對(duì)一起典型的機(jī)車(chē)帶電過(guò)分相故障的探討

張寶奇

（鄭州鐵路局 供電處，河南鄭州450052）

2011－12 隴海線(xiàn)鞏義東—穆溝區(qū)間發(fā)生了一起機(jī)車(chē)帶電過(guò)分相造成接觸網(wǎng)分相絕緣器燒斷的設(shè)備故障。此次事故接觸網(wǎng)設(shè)備破壞嚴(yán)重，故障原因復(fù)雜，十分典型。本文分析此次故障發(fā)生原因，對(duì)機(jī)車(chē)自動(dòng)過(guò)分相裝置管理，器件式接觸網(wǎng)電分相設(shè)計(jì)、制造和加強(qiáng)安全運(yùn)營(yíng)管理提出建議。

1 故障現(xiàn)場(chǎng)情況

1.1 分相結(jié)構(gòu)

穆溝站至鞏義東站間上行接觸網(wǎng)分相絕緣器位于K617＋655處，接觸網(wǎng)2＃～6＃柱間，分相絕緣器采用器件式結(jié)構(gòu)，由3根組成。

1.2 接觸網(wǎng)損壞情況

現(xiàn)場(chǎng)搶修中檢查發(fā)現(xiàn)，該處分相三根絕緣本體和承力索長(zhǎng)棒絕緣桿（材料為聚四氟乙烯）上均被電弧嚴(yán)重?zé)齻ｋx去方向的一根分相絕緣器承力索長(zhǎng)棒絕緣桿與金具連接處斷裂。

穆溝—鞏義東區(qū)間上行接觸網(wǎng)2＃至穆溝站60＃柱間共4個(gè)跨距承力索嚴(yán)重?fù)p壞，64＃柱處工作支、非工作支撐定位裝置偏移，分區(qū)亭分相上網(wǎng)電連接拉斷，60＃柱承錨墜砣落地。穆溝—鞏義東2＃錨段（1 485 m）接觸懸掛的支撐定位裝置、吊弦在承力索斷線(xiàn)后均有偏移。接觸網(wǎng)平面示意圖如圖1所示。所處區(qū)段線(xiàn)路運(yùn)行方向?yàn)樯掀碌溃?.4‰）。

圖1 接觸網(wǎng)平面布置圖

2 故障原因

經(jīng)調(diào)查，該起事故的直接原因是洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段前行列車(chē)機(jī)車(chē)乘務(wù)員誤操縱所致。前行列車(chē)通過(guò)穆溝站上行進(jìn)站前的接觸網(wǎng)分相處，洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段 HXD3型機(jī)車(chē)乘務(wù)員違反《鐵道部機(jī)車(chē)操作規(guī)程》相關(guān)規(guī)定，在連續(xù)上坡區(qū)段牽引貨物列車(chē)未斷電通過(guò)分相地段，造成拉弧放電，燒損該分相絕緣器承力索絕緣棒及相關(guān)接觸網(wǎng)懸掛設(shè)備。后續(xù)列車(chē)在經(jīng)過(guò)該分相故障地點(diǎn)時(shí)發(fā)生二次刮碰，引發(fā)接觸網(wǎng)跳閘停電、承力索斷線(xiàn)和機(jī)車(chē)受電弓等車(chē)頂設(shè)備刮碰損壞，最終導(dǎo)致發(fā)生事故。

該分相兩端供電臂分別為鞏義變電所212＃饋線(xiàn)和滎陽(yáng)變電所214＃饋線(xiàn)供電。從事后變電所綜合自動(dòng)保護(hù)設(shè)備饋線(xiàn)電流監(jiān)測(cè)圖上可確定前行列車(chē)前行系帶電通過(guò)此處分相。如圖2、圖3所示。圖上顯示，大負(fù)荷電流長(zhǎng)達(dá)30 s之久。因滎陽(yáng)變電所距離該分相距離比鞏義變電所距離該分相距離近，所以滎陽(yáng)變電所214＃饋線(xiàn)故障電流稍大。

