铁路接触网的设备以及运行分析论文_杨凯

铁路接触网的设备以及运行分析论文_杨凯

中国铁路济南局集团有限公司济南供电段 山东济南 250000

摘要:对于电气化铁路来说,随着投入运行时间的增加,接触网设备由于长时间受到磨损,因此不可避免的会出现一些故障问题。作为主要的供电渠道,一旦电气化接触网因故障而导致电力中断,就容易导致电力机车失去动力,严重情况下还会产生人员伤亡和重大经济损失。文章首先指出了电气化接触网设备运行存在的一些问题,随后结合实际工作经验,分别从优化连接方式、加强接触网保护和完善检修制度等方面,提出了电气化接触网运行改进建议。

关键词:铁路接触网;设备;运行

1铁路电气化接触设备运行问题

1.1接触网线索运行容量小

为了更好的满足运输需求,近年来铁路运行负荷不断增加,对电气化接触网的供电能力提出了更好的要求。在早期铁路电气化线路设计过程中,技术人员虽然适当增加了线路牵引运能的裕量,但是受到技术、成本等因素的限制,设计裕量相对有限。而后期随着铁路运输量的大幅度提升,电力机车所需的牵引运能实际上早已超过了最初的设计裕量。在这种情况下,电气化接触网长时间处于超负荷运行状态,电热效应也会明显提升,久而久之可能引起电气烧伤。

1.2接触网主供电回路运行问题

其一是主供电回路导流不畅。主供电回路中的一些电气设备,由于长时间暴露在空气中,受到潮湿、灰尘吸附等环境因素的影响,可能会出现化学腐蝕等问题,导致电气设备的电阻增加,导流不畅;其二是主供电回路没有闭合。为了保障电力机车供电的安全性,除了主供电回路外,通常还会设计一些辅助供电线路,以起到应急作用。当主供电回路因为故障不能完全闭合时,辅助供电线路分担部分压力。由于辅助供电线路的分流能力有限,部分电流在主供电通道迂回,造成电网中零部件的烧伤。

1.3接触网线索的非正常电流转换

如果电流过大,则会引起部分电气设备烧伤。常见的非正常电流转换形式主要有以下几种:电气化接触网中部分线索或电气设备之间相互交叉,受到电磁作用的影响,相互之间由于线路阻抗不同而形成一定的电压差。随着时间的推移,电压差逐渐增大,并产生电弧放电现象。长时间、多次的电弧放电,会逐渐破坏接触网设备的内部结构,引发一些电气故障,进而导致非正常电流转换;如上文所说,整个电气化接触网组成了一个闭环的回路,由于接触网中各类电气设备的参数以及额定功率有很大差异,这就导致了使用的线缆规格也不尽相同。在回路首尾相接的部位,如果两端线缆的规格不同,也会形成一定的电压差,非正常电流转换的形成原因同上。

1.4接触网的施工和定期检修问题

近年来,铁路接触网检修制度逐渐完善,但是由于缺乏有效的监督机制,加上电气化接触网设备数量较多,因此工作人员在实际检修过程中也存在检修不全面、深层次故障问题不能及时发现的问题。在一些出行高峰期,铁路电气化接触网设备超负荷运行,出现故障的概率明显提升。但是铁路部门没有加大检修力度,或是仍然采用传统检修模式,都会给接触网的安全运行造成负面影响。

1.5易受外界环境影响

电气化铁路额定牵引供电电压为27.5kV,因此,其具有严格的安全距离和绝缘强度要求。但在隧道口、上跨桥、城市人口密集区等地区因杂物以及大风、雷雨等天气因素都有可能造成接触网设备的损坏、跳闸停电;从设备运行经验来看,每年事故多发期都是在大风、雷雨等自然灾害多发的季节及人口密集区段。因此,接触网设备状态的好坏易受外界环境影响。

2铁路电气化接触网设备安全运行的建议

2.1优化接触网连接方式

在前期进行铁路电气化接触网设计或是后期需要进行大修、改造时,应当充分考虑未来一段时间内铁路运输量的变化情况,然后在此基础上适当增加一些载流量偏小的线索,保证接触网设备始终在额定功率以下运行,避免了因长时间超负荷运行而出现故障问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在接触网建设选材上,也要综合考虑成本和性能两种因素,在接触网中转折点、短线点的设置上要加强重视,保证接触网整体运行的稳定性。通过优化接触网连接方式,还可以在一定程度上降低设备运行造成的损耗,这对于维护铁路部门的利益也有很大帮助。

