摘要:本文中介绍了电气化铁路接触网施工期间硬点的产生原因及预防措施。
关键词:接触网施工;硬点;产生;预防
引言:接触网是电气化铁路的核心部分,由于硬点的存在及恶化容易造成受电弓、接触导线间机械损伤和电弧烧伤,从而导致弓网故障,加快了受电弓和接触导线之间的摩损,缩短了受电弓和接触导线的使用寿命,容易造成严重事故。因此深入了解硬点产生的原因及预防措施,是保证良好的弓网关系的关键手段。通过参加接触网建设、冷滑、热滑,在卡定位、吊弦布置、悬挂调整、中锚、分相、分段、线岔处为硬点多发点,我对电气化接触网施工过程中导线硬点的产生原因及预防提出一些看法及建议。
1.硬点的产生
电力机车在运行的过程中,受电弓与接触线接触面之间处于滑动摩擦状态,弓网之间有一定的接触压力,接触悬挂构件及其他原因会引起弓网间的压力、相对位置、速度的瞬间变化,导致弓网关系的突变,这种弓网关系的瞬间变化达到一定量化,我们称之为硬点。接触网硬点的存在,将会破坏及影响弓网之间的正常接触及受流,加速了导线和受电弓之间的破坏性磨损和撞击性的伤害。接触网施工过程中由于原材料工艺不达标、测量不精确、作业不规范、调整不到位等原因容易产生硬点。
2.硬点的危害
2.1接触网的机械伤害
电气化接触网长期运行,接触悬挂与受电弓之间存在相互作用力和动态摆动,造成受电弓和接触导线之间发生水平和垂直方向撞击或冲击,加快接触线和受电弓之间的机械磨耗,久而久之可能会导致接触网的机械伤害将导致接触网断线、受电弓折断,进而导致事故发生,影响线路正常运行,增加维修成本。
2.2接触网电弧伤害
电弧伤害主要是硬点引起的弓网离线和离线瞬间产生的高温电弧,从而造成接触网、受电弓的损伤。
由于硬点的存在,可能导致高速运行状态下机车受电弓和接触线接触不良,在瞬间发生接触导线和受电弓机械不接触,一般称之为“离线”,离线发生时,会伴有火花或电弧发生,烧伤或熔化受电弓滑板和导线接触面,导致接触线表面形成麻面,加速了接触线的电化学腐蚀。然而从电气原理层面分析,机车受电弓离线时瞬间空气的电阻并非是线性的,必然导致机车电流骤变,瞬时产生的冲击电流和瞬时过电压、高次谐波,降低供电质量,对机车牵引电机、牵引变压器及供电系统造成致命的危害。
2.3由于硬点的存在,在高速运行的列车机车受电弓和接触导线接触不良,会产生强烈的电磁波和辐射,污染环境,干扰周围的通信线路及对通信设备造成伤害。
3.硬点产生的原因
3.1由于对轨面、曲线超高和侧面限界等基础参数的测量、复核不精确,导致后续施工接触网悬挂安装完毕接触线导高、拉出值超标,形成硬点。
3.2由于测量数据不准确或腕臂、吊弦工厂化预配数据超标、精度不高,施工安装过程中存在误差,造成二次安装调整,增加了对线材的损伤,鉴于目前的施工及运营经验,凡接触线上安装的线夹均应一次安装到位,避免后续的调整或二次安装,这样才能避免或减少硬点的产生。
3.3施工时,导线架设张力较小或张力不均匀,尤其是在起锚、落锚时,需要重新紧线、松线,造成导线在外力的作用下产生扭曲、变形、硬弯,造成硬点。
3.4导线架设完毕,由于主观或客观原因没有及时的安装吊弦、定位装置,也没有及时采用临时吊弦固定。或者是采用临时吊弦固定时,吊弦的制作、安装工艺、规格不标准,施工过程中认为随意性较大,导致临时吊线长度层次不齐,当临时吊线较短时悬挂点将长时间局部承受较大负荷,产生硬点。
3.5导线架设完毕未按照设计要求进行超拉,此时由于线材初伸长蠕变还没有拉伸到位,便安装吊弦和定位装置,在后期导线初伸长拉到位后,在吊弦和定位线夹处产生硬点。然而此时起先安装的吊弦和定位装置会顺这导线拉伸方向发生偏移,导致安装工艺不达标,造成二次安装或重复调整,必将导致硬点恶化或增加。
