摘要:高速铁路分相两侧接触网发生跳闸会造成大面积列车晚点,影响旅客出行,造成重大国际和不良社会影响,为有效减少此类故障的发生,有必要对此类故障原因进行分析,本文结合全路几起故障案例及其发生原因研究探讨,从人防、物防、技防三方面提出一些预防措施,降低此类故障发生概率,确保高速铁路的安全运行。
关键词:高速铁路;分相两侧接触网跳闸;常见原因;预防措施
1引言
作为高速铁路重要组成部分的接触网运行环境恶劣,为保证电力系统的三相平衡,接触网采用换相连接,为防止相间短路,在各供电臂间建立了分相区,高速铁路接触网正线采用关节式电分相,在我国有六跨、七跨、十一跨等形式,由于分相关节处平时运行中不仅起到机械转换作用,还起到电气转换作用,受到外部环境、电气磨耗、机械磨耗、受电弓接触力冲击等影响,运行环境十分恶劣,如设备质量、维护质量、技术参数再不达标,就会发生各种原因引起的分相两侧接触网跳闸的情况,发生跳闸后各局处置方式不尽相同,有的集团公司立即扣停列车,有的集团公司采取通知后续首列列车降弓、限速,虽然处置方式不同,但都会造成大面积列车晚点,甚至中断运输,影响重大。
2.典型故障如下:
2.1动车组车顶设备短路故障,造成接触网金属性接地。
2018年09月04日16时46分-18时27分,因D2987、D3644次(两个车次为同一车组,车号CRH2A-2314,8辆编组)3号车顶高压电缆绝缘破损击穿接地故障,造成贵广铁路佛山西变电所221、222、223、224多次跳闸,D3644次经救援后,于20时07分开通线路,影响动车组45列。停电52分钟,影响运输220分钟,总公司启动了一级应急响应。
2.2相间短路
2.2.1分相处接触网设备损坏短接一断口,动车组通过时造成异相路
11月1日15时35分,京沪高铁王庄变电所泊家庄上下行、匡庄上下行接触网跳闸,重合成功,影响动车组10列。原因为:动车组通过电分相第一个断口后,吊弦线上端疲劳折断,短接在锚段关节另一支接触线上,造成锚段关节第一个断口短路;由于上下行并联运行,动车组通过锚段关节第二个断口时,导致前后4供电臂短路跳闸,在动车组通过的前后2个供电臂断口产生电弧,烧损接触线,烧断吊弦2根。
2.2.2大风天气异物短接接触网设备,动车组通过造成异相短路
2018年4月6日10时36分,京沪高铁线禹城变电所王凤楼上下行、畜牧场上下行接触网因异物短接分相开关及接触网,跳闸自动重合成功,合计影响客车5列。
2.2.3接触网参数不达标,安全距离不足,动车组通过时造成异相短路
2016年1月24日郑西高铁龙门-渑池南上下行,气温降低导致接触网线索发生偏移,电分相转换柱双腕臂定位管安全距离不足,造成电分相一侧的绝缘锚段关节断口放电、定位管烧损。
2.2.4分相开关非远动合闸,动车组通过时造成异相短路
(1)2017年1月12日6时55分,因西安北郑西场至咸阳秦都下行线锚段关节式分相3003号隔离开关误动闭合,0D6851次(重联)列车通过该分相时,运行中的受电弓短接分相两支接触线的等高点,导致西安北变电所211、212馈线跳闸,7时29分恢复211、212馈线供电。经供电部门处置,于8时25分销记恢复设备正常使用。耽误客车4列。
(2)2017年9月5日,石家庄枢纽京广、石太高铁联络线两断口分相处,由于该分相网隔误动合闸,将分相南侧断口短接,动检车通过分相时受电弓短接分相北断口,形成相间短路,导致石家庄变电所223#馈线、212#馈线和客站开闭所242#馈线跳闸,停电18分钟。
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(3)2017年3月4日,郑西高铁灵宝西-华山北下行电分相处,分相3003隔离开关远动光纤监控装置箱内控制线混线,致使3003隔离开关误合,当G2009次动车组运行至分相第一个绝缘锚段关节时,受电弓短接接触线,烧断承力索,累计停电344分钟。
