淺析高鐵牽引供電系統(tǒng)常見故障及處理

王芳

摘 要：經(jīng)濟的快速發(fā)展，有效的推動了鐵路運輸事業(yè)的發(fā)展，我國鐵路開始向高速化的方向發(fā)展，目前高速鐵路的建設(shè)，更是加快了我國鐵路發(fā)展的進程。文章針對我國高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的常見故障進行了分析，并對故障的處理辦法進行了具體的闡述，這對于我國高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的運行和維護工作將起到積極的作用。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；牽引供電；常見故障；故障分析

前言

隨著我國鐵路的快速發(fā)展，目前我國高鐵進入了快速建設(shè)階段。高鐵在我國已經(jīng)過了十幾年的發(fā)展，目前在經(jīng)濟高度發(fā)達地區(qū)，高速鐵路都已開通，為鐵路運輸注入了新的活力。目前我國高鐵技術(shù)在不斷的發(fā)展及完善過程中，已基本成熟，高鐵的供電系統(tǒng)能夠處于良好的運行狀況，確保了運輸?shù)恼Ｖ刃颉Ｎ覈哞F使用的是牽引供電系統(tǒng)，在高鐵運營過程中供電系統(tǒng)會存在著一些常見的故障，對這些故障的快速處理，則是保證我國高速鐵路正常運行的關(guān)鍵。

1 牽引變電相關(guān)故障

1.1 故障原因分析

經(jīng)過對運行的高鐵故障進行調(diào)查分析表明，發(fā)生機率最多的則是牽引所內(nèi)斷路器跳閘故障，部分高鐵在一年多的運行時間內(nèi)，發(fā)生斷路器跳閘的故障已有幾十次之多。導(dǎo)致牽引所斷路器發(fā)生跳閘事故的原因是多方面的，但主要原因還是由于雷擊、機身原因、過負荷及外部環(huán)境等所導(dǎo)致跳閘的發(fā)生。

1.2 故障處理及應(yīng)對辦法

1.2.1 在高鐵運行過程中是沒有辦法消除雷雨天氣的影響，這就需要做好提前預(yù)防措施，即在雷雨季節(jié)到來之前，需要對其管內(nèi)的避雷設(shè)施和接地系統(tǒng)進行全面的檢查。確保各點的避雷針、避雷器和引線等避雷設(shè)備都處于正常的狀態(tài)，這樣即使發(fā)生雷擊時，也可以起到限制雷電波的作用，從而減少斷路器跳閘故障的發(fā)生。對于雷擊引起跳閘的故障發(fā)生后，則需要到故障點進行檢查，找出雷擊點，確定故障的損壞情況，然后進行相應(yīng)的處理，確保避雷設(shè)備符合規(guī)定的要求。

1.2.2 對于機車自身原因引起的跳閘。當跳閘故障是由機車自身原因所導(dǎo)致的，則需要設(shè)備管理單位及時與機車部門進行聯(lián)系，獲得更多的故障信息后，對故障原因進行明確。而對于機車原因所導(dǎo)致的跳閘，則需要對跳閘時機車所處位置進行檢查，及時找到故障點，進行處理，以防止由于機車故障而導(dǎo)致?lián)p壞接觸網(wǎng)設(shè)備，帶來更大的損失。

1.2.3 對于過負荷引起的跳閘，這種情況發(fā)生時則需要從兩個方面來進行處理。其一，過負荷所導(dǎo)致的跳閘的發(fā)生具有間隔性，所以說明當跳閘時，最大負荷與牽引所的整定值之間相當接近，所以只需要對牽引所的整定值稍微調(diào)高一點即可解決跳閘故障的發(fā)生；其二，也可以限制列車取流的辦法來進行，即對這一區(qū)段的列車速度進行降低，或是對這一區(qū)間列車追蹤的間隔進行適當延長，也可以使跳閘故障得到很好的解決。

1.2.4 外部環(huán)境導(dǎo)致跳閘的發(fā)生，多是由于異物、鳥巢、樹木、施工等所導(dǎo)致的，對于這種情況，則需要加大監(jiān)控力度，從而做到及早發(fā)現(xiàn)，及早解決，有效的避免事故的擴大。

2 隔離開關(guān)相關(guān)故障

在牽引供電系統(tǒng)中，其中最重要的設(shè)備即是隔離開關(guān)。通過隔離開關(guān)可以有效的對部分設(shè)備和線路進行停電，使其進行檢修；同時利用隔離開關(guān)的開合，還可以對出現(xiàn)故障的線路進行供電方式的改變。

2.1 故障原因分析

隔開開關(guān)常見的故障有以下幾個方面：（1）機械方面故障要是隔離開關(guān)的刀閘的開合角不到位以、電機及整理部件損壞、螺栓力矩不夠造成虛接導(dǎo)致電氣燒傷；（2）遠動方面故障主要表現(xiàn)在本地與電調(diào)綜自系統(tǒng)顯示不一致或非遠動分合閘及遠動無法操作，其主要原因是綜自系統(tǒng)故障；（3）電氣方面故障主要表現(xiàn)為因銅鋁過渡處沒有按要求使用銅鋁過渡板造成化學(xué)腐蝕；

