摘要:对于电气化铁路而言,接触网作为向电力机车提供动力的关键性设备,其本身的可靠性会对整个铁路运输系统的安全与效率带来直接的影响。因此,本文结合电气化铁路接触网的重要性以及常见故障的分析,从而提出电气化铁路接触网维修以及管理策略,希望能够满足电气化铁路接触网整体的要求。
关键词:电气化铁路;接触网;事故;对策
1电气化铁路接触网的组成与特点
1.1接触网的组成
接触网主要由接触悬挂、支持装置、支柱与基础3个部分组成,这其中接触悬挂部分主要包括接触线、吊弦、承力索及连接的零件,能够将电能输送给电力机车。支持装置是由腕壁、定位装置等连接件共同组成的,其主要用来悬吊和支持接触悬挂,并能够将负载传递给支柱及其建筑物。支柱和基础部分由钢筋混凝土柱、基坑、钢柱和基础共同组成,承受接触悬挂和支持装置的全部负载。
1.2接触网的特点
接触网作为一种露天装置,极易受到自然环境的影响,一旦接触网发生故障,则会对列车的正常运行带来直接影响。因此对于接触网而言,要求其悬挂要具有均匀的弹性,接触线相对于轨面的高度要尽量相等,在电弓压力和风力作用下接触网要具备良好的稳定性,接触网结构和零件要轻巧、简单和标准化,具有一定的抗腐蚀性和耐磨性,在具体建设接触网时,要确保其在满足要求的性能的基础上,要尽量实现成本的节约。
2电气化铁路接触网故障产生原因分析
1)气候变化将会一定程度影响接触网设备。在特殊环境或者外力作用下,接触网设备的相关参数信息将发生变化,进而导致接触网设备出现故障,如雷雨天气下,接触网可能因为雷击产生的高压电的影响而跳闸,也可能因为树木倾倒而砸坏接触网;在冻雨天气下,接触网可能会覆冰等,这些问题都将导致接触网设备出现故障。2)在外部环境因素的作用下,接触网或者供电线索会与导电物体接触,另外,如果外部环境比较污秽,会促使接触网的绝缘性能下降,而山体塌方、地震、泥石流等灾害将会促使接触网线路被破坏或者被改变,最终使接触网发生故障。3)在列车数量不断增加的情况下,铁路运量较之前有明显的提高,由此导致天窗时间减少,进而使接触网无法得到有效的维修和维护,长期处于失修和磨损状态。当其磨损程度达到一个极限值时,线索将会遭到损坏,使接触网发生故障。4)接触网主导电回路的构成部分很多,如承力索、引线、电力机车、吸上线、馈电线、电连结器、电力机车等,其中任何一个零件的损害,都会促使接触网发生故障。因此,必须要保证主导电回路的良好。5)从电力车方面来看,若机车受电弓平衡出现问题,电连接处、锚段关节以及线岔位置出现刮弓的可能性很大,进而到基础网被烧断。6)材质等方面的原因。接触网导线在加工生产的过程中,内部使用的金属材质会有所不同。而不同的材质之间就会存在刚度和平顺性的区别。材质较硬的接触导线内部容易存在应力、晶粒分布不均,在制造或缠盘的过程都可能生成接触网硬点。在实际使用过程中,当导线承受一定的张力时,容易因外力冲击引起弓网结构突然变化形成硬点。一些桥头、隧道口、三角坑处、道床翻浆处等工务线路基、抬拔道等由于高差较大,线路分布问题容易引起接触网硬点。另外接触网硬点的产生还容易受到铁路机车行驶速度、接触网的震动、弹性等因素的影响。在机车频繁运动造成弓网升降、路基问题引起铁路机车晃动等都会间接的形成接触网硬点。7)检验情况。导致接触网故障的另外一个原因就是关键设备以及机械受力部件的检验情况。如果机械受力部件达不到相应强度的话,就会导致接触网零件产生脱落变形的现象,特别是没有及时更换的情况下,造成接触网零部件产生脱落变形的几率更大。再者,假如在具体工作的时候负责检验的相关人员工作存在失误的话,就会造成接触网零部件出现脱落的情况,严重的还会对整个供电设备的正常运行造成相应的影响。
3电气化铁路接触网设备维修策略
3.1制定完善维修计划
结合电气化铁路接触网设备维修问题可知,针对接触网设备,还要制定完善的维修计划,以便通过采取科学维修手段降低设备故障发生率,确保故障能够得到及时排除,从而有效减少设备的维修费用,为铁路的正常运行提供保障。为达成这一目标,还要结合接触网设备运行特点、结构组成等因素进行科学维修计划的制定。例如,针对主供电回路,还要加强电气节点的定期检查。考虑到线夹的连接具有隐蔽性,还要采用解体检查方式,保证检查结果的有效性,才能确保回路电气连接状态良好,继而有效避免电气烧伤的发生。结合接触网设备的结构组成和功能,制定科学的维修计划,则能加强对维修知识和经验的利用,有效降低设备故障率。完成计划制定后,还要严格按照计划开展维修工作,并按照相关标准进行维修作业。
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3.2完善接触网的悬挂结构
