接觸網設備電氣燒傷及其預防措施的分析研究

李麗紅

（大同煤礦集團公司 礦山鐵路分公司，山西 大同 037003）

接觸網是電氣化鐵路中的主要供電設備之一，一旦出現故障將會帶來巨大經濟損失。因此，及時預防和減少接觸網設備電氣燒傷故障，已成為一個重要的研究課題。

1 接觸網設備電氣燒傷原因分析

接觸網線路的日常運營中，由于施工不嚴格、設計裕量不足、檢修工藝不當、連接線夾在長期機械振動下松動、外界污染等因素的影響下，導致電氣連接部位接觸不良、連接處過熱、導流不暢、絕緣性能下降、接觸電阻增大，長期運行下去將會加劇這些現象，造成主導電回路不閉合、導電通道迂回、局部載流量過大、零部件分流嚴重，使一些不具備導流能力的零部件過流燒傷、燒毀，從而引發供電故障。

1.1 接觸網設計、施工原因，導致接觸網設備燒傷

1）近年來鐵路的提速和大功率機車的運行，既有線路線徑的設計裕量已經不能滿足機車持續載流需要，進而頻繁引發接觸網設備電氣燒傷故障現象。例如云岡溝電氣化鐵路從2004年萬t運煤專列運行后，牽引電流常達800 A以上，但其各車站內最初設計的銅接觸線TCG-85允許載流量只有550 A，長時間過負荷導致燒傷；僅2009年，云岡溝新高山車站接觸網導致4起電氣燒傷事故。

2）多股道站場內立體交叉的接觸網線索、錨段關節、線岔處等,因施工時未能嚴格執行安裝標準，受風力、溫度變化、電力機車通過等因素作用，有壓差的帶電線索的絕緣距離不夠，發生弧光放電、燒傷設備的現象。

3）相同或不同材質的線索間的線夾，采用點線式而不是面面式接觸、阻抗較大，加之連接件材質和壓接工藝不合理、長時間運行溫升過高，造成線索和線夾發生燒傷，例如饋線上網點采用的銅鋁過渡線夾。

4）電力部門施工時立桿不當，造成短路接地；在上跨橋施工的臨時電線電纜、工器具、材料等脫落造成短路接地；山體噴漿時漿液、碎石、錨桿、臨時工具等造成的瞬時短路接地。例如2008年6月17日，云岡溝大西四場至小站分相處，因電力部門立鐵塔時碰觸到分相帶電的另一側，造成接觸網導線短路接地，嚴重燒傷、張力下降，無法正常運行，停運近720min后通車。

1.2 主導電回路不暢，導致接觸網設備燒傷

接觸網主導電回路，由承力索、接觸線、附加導線、隔離開關及其引線、分段和分相絕緣器、電連接等設備組成，這些設備之間通過各種型號的線夾連接，總稱其為電氣連接。

1）連接線夾因長期受機械振動、外界環境、接觸線和承力索張力影響，或年久失修，導致連接件處因雜物、氧化等原因接觸不良，電阻增大、造成線夾處過熱燒熔，其它零部件（如吊弦、定位裝置等）燒損，接觸線和承力索斷股、斷線。

2）隔離開關引線與設備線夾、接觸網上線夾的接觸不良，燒壞線夾或燒斷引線、接觸網設備。隔離開關未定期檢修，動靜觸頭接觸不良，合閘時大電流使觸頭燒傷、燒損。

3）接觸線、承力索、附加導線接頭處的導電情況不良，造成接頭處燒傷，線索斷股、斷線。

4）接地線損壞或丟失，在絕緣子發生擊穿、閃絡造成漏電時，泄露電流不足以使饋線開關保護動作、跳閘，較長時間不能正常放電，致使接觸網支柱和隧道埋入桿件燒毀，設備過熱損壞。

1.3 接觸網檢修、運營原因，導致接觸網設備燒傷

現行的鐵路接觸網運行檢修規程中，對電氣連接的各部件沒有明確的量化指標，使得供電管理部門檢修時沒有具體的技術依據；加之運營中受多種因素影響對接觸網設備很難定期更換，對運營中的電氣連接缺乏行之有效的檢測方法和手段，容易造成設備隱患的排查疏漏，最終導致接觸網設備燒傷。

1）在煤礦鐵路的定量裝車點和重污區附近的接觸網設備，由于長期處于煤渣和粉塵的污染中，導致懸式和棒式絕緣子、分段絕緣器、隔離開關等電氣連接設備的絕緣性能大大降低，經常造成放電接地等電氣燒傷故障。例如為了防止裝卸時煤炭和車體凍住，云岡溝各礦定量裝車點在冬季裝車時都要噴灑防凍液（油質液體），受風力的作用，防凍液常被刮到裝車點附近的接觸網設備上，導致絕緣子、分段絕緣器等的絕緣性能降低、引發接地燒傷故障。