(4)2017年2月27日,津保客专京津联络线分相处,接触网隔离开关监控盘RTU内部核心存储芯片内部数据紊乱,错误发出接触网分相隔离开关分合闸控制信号,造成接触网分相隔离开关发生连续误动作,将分相短接,造成曹庄分区兼开闭所、曹庄AT所馈线误跳闸,停电19分钟。
2.3动车组带电过分相
2013年7月21日11:13杭甬高铁因动车组带电过分相银钱新上虞变电所211、212、213、214DL跳闸,其中212、214DL重合成功,211、213DL重合失败。烧断的吊弦,接触线与承力索上有轻微的麻点,停电17分钟。
3预防措施
3.1加强人员培训,定期进行抢修演练,不断提高应急处置水平和效率。
铁路局集团公司加强对接触网检修人员、动车组(机车)司机、动车组(机车)维修人员的培训,并经考核合格,持证上岗,做到高铁岗位岗岗有标准,在作业中按作业指导书作业,确保设备入场验收、检测、监测、维护达标。
3.2加强对分相关节处接触网的巡视、检查、检测和监测。
由于分相关节处接触网设备作用更特殊,如吊弦等零部件受到各种因素影响更多,运行寿命会较其他区段更短,应加强对分相关节处接触网的巡视、检查、检测和监测。
3.3严格分相开关厂家的资质审查,选购成熟合格产品,加强分相开关的维护保养,定期调试。
根据案例可以看出,分相开关的误动造成异相短路,成为分相两侧接触网跳闸的重要原因,误动的原因一是施工或维修不合格原因,二是分相开关的二次回路设计缺陷成为误动的主要原因,因此必须重视厂家的资质审查,选用成熟可靠的产品,从源头防止二次回路设计缺陷造成的开关误动。
3.4加强动车组主导电回路的维护和监测,发现绝缘故障和自动断电电器故障及时处理。
车辆部门加强动车组主导电回路的维护和监测,特别是车顶绝缘子要定期擦拭,确保不发生主导电回路接地故障、车顶绝缘子雾闪和污闪等引起的接触网跳闸。
3.5加强动车组司机自动过分相装置故障和受电弓故障的培训,第一时间处置和汇报。
动车组运行中司机发现不能自动断电时,要立即手动断电,遇自动过分相装置故障,手动断电来不及断电时,动车组通过分相后要及时汇报列车调度员,列车调度员通知供电调度员。
3.6加强异物检查处置,动车组发现接触网挂异物及时降弓。
动车组司机在运行中发现接触网挂异物情况,及时根据技规规定降弓,防止造成接触网或动车组车顶接地故障、弓网故障。
对危及高速铁路安全运行的周围环境进行整治,减少接触网挂异物情况的发生,充分利用路地协调机制,对危及高速铁路安全运行的周围环境进行整治,清理危及高速铁路安全运行的厂矿设施,如彩钢瓦等小作坊,对周边种植大棚的路段建立数据库,遇大风时及时预警。
3.7发生分相两侧接触网跳闸,第一时间做好处置,防止故障扩大。
遵循导向安全,稳妥高效的处置原则,高速铁路发生分相两侧接触网跳闸后,根据重合闸情况,供电调度员第一时间判断并通知列车调度员采取扣车、降弓、限速等措施,并确认分相开关位置,及时采取分闸措施,防止故障扩大,避免接触网断线、塌网事故的发生。
4结束语
通过人防、物防、技防三方面采取措施,各有关部门密切协作,可以有效保证高速铁路接触网的安全运行,降低分相处接触网故障发生的概率,将分相关节处接触网设备故障损坏程度及影响降到最低。
论文作者:李东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
标签:车组论文; 故障论文; 断口论文; 发生论文; 高速铁路论文; 变电所论文; 调度员论文; 《电力设备》2018年第29期论文;