2.2 故障處理及應(yīng)對辦法

針對隔離開關(guān)常見故障處理方法為：（1）機械方面的故障是對燒損的靜觸頭進行了更換。并定期檢查隔離開關(guān)操作設(shè)備及分合角，通過紅外、紫外等先進設(shè)備進行監(jiān)測以及測溫片等手段加強監(jiān)測；（2）遠動方面的故障要求廠家定期對相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊進行檢測，發(fā)現(xiàn)問題進行更換；（3）對于因施工造成未安裝銅鋁過渡的處理辦法要求施工單位對沒有安裝處所全部重新安裝。

3 接觸懸掛及接觸網(wǎng)相關(guān)故障

3.1 故障原因分析

接觸懸掛及接觸網(wǎng)常見的問題主要是關(guān)節(jié)及線岔處線間距不足，主要發(fā)生在承力索、接觸線、彈性吊索、吊弦及接觸懸掛設(shè)備之間。對照滬杭高鐵接觸網(wǎng)主要技術(shù)標準，導(dǎo)致故障發(fā)生的原因則是在外部環(huán)境的變化下，線索產(chǎn)生熱脹冷縮等物理變化，這樣則會導(dǎo)致接觸網(wǎng)靜態(tài)參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化，從而發(fā)生故障。同時如果在施工過程中不能規(guī)范的進行電連接壓接等，也會導(dǎo)致接觸網(wǎng)故障的發(fā)生。

3.2 故障處理及應(yīng)對辦法

對于無法滿足線間距動態(tài)標準要求時，則需要在線索上安裝絕緣護線條和加裝等位線，加裝后還需要對其進行定期監(jiān)測，確保其運行的正常；而對于線索之間已經(jīng)處于相磨狀態(tài)時，則需要根據(jù)線索間距的變化規(guī)律來制定方案對接觸懸掛進行調(diào)整，調(diào)整過程中要避免對設(shè)備所帶來的損害發(fā)生；同時還要加強對關(guān)鍵部位的測量工作，從而對靜態(tài)數(shù)據(jù)的變化情況進行掌握，以便于及時發(fā)現(xiàn)問題。

4 弓網(wǎng)故障

4.1 常見弓網(wǎng)故障

隨著速度的提高，高速接觸網(wǎng)的動態(tài)變化顯著增大，受電弓與接觸網(wǎng)之間會出現(xiàn)離線現(xiàn)象，受電弓會因為磨損等產(chǎn)生劃痕甚至損壞。常見弓網(wǎng)故障都是受電弓和接觸網(wǎng)關(guān)系不良引起，主要有：1）脫弓、打弓、鉆弓、抬弓；2）機車自動降弓；3）拉弧。

4.2 故障處理及應(yīng)對辦法

（1）加強對接觸網(wǎng)設(shè)備的監(jiān)測、檢測、檢修。對重點設(shè)備做好數(shù)據(jù)記錄及分析，各部螺栓的緊固達到要求力矩；（2）嚴格按溫度曲線安裝、調(diào)整接觸網(wǎng)設(shè)備，保證補償裝置、支持裝置、定位器、開關(guān)引線、電連接線在溫度變化時不致影響受電弓取流或參數(shù)發(fā)生較大變化；（3）加強外部環(huán)境的監(jiān)管。做好線路添乘及巡視，對上跨橋、上跨線、附近廣告牌、塑料布、節(jié)慶氣球等及時發(fā)現(xiàn)及時處理，防止落到接觸網(wǎng)上造成弓網(wǎng)故障；（4）對下發(fā)的動檢數(shù)據(jù)應(yīng)足夠重視，仔細檢查認真復(fù)測。

5 避雷器

金屬氧化物避雷器優(yōu)點是產(chǎn)品體積小、重量輕、不易破損、運輸安裝方便，因此避雷器本身很少出現(xiàn)問題。

5.1 避雷器常見故障

避雷器相關(guān)問題有：（1）避雷器爆裂。（2）避雷器脫離器損壞。（3）計數(shù)器避雷器失效。（4）避雷器接地極損壞或電阻過大。

5.2 故障處理及應(yīng)對辦法

通常情況下避雷器都會安裝在牽引所、AT 所、分區(qū)所等各網(wǎng)點上，對于安裝避雷器的重要部位要進行重點的檢測和檢查，而在檢測這些重點部位時，也要對避雷器的運行狀態(tài)進行確認。在避雷器安裝前需要對其進行檢驗，同時采用正確的運輸和儲存方式，對避雷器脫離器、計數(shù)器和接地極進行定期的檢查，同時還要對接地電阻進行測量，以便于能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，及時進行處理。而在雷雨季節(jié)到來時，則需要進行全面的檢查，并做好記錄。

6 結(jié)束語

目前我國高鐵運行的時間還較短，對其進行運行檢修還沒有成熟的模式，還處于不斷的探索階段，所以需要加大研究的力度，從而制定出一套安全、高效的檢修方案，這樣不僅有效的保證了高鐵供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定，同時也有效的保證了設(shè)備及人身的安全，對推動高鐵的快速發(fā)展將起到積極的作用。

參考文獻

[1]于萬聚，高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2003.

[2]李群湛，賀建閩.牽引供電系統(tǒng)分析[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2007，9.