中,接触网属于一个机电合一供电设备,正式运行过程中,由于牵引供电系统运行产生一定波动,并随着时间推移接触网自身老化速度加快,容易出现电气烧伤故障。同时,出现电气烧伤等电气联结故障时,不仅影响接触网实际工作效率,而且对列车形成稳定性造成干扰,构成严重的安全隐患。
二、电气化铁路接触网故障防护措施
(一)接触网质量控制
接触网实际结构设计、安装质量不佳等状况下,实际运行中受外界影响因素干扰,易出现部件脱落、弓网放电等故障。为从本质层面消除此类瓶颈,电气化铁路正式运营之前,专业人员需对接触网进行系统性检查,及时确定其内在存在问题,解决其质量缺陷。首先,应系统性检测零部件实际规格尺寸、安装位置,校准各和部件偏移位置,保证其部件质量均达标;其次,加强对接触网结构合理性论证,并将其作为基础优化调整接触网结构,若在接触网曲线半径过小,且设置绝缘关节时,应适当存留一定余量,保证接触网处于受电弓滑板工作领域中。最后,应积极加强接触网实施调试运行,明确接触网处于不同条件下运行实际情况。
(二)加大接触网日常检修力度
接触网日常检修力度不足,是接触网频繁出现绝缘击穿、弓网放电故障原因,无法第一时间发现并解决问题,加大故障严重性,对铁路交通运行可靠性构成威胁。因此,为保证接触网运行可靠性,需采取以下几方面措施:第一,加强历史遗留问题解决力度。应积极分析原有资料数据,明确区域内存在质量安全隐患,如做好旧设备更换工作,加大故障频发区域检修力度,完善检修维护工作体系。第二,接触网运行故障产生之前,会出现一定先兆性特征,应积极引入状态监测技术,布设相应的初期正常值,如监测相关参数值处于异常,需及时组织相关人员实地查看,提前预防或及时处理接触网。第三,按照接触网实际状况,综合性分析绝缘击穿等故障发生概率,科学制定线路清扫实施频次,对绝缘装置附着异物及时清楚,并对松动构件及时紧固,消除各类安全故障隐患[2]。
(三)弓网状态监测
为进一步控制弓网故障形成,应积极应用现代化计算机系统、信息化技术,建立動态化监测系统,在弓网中布设多个传感器装置,其实时动态化将相关数据上传,工作人员将其数据与正常数据比对,掌握弓网运行实际状况,可实现故障确定精准性,及时锁定故障发生位置,积极开展检修工作。
(四)变压器瓦斯保护
加大日常检修力度以及构建监测系统,可显著降低接触网故障发生率,但无法彻底预防故障发生。因此,为进一步控制故障出现之后影响损失,应引入变压器瓦斯保护,配备相应的继电器提供瓦斯保护,将其增设于变压器油箱与油枕区域联通管道内,如此可动态化监测变压器顶盖聚集气泡,及时制定瓦斯保护,消除变压器油箱外侧套管与断路器衔接故障。
结束语
电气化铁路接触网故障呈现为多元化,其具有一定的复杂性,对铁路正常运行造成干扰。工作人员需进一步分析其故障形成因素,制定综合性防护措施,开展接触网维护和状态监测,消除各类安全隐患,注重事前控制,保证列车运行安全性。
参考文献:
[1]高怀玉.铁路接触网运行状态的影响因素与管控措施[J].中国新技术新产品,2019(6):66-67.
[2]朱政,吴积钦,张家玮,等.高速铁路接触网定位钩与定位支座磨损失效机理分析[J].电气化铁道,2019,30(5):12-16.
国能新朔铁路有限责任公司供电分公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017200
关键词:电气化铁路;接触网;故障成因;防护措施
前言
铁路事业良好发展拉动我国经济发展速度,电气化应用进一步提高资源利用率,以及铁路维护效率,为其正常运行创设良好的环境。电气化铁路运行过程中,接触网作为故障高频发部位,影响铁路运行安全性,有必要分析其故障形成因素,有目的性、有针对性采取防护措施,消除各类安全隐患,保证铁路运行可靠性。
一、电气化铁路接触网故障原因分析
(一)弓网故障
电气化铁路接触网中弓网主要为电力基础持续性提供驱动力,主要以单边供电、越区供电和双区供电等方式为主。单边供电方式主要是指在供电分区中以一段进行牵引变电,短期内获取相应的电能;越区供电主要针对无法实施牵引条件下,进而采取供电方式,接入气压区域内完成牵引供电,为故障区域内机车提供电能;双区主要是指从两个分区同时进行供电,便于保证供电稳定性及可靠性,其中一段牵引供电发生故障,另一端仍会进行供电。弓网出现故障主要体现在接触网参数变更,影响供电稳定性及可靠性,弓网故障形成核心因素包含以下几方面:第一,部件脱落。接触网正常工作过程中,部分构件受外界环境及振动的干扰,偶尔会出现动荡现象,随着时间延长其零部件发生脱落,影响供电可靠性。第二,科学技术高速发展下,电气化铁路运行速度不断提高,促使弓网承受较大压力,其自身实际磨损量增加,在外界因素干扰下,零部件脱落风险提高。第三,弓网安装质量不佳。若弓网实际安装过程中,未严格依照相关要求安装,促使接触网使用过程中,可能存在弓网与相关部件脱节风险,如螺栓等部件安装偏差较大。第四,处于不良气候下,造成弓网发生故障。如冻雨气候条件下,弓网表面附着大量的雨水,由于其自身温度较低,易出现跨越电力线断线以及弓网放电故障。