接触网的悬挂结构就是其形式和架构。对接触网进行设计时,要细致的分析目前已经采取的接触网的形式和架构,针对接触网硬点多发地段及容易引发接触网硬点的方面进行重点设计,防止接触网硬点的产生。例如针对桥头、隧道口、三角坑处、道床翻浆处等工务线路基硬点多发、易发路段要保持接触导线的坡度。在接触网的材质选择上,要针对现在正在使用的导线进行设计,要慢慢的进行过渡,防止接触网集中产生硬点。电气化铁路的速度在不断的提高,接触网与弓网的质量一定要优良使其能够保障铁路机车的正常运行。对于接触网上器件、元件接头处过重、过于集中的问题要尽量减少该区域导线的附加重量。还有加强悬挂弹性系统的稳定性、选择合适的零部件等防治措施,都可以最大限度的减少接触网因悬挂结构形成的接触网硬点。如安装于接触网上的定位器、避雷器等可以选择耐腐蚀、体积小、抗老化、重量轻的新型材质,尽量选择陶瓷、玻璃、氧化锌等轻型材质的元部件。
3.3强化定期检查工作
在接触网设备维修方面,由于设备长期在恶劣环境中运行,所以需要通过定期检查及时发现设备存在的隐患,避免设备故障的发生。通过定期检查,则能使设备的维修、维护水平得到提高,将维修工作落实到实处。为达成这一目标,还要强化接触网设备的定期检查工作。面对接触网设备的复杂运行机制,在定期检查阶段,应实现对全面记名巡视检查。具体来讲,就是在利用供电段检测车进行接触网检测的过程中,需要加强检测数据的分析,以便结合数据分析结果准确实现设备故障的定位,明确设备隐患情况。针对检查发现的隐患和故障,需及时上报车间技术科,由技术科向分段领导汇报,最终汇报至主管部门和铁路局联调调试组。经过审核后,则能制定科学的维修方案,有序的开展设备检修工作,继而使设备得到科学的维修管理。值得注意的是,在落实设备检查工作的过程中,还应结合工作时段做好人力、物力的调配。不同于一般输电线路,接触网设备维修有较高的专业性和技术性要求,需要提前制定好人员名单,保证检查工作的顺利开展。在夜间开展接触网设备巡检工作,还要安排业务素质较高的人员,以确保检查过程中能够及时发现故障隐患。
3.4做好设备维修记录
在电气化铁路接触网设备维修方面,为加强设备故障规律的查找,还要做好设备维修记录。一般的情况下,接触网设备故障的发生尽管具有一定的偶然性,但是同类故障往往发生在同一故障点。针对这种情况,还应通过加强维修记录进行故障规律的分析,以便查找出频繁发生故障的位置,通过加强定期检修和维护降低设备故障率团。结合故障维修记录,也能在突发性故障发生时优先进行故障频发位置的检测,以便有效缩短设备故障的维修时间,提高设备故障维修效率。
3.5选择质量更优的接触网导线
接触网的载流能力由接触网导线的载流量及空间结构来决定,是电气化铁路接触网的重要指标之一。接触网导线的载流量受材质、横截面、日照、环境、工作最高允许温度等因素的影响。在施工前对接触网的导线进行选择时,一定要参照以上几方面进行多方面因素的考虑。尽量选择延展性高,抗拉断力强、弹性系数高、耐高温等金属材料的导线。一般接触网导线采用恒张力单根导线。附加导线采用自由张力多股绞线。接触网导线上的附加物也要尽量选择材质轻一些的材料,如塑料、轻铝等,而铜铁等重材质的材料则尽量少用或者不用。以此来避免接触网硬点的产生。
3.6接触网定位点要定期测量
在具体进行检修的时候,测量工具的精确度也会对接触网造成一定的影响,在测量过程当中如果采用的是接触导线高度测量杆,接触悬挂的晃动、气候温度、技术人员以及风力等都会对测量数据造成一定的影响,所以,在具体检验的时候可以通过接触网检验车来对接触网的动态参数进行测量。而在对作业温度进行检修调整的过程当中,为了从根本上避免由于偏移错误而造成拉出值过大的情况,必须要在实际调整的时候进行实地测量。在对导线进行适当调整的过程当中,必须要将其控制在软横跨范围内。最后,导线受定位器长度的限制。在条件允许的基础上,因为调整的误差和温度的改变,导致定位器偏角过大进而导致故障的产生,要想对其进行有效解决,需要采用更换平衡定位器或者是防抬高定位器的方式来进行。
结束语
接触网作为一种特殊的输电线路,其主要架设在铁路上空,为电气化铁路提供电能供应。由于接触网没有备用的户外供电装置,因此在运行过程中容易受各种恶劣天气现象的影响,一旦接触网发生故障,必然会导致行车中断,影响铁路的正常运输。电气化铁路接触网故障种类较多,故障处理也需要投入较多的人力和物力,耗费时间较长,因此在实际工作中需要针对接触网一些常见故障做好防范工作,保证接触网系统正常的运行,为电气化铁路运营的稳定性和可靠性奠定良好的基础。
参考文献
[1]陈青松.提高电气化铁路接触网应急抢修水平的思考和建议[J].科技致富向导,2017(12):158.
[2]谢宝珍.电气化铁路接触网维修与管理探析[J].内江科技,2018,39(10):72-73.
论文作者:闫飞荣
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签:电气化铁路论文; 导线论文; 故障论文; 设备论文; 工作论文; 发生论文; 材质论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;