圖2 鞏義212＃饋線(xiàn)電流圖

圖3 滎陽(yáng)214＃饋線(xiàn)電流圖

3 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和建議

（1）有待加強(qiáng)自動(dòng)過(guò)分相管理

機(jī)車(chē)自動(dòng)過(guò)分相裝置由車(chē)載裝置和地面?zhèn)鞲衅鲀刹糠纸M成。由于該裝置的使用涉及機(jī)務(wù)、供電、工務(wù)、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)專(zhuān)業(yè)，這就給管理工作帶來(lái)了一定的難度。2007年鐵道部運(yùn)輸局下發(fā)了《電力機(jī)車(chē)自動(dòng)過(guò)分相裝置管理辦法》（運(yùn)裝技驗(yàn)〔2007〕1號(hào)）。需要認(rèn)真貫徹。

（2）機(jī)車(chē)過(guò)分相應(yīng)納入機(jī)車(chē)運(yùn)行記錄監(jiān)控裝置（簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)記）

此次事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，運(yùn)記中機(jī)車(chē)過(guò)分相記錄不規(guī)范。所有運(yùn)記對(duì)機(jī)車(chē)過(guò)分相時(shí)是否接到地面?zhèn)鞲衅餍盘?hào)，部分運(yùn)記機(jī)車(chē)牽引電流變化和主斷路器斷、合操作均不顯示。事故發(fā)生后對(duì)機(jī)車(chē)是否帶電過(guò)分相調(diào)查僅依靠機(jī)車(chē)是否加速或卸載來(lái)推斷，這就給原因調(diào)查帶來(lái)難度。此次事故所幸在安監(jiān)、機(jī)務(wù)部門(mén)大力支持下對(duì)前行列車(chē)進(jìn)行了調(diào)查，才最終確定了事故真正原因。因此，機(jī)車(chē)過(guò)分相應(yīng)納入運(yùn)記管理。通過(guò)日常數(shù)據(jù)檢索分析，為加強(qiáng)乘務(wù)員操縱監(jiān)督和管理創(chuàng)造條件。

（3）牽引供電相關(guān)設(shè)備有待改進(jìn)

牽引供電專(zhuān)業(yè)除應(yīng)加強(qiáng)地面?zhèn)鞲衅鞯募夹g(shù)管理外，還應(yīng)對(duì)帶電過(guò)分相變電保護(hù)整定應(yīng)加以改進(jìn)，相間短路變電所相應(yīng)饋線(xiàn)斷路器應(yīng)及時(shí)跳閘，避免故障發(fā)生時(shí)接觸網(wǎng)較大的損壞。另外京津城際所采用的器件式分相的結(jié)構(gòu)與國(guó)產(chǎn)器件式電分相存在差異。如其每根器件式分相去除引弧角長(zhǎng)度后為1 500 mm（國(guó)產(chǎn)同類(lèi)型電分相則為1 324 mm）；分相處承力索絕緣子長(zhǎng)度與分相絕緣器長(zhǎng)度相當(dāng)（國(guó)產(chǎn)電分相則小得多）；器件式分相中性點(diǎn)接地（國(guó)產(chǎn)電分相無(wú)要求）等。建議國(guó)內(nèi)電氣化鐵路相關(guān)部門(mén)和單位應(yīng)積極借鑒和學(xué)習(xí)國(guó)外技術(shù)，完善我國(guó)器件式電分相的設(shè)計(jì)和安裝方案，更好地提高器件式分相在機(jī)車(chē)帶電過(guò)分相時(shí)抗故障電弧燒損的能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)既有線(xiàn)和客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)大功率的和諧機(jī)車(chē)和動(dòng)車(chē)組大面積投入使用，機(jī)車(chē)、動(dòng)車(chē)組帶電過(guò)分相的危害性進(jìn)一步加大。我國(guó)正在開(kāi)展的同相供電技術(shù)的研究將為徹底消除電分相影響創(chuàng)造條件。我國(guó)已深入開(kāi)展的地面轉(zhuǎn)換式自動(dòng)過(guò)分相裝置研發(fā)，客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)應(yīng)答器代替地面?zhèn)鞲衅鳎ù配摗⑸漕l卡）使用，自動(dòng)過(guò)分相裝置的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范使用應(yīng)引起電氣化鐵路相關(guān)專(zhuān)業(yè)管理人員的重視。