(二)绝缘故障
电气化铁路接触网中,绝缘属于一类高压电装置,绝缘质量的优劣,决定最终接触网运行成效,以及铁路运行可靠性。依照现下应用实际状况分析,应用绝缘装置过程中,受外界因素影响,加速绝缘装置老化,增加击穿绝缘和接触体放电故障。接触网出现绝缘故障因素如下:第一,铁路整体路段较长,日常维修过程中受人员、空间局限性,难以高频次开展各类绝缘装置清除工作,部分绝缘装置表面长期覆盖各类异物,此种状况下接触网运行过程中,绝缘装置易遭受电流侵蚀,发生击穿故障。第二,电力列车行驶过程中,接触网与列车在特定条件下存在一定的摩擦力,并产生一定的沉淀物,增加绝缘击穿概率。第三,暴风雨等不良气候下,由于风力强度等级较高,致使铁路周围树木等倾倒,对绝缘装置造成一定损伤,进而产生漏放电故障[1]。
(三)电气联结故障
电气化铁路正常工作过程中,接触网属于一个机电合一供电设备,正式运行过程中,由于牵引供电系统运行产生一定波动,并随着时间推移接触网自身老化速度加快,容易出现电气烧伤故障。同时,出现电气烧伤等电气联结故障时,不仅影响接触网实际工作效率,而且对列车形成稳定性造成干扰,构成严重的安全隐患。
二、电气化铁路接触网故障防护措施
(一)接触网质量控制
接触网实际结构设计、安装质量不佳等状况下,实际运行中受外界影响因素干扰,易出现部件脱落、弓网放电等故障。为从本质层面消除此类瓶颈,电气化铁路正式运营之前,专业人员需对接触网进行系统性检查,及时确定其内在存在问题,解决其质量缺陷。首先,应系统性检测零部件实际规格尺寸、安装位置,校准各和部件偏移位置,保证其部件质量均达标;其次,加强对接触网结构合理性论证,并将其作为基础优化调整接触网结构,若在接触网曲线半径过小,且设置绝缘关节时,应适当存留一定余量,保证接触网处于受电弓滑板工作领域中。最后,应积极加强接触网实施调试运行,明确接触网处于不同条件下运行实际情况。
(二)加大接触网日常检修力度
接触网日常检修力度不足,是接触网频繁出现绝缘击穿、弓网放电故障原因,无法第一时间发现并解决问题,加大故障严重性,对铁路交通运行可靠性构成威胁。因此,为保证接触网运行可靠性,需采取以下几方面措施:第一,加强历史遗留问题解决力度。应积极分析原有资料数据,明确区域内存在质量安全隐患,如做好旧设备更换工作,加大故障频发区域检修力度,完善检修维护工作体系。第二,接触网运行故障产生之前,会出现一定先兆性特征,应积极引入状态监测技术,布设相应的初期正常值,如监测相关参数值处于异常,需及时组织相关人员实地查看,提前预防或及时处理接触网。第三,按照接触网实际状况,综合性分析绝缘击穿等故障发生概率,科学制定线路清扫实施频次,对绝缘装置附着异物及时清楚,并对松动构件及时紧固,消除各类安全故障隐患[2]。
(三)弓网状态监测
为进一步控制弓网故障形成,应积极应用现代化计算机系统、信息化技术,建立動态化监测系统,在弓网中布设多个传感器装置,其实时动态化将相关数据上传,工作人员将其数据与正常数据比对,掌握弓网运行实际状况,可实现故障确定精准性,及时锁定故障发生位置,积极开展检修工作。
(四)变压器瓦斯保护
加大日常检修力度以及构建监测系统,可显著降低接触网故障发生率,但无法彻底预防故障发生。因此,为进一步控制故障出现之后影响损失,应引入变压器瓦斯保护,配备相应的继电器提供瓦斯保护,将其增设于变压器油箱与油枕区域联通管道内,如此可动态化监测变压器顶盖聚集气泡,及时制定瓦斯保护,消除变压器油箱外侧套管与断路器衔接故障。
结束语
电气化铁路接触网故障呈现为多元化,其具有一定的复杂性,对铁路正常运行造成干扰。工作人员需进一步分析其故障形成因素,制定综合性防护措施,开展接触网维护和状态监测,消除各类安全隐患,注重事前控制,保证列车运行安全性。
参考文献:
[1]高怀玉.铁路接触网运行状态的影响因素与管控措施[J].中国新技术新产品,2019(6):66-67.
[2]朱政,吴积钦,张家玮,等.高速铁路接触网定位钩与定位支座磨损失效机理分析[J].电气化铁道,2019,30(5):12-16.
国能新朔铁路有限责任公司供电分公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017200