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3.6施工过程中作业人员为严格按照作业指导书及技术交底要求进行作业,出现人为踩踏、用力拉拽接触导线等行为,造成导线面不平顺,形成硬点、扭面。
3.7为严格进行工厂监造和出厂到货验收及现场抽验,由于接触导线的生产工艺、材质成分的不同,比如接触线材质较硬,容易产生硬弯。
3.8接触网零部件产生的硬点。在电分相关节、分段绝缘器、导线定位器、电连接线夹处等,施工时容易造成接触线硬弯、扭面、定位器调整不到位、锚段关节调整不到位、坡度超标及接触线上的零部件安装不标准,导致硬点的产生。
3.9施工过程中,由于线路轨道单位对线路起拨道,导致线路反复调整,未能及时锁定,造成接触网需反复调整,损伤导线,诱发硬点的增加或恶化。
4.硬点的预防措施
结合电气化铁路弓网结构和运行现状,不可能完全消除硬点,只能通过采取技术、经济措施(如:规范作业程序、制定奖惩激励办法、加强工序交接验收、严格施工质量监督、加大专用工器具的投入)尽量减少或避免硬点的产生。施工单位减少硬点应主要从以下几方面着手:
4.1在施工图审核阶段,较强也设计专业工程师的联络,对咽喉区、道岔、关节等特殊结构处,优化接触网的结构形式,对接触网硬点多发、易发的部位采取相应的措施。
4.2严格执行现场交桩、测量复核制度,提高测量精度,尤其是侧面限界、轨面、曲线超高的测量。
4.3严格按照设计图纸及技术规格,通过对接触线的张力、截面积、线密度、导电率等技术参数的综合考虑,合理选择接触线,提高导线的质量。
4.4采用恒张力放线技术,保证架线张力均匀。
4.5导线架设完毕,进行导线的超拉,保证导线初伸长拉到位,并及时的安装吊弦、定位装置。
4.6提高安装施工质量,规范作业,尽量一次安装、调整到位,尽量避免多次调整、反复调整,避免和减少安装、调整时硬点的产生和叠加。
4.7施工过程中规范作业,使用专用工具,加强与线路单位的协调配合。
4.8对施工时出现的硬点采取的处理措施:
(1)一般中间柱硬点
检查导线是否平顺,是否有应弯、扭面,如果有,可以用导线直弯器处理;
几个跨距形成的波形硬点,应测量相应区段内的定位点、跨中导高,采取定位点调整导高,此硬点消除后,通过吊弦调整,消除硬点。
(2)中心锚结处硬点
中心锚结绳松弛产生的硬点,应检查补偿装置是否有卡滞情况并及时处理;然后复核中锚处的导高,调整中锚线夹使其高于定位点0-5mm,并且调整其两端的吊弦,最后消除硬点。通过调整后要保证两端中锚绳驰度一致。
(3)线岔处硬点
参照上述一般中间柱硬点措施进行处理进行处理,同时要对线岔两头定位线夹、交叉吊弦导高进行测量,保证线岔两端高度一致,保证正、侧线交叉吊弦符合技术标准。
5.结语
接触网硬点的存在及恶化容易造成受电弓、接触导线间机械损伤和电弧烧伤,从而导致弓网故障,加快了受电弓和接触导线之间的摩损,缩短了受电弓和接触导线的使用寿命,容易造成严重事故。这就要求我们施工企业在施工过程中,不断的摸索、总结经验,在消除和减少硬点的工作上取得更大突破,为工程验收、试运行及交接奠定良好的的基础。
参考文献
[1]丁万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都 西南交通大学出版社.
[2]接触网运行检修规程[S].中国铁道出版社.
[3]王成利.浅谈接触网产生硬点等缺陷的原因及整治方法初探[J].电气化铁道.
论文作者:靳海云,黄少军,刘洋舟,焦宝宏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/9
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