2.2完善接触网的保护方式,减少电流过热

通过在接触网容易发生故障的区域设置相应的触区范围,以防止电力机车运行时接触线打折,产生电流过热效应。接触网的接触点数目直接影响着机车受电弓的电力传输效果,在接触点位置布设接触线线夹等零部件时,在机车高速运行状态下,极易造成受电弓与接触线之间的激烈碰撞,严重时可造成线路短路。具体可在一定的距离之内不设置接触线线夹等零件,以实现电力机车受电弓从两个接触线之间的平滑过渡。在接触网上采用串联电容补偿装置以提高牵引网的电压水平,改善牵引网的供电品质。

2.3改进机车设备

除了加强铁路施工工艺外,还要对机车设备进行改进、降低摩擦阻力也是降低接触网事故发生频率的有效保证。有大量实验研究数据表明,改变电力机车的受电模式可有效降低机械摩擦阻力,从而减少因摩擦产生的热量值,降低不必要的损耗。

2.4设备线夹

接触网设计施工时采用面面接触的设备线夹;在安装设备线夹、电连接线夹时,要先清除线夹内杂物并预涂导电膏。安装电连接器时,电连接线夹的大小槽要安装正确;不要将绑扎线(防止电连接线散股)夹到线夹内;电连接线应全部夹入线夹槽内。

2.5进一步健全接触网检修制度

影响铁路电气化接触网设备安全运行的因素较多,像人为因素、设备自身因素、环境因素等,都会在不同程度上对接触网设备的安全稳定运行带来干扰。因此,铁路部门要结合工作需要,在现有检修制度的基础上进行细化和完善,推动检修工作全面、彻底的开展。例如,除了要做好现场排查外,还要求检修人员做好详细的记录工作,包括文字记录、拍照记录等,当天检修工作结束后整理成文件,以便于上报。在特殊天气或行车高峰期应当加强检修力度,例如在夏季高温或冬季冰雪天气下,要重点对接触网内部电气设备进行安全检修,保障接触网的整体安全。

2.6强化科技手段在检测中的应用

近年来,微机保护、故判装置、故障检测车、接触网激光在线检测和图像监测等技术得到了广泛应用,通过检测设备采集数据,利用通信网络和计算机处理系统可以快速判断出接触网设备存在的缺陷,为针对性的设备维修提供了保障。在线检测是发现接触网设备各种隐形故障的重要依据,人工巡线是行之有效的辅助手段。在线检测的作用是防患于未然,是实现以可靠性为中心的设备维修的重要保证。通过在线检测手段可以快速定位故障点,为快速维修提供依据,从而减少“天窗”时间,提高铁路运能。

2.7做好维修记录

维修记录是后续维修的科学依据,虽然接触网设备故障具有一定偶然性,但同样具有一定规律性,往往一些故障总是发生在同一故障点。通过对维修记录进行分析,便能找出故障规律,明确频繁故障点,定期维护中便可对其进行重点维护,从而降低故障率。另外,在故障发生时,也可优先对故障频发点进行检测,这不仅缩短维修时间,更提高了维修效率。并且通过维修记录,还能够迅速找到维修人,明确维修责任。但想要使维修记录发挥职能,必须要全面记录,保证记录的真实性和有效性。

结论

铁路接触网是电气化铁路必不可少的行车设备。目前为止,我国的铁路接触网设备技术已经相对成熟,接触网已基本实现全面覆盖。但还应密切关注铁路接触网新材料、新设备和新工艺的变化,积极引入新型设备和新工艺,更大程度的完善我国的铁路接触网系统。

参考文献:

[1]王杰.电气化铁路接触网检测方式探讨[J].江西建材,2017(13):139+141.

[2]肖启龙.分析铁路接触网防雷技术[J].低碳世界,2017(20):72-73.

论文作者:杨凯

论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期

论文发表时间:2018/9/18

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