上海铁路局集团公司南京供电段 江苏南京 210000
摘要：以沪蓉线为例，对接触网燃弧常见现象及原因进行分析归纳，讨论燃弧的主要原因及相应的处理方法，为日后处理类似缺陷或故障提供方案，并对接触网的日常检修、维护及管理提出意见。
关键词：燃弧；缺陷；分析；对策
1 引言
接触网作为高铁线路的主要供电设备，如输血一样为动车组提供动力能源，而接触网正是高铁线路的血管。弓网关系对整个高铁线路的正常运行起着保障性作用。本文通过对沪蓉线开通7年以来的燃弧发生情况及产生原因进行分析，并提出解决办法及预防措施。
2 接触网燃弧的危害
接触网燃弧，是接触网与受电弓在动态运行过程中出现的接触不稳定使得空气间隙被击穿引起的放电现象，是一种在机械上分离、而在电气上相连的状态。
燃弧的主要危害在于：
1.影响动车组列车的稳定运行。
2.加大受电弓滑板及接触线的损耗。
3.烧伤分段绝缘器、电连接线及线夹等设备。
4.燃弧现象的本身也是一种热等离子体，在高频电压的发生环境中会对周围信号形成一种强烈的高频电磁脉冲影响，危害高铁沿线信号设备。
3 接触网燃弧产生的原因及分类
3.1接触网燃弧现场产生的原因
接触网燃弧的产生主要受弓网接触压力变化过大、接触线一跨内高差过大或相邻定位点高差过大、接触线平顺度不良、导线硬弯、扭面、导线硬点及列车运行速度过大等因素影响。
3.2接触网燃弧缺陷的分类
（1）接触网燃弧按缺陷种类分为：
1.燃弧率μ：即每公里检测时间内的弓网燃弧现象持续时间t与检测总时间T的比值，如下
2.最大燃弧时间Tmax（ms）：即燃弧现象持续最长的时间。
3.燃弧次数n（次数）：即每公里检测时间内的燃弧次数。
（2）常见接触网燃弧按发生处所分为：
1.分段绝缘器燃弧：分段绝缘器两端机车通过时会产生电位差及相位差波动，而产生拉弧现象。对于两端处于不同供电臂供电的分段绝缘器更为严重。
2.绝缘锚段关节燃弧：类似于分段绝缘器燃弧，绝缘关节参数不符合标准时，受电弓通过不平顺易离线而电离空气引起燃弧现象。
3.导线硬弯、扭面燃弧：在受电弓经过硬弯、扭面处所时产生垂直方向的冲击力，导致通过过程中发生受电弓与接触线的短时离线，引起空气电离的燃弧情况。
4 接触网燃弧缺陷的解决与预防
4.1接触网燃弧缺陷的分析解决
根据沪汉蓉开通以来的设备检修维护经验来看，燃弧缺陷种类最主要的为最大燃弧时间，即持续燃弧时间较长，持续的高温及高频高强度电磁脉冲对接触线及信号设备都有较大危害。因此此处重点探讨对最大燃弧时间缺陷的解决。
（1）分段绝缘器最大燃弧时间缺陷：
如图所示，燃弧时间：
图1 分段绝缘器燃弧现象
此即为分段绝缘器燃弧现象，DXF-1.6型分段绝缘器导流滑道由不锈钢板和消弧导管组成。在发生严重燃弧时极易消弧导角烧损断裂，如下图所示：
图2 断裂的消弧导角
对此处分段绝缘器参数进行测量：
分析此分断绝缘器参数：相对相邻吊弦点无负弛度；四个导流滑道不水平，高差大于10mm，最大的高差达到了18mm，受电弓通过时由于分段刚性较大，必然会发生较大的震动，造成受电弓的离线而引起燃弧。
（2）绝缘锚段关节最大燃弧时间缺陷：
测量沪蓉线某处绝缘锚段关节参数如下
图3：分段绝缘器参数
图4：四跨绝缘锚段关节参数测量
对其工作支导高进行分析：
图5：四跨绝缘关节工作支导高分析
由此可以晰的看出，受电弓会经过一个极大的高差变化达到169mm，易发生短时离线造成燃弧。
（3）导线硬弯、扭面燃弧
如下图即由导线硬弯、扭面引起的燃弧：
图6：导线硬弯、扭面引起的燃弧
分析缺陷图片可明显看出，在吊弦位置有明显的导线硬弯、扭面，受电弓通过此处的一瞬间离线引起燃弧。
综合上述分析，采取如下解决办法：
1.分段绝缘器调整：根据测量数据，确定调整方向和调整量，保证分段绝缘器与两端定位点平滑过渡、负弛度合格，四个导流滑道水平以消除缺陷。
2.绝缘锚段关节调整：通过更换吊弦的方式调整绝缘锚段关节导高中心柱和转换柱的参数。
3.导线硬弯、扭面燃弧缺陷整改：根据硬弯或扭面的程度对缺陷处所的导线进行调整校正使得受电弓平稳通过。
4.2接触网燃弧缺陷的预防
在检修工作中需要做到：
1.加强对分段绝缘器的检修维护。一是做好对分段绝缘器绝缘部件的清扫工作；二是测量检修时重点盯控其负弛度等参数情况；三是加强对悬挂组件的检查；四是夜间观测不同供电单元间的分段绝缘器运行状况。
2.加强对绝缘锚段关节的检修维护。一是盯控绝缘锚段关节参数变化情况；二是检修时重点检查各定位支撑装置及线索间的绝缘距离是否满足要求；三是夜间观测不同供电单元间绝缘锚段关节运行状况。
3.加强接触线硬弯、扭面情况的检查力度。特别是针对中心锚结、曲线、关节等特殊处所重点关注，发现较严重的及时进行校正处理。
5 结束语
随着已开通高铁线路的长期运行，设备缺陷开始逐渐增多，对设备的检修维护要求也越来越高。通过对缺陷整治的分析归纳，不断改善设备检修管理水平，提高设备检修质量与效率，保障高铁供电设备运行的安全稳定。
参考文献
[1]高速铁路接触网运行检修规则.北京.中国铁道出版社.2010
[2]隆超.高速铁路弓网燃弧检测系统研究.成都.西南交通大学出版社.2010
[3]高铁接触网设备检修作业指导书.南京.南京供电段.2016
论文作者:黄钦华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
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