2）異物落在接觸網上造成短路、接地，燒毀線索和設備。例如跨越線、細鐵線、垃圾、樹枝等受惡劣天氣影響、被風刮到接觸網上。

3）隧道結冰、漏水、遮導板脫落造成接觸網短路接地、設備燒傷。例如為開創大同云岡旅游業，市林業局對馬武山隧道上方的樹木定期澆水，僅2009年冬，就有6起因隧道漏水結冰引起接觸網設備的燒傷故障。

4）供電操作人員誤送電、誤停電、誤操作，電力機車內部故障、電力機車司機誤闖無電區、弓網故障等，造成接觸網短路接地，燒傷接觸網。例如2005年5月23日，云岡溝黃土坡接觸網專用線隔離開關操作人員在機車進站時誤操作（帶負荷打開隔離開關），造成隔離開關、分段絕緣器、接地線燒傷。

5）接觸網附加導線對接地體的絕緣距離不夠，造成附加導線對地放電及其跨越接觸網放電；樹木侵入安全限界、鳥巢或自然災害等原因造成接觸網短路接地。例如2006年3月18日，云岡溝云西站173號處回流線與瓷瓶脫開，被風刮到接觸網的鋼支柱，造成短路接地、燒傷回流線及鋼支柱。

2 接觸網設備電氣燒傷預防措施

上述接觸網設備初始設計不合理、技術狀態不好、施工不規范、弓網接觸不良、外界災害、維護不到位等原因，均可造成接觸網燒傷。所以要從設計、施工、維護三方面進行預防，可按接觸網相關規程及接觸網設備的實際情況，制定具體的檢修細則，切實提高設備供電質量、減少設備電氣燒傷現象。

1）新建或改造接觸網線路時，都應認真執行《牽引供電設計規范》，結合鐵路重載、提速的趨向，合理選定接觸網的設備、線材、懸掛類型等；對既有線路長期承受大電流的小線徑線索，要及時改造，以適應大功率機車持續載流的需要。

2）施工時要建立健全施工技術管理制度，實行全面質量監督管理，認真編制實施施工組織方案，嚴格執行工藝操作規程，并做好工程質量的驗收工作。

3）大電流（500 A及以上）區段，盡可能增強主導電回路的暢通無阻、降低接觸電阻。①在載流承力索區段、電力機車經常起動的區、站場兩端咽喉區，增設股道電連接；在既有線路改造后，橫向電連接的間距由200～250 m減至為100～150 m。②采用銅合金整體吊弦、載流吊弦，減少環節斷點，降低接觸電阻，增加導流量。

4）饋線上網點處的電連接采用雙股連接方式；銅鋁過渡線夾采用內包式，并規范安裝程序，涂絕緣防護層；以增大導流面積，降低接觸電阻和氧化程度。

5）按照技術標準和要求安裝電連接器，定期檢修和緊固連接件，打磨線夾和電連接線氧化部位，并涂導電膏。

6）在上跨橋下的接觸網導線兩端加裝絕緣套管，避免異物落下造成供電設備故障；在多股道站場內立體交叉的接觸網線索處,加裝等位線連接兩交叉線索、消除壓差，或調整交叉線索間距，保證帶電兩線索間的絕緣距離大于200mm。

7）選派業務素質高的技術骨干，每周對接觸網線路進行夜間巡視，及時發現接觸網設備受熱發紅、閃絡放電的隱患。對線岔和錨段關節處的電連接、站場的股道電連接、上網點，要利用“天窗”檢修點重點檢查，要及時更換不良線夾和電連接線。

8）對既有線路和改造后的線路要縮短檢修周期，制訂適合本供電區段的檢修計劃，對線夾和線索連接處定期進行檢查，消除接觸部位的氧化物、電腐蝕物，對內部燒傷嚴重的連接零件要及時更換，確保電氣連接狀態良好。

9）對上跨橋和接觸網附近的施工，供電部門要簽訂安全協議，建立聯系方式，制定安全防護措施；并在這些地方設立警示牌，監督檢查施工現場作業程序，危險施工段要派人全過程盯守，確保施工作業安全受控。

10）加大科技投入，購置先進測試儀器，要定期對接觸網設備進行溫度及技術數據的檢測，發現異常立即檢修整治。

3 結束語

隨著鐵路的跨越式發展，接觸網設備電氣燒傷故障的防治越加重要；供電管理部門只有提升設計、施工、檢修運營水平，采用先進的設備、施工工藝、智能化監控手段，才能做到早預防、早發現、早整治，減少接觸網設備的電氣燒傷故障。

[1]張道俊.接觸網運營檢修與管理[M].北京:中國鐵道出版社,1996.

[2]中鐵電氣化局集團有限公司.電氣化鐵道接觸網[M].北京：中國電力出版社，2004.