接觸網電氣燒傷問題淺析

摘要：隨著電氣化鐵路的發展，牽引供電系統中接觸網設備的電氣燒傷越來越引起供電運營檢修部門的重視。文章由一起站場定位器燒傷故障，分析了站場定位器電氣燒傷的原因及解決方案，并以此為基點擴大分析整個接觸網系統電氣燒傷問題發生的主要原因以及預防措施。

關鍵詞：定位器;接觸網;電氣燒傷;預防措施;牽引供電系統;電氣化鐵路 文獻標識碼：A

中圖分類號：U226 文章編號：1009-2374（2015）02-0072-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0134

在牽引供電中接觸網設備的故障種類較多，其中電氣燒傷問題的嚴峻性在接觸網故障中顯得更加突出，且不易在日常檢修過程中發現，所以更應加倍關注。本文以一起接觸網燒傷故障為例探討筆者對接觸網設備電氣燒傷問題的看法。

1 典型故障實例

某站場咽喉區接觸網軟橫跨懸掛有三支接觸網，分別為牽出線、下行正線、聯絡線，19#-20#與72#-75#間共有軟橫跨24組，距離1100米（詳見圖1）。在天窗檢修過程中發現聯絡線上19#-20#軟橫跨處定位器的定位鉤融化，造成定位器脫落。經現場檢查，此處定位器與定位環連接方式為鉸接（非密切接觸），定位器為鋁合金材質。

2 故障原因分析

結合現場調查以及檢修記錄情況分析結論如下，見表1：

表1 現場調查和檢修記錄確定情況表

圖1 電力機車接觸網運行圖

由表1中調查情況看出：檢修人員素質、檢修保養周期、外界風力等環境因素都不是導致燒傷故障發生的主要原因，所以可以肯定造成定位器燒損的主要原因如下所述，見圖1。

當電力機車在牽出線上啟動取流時，因下行正線與牽出線間股道電連接距離機車啟停位置較遠，相距1100多米，所以當電力機車經過牽出線時，電流經上網點—下行正線接觸線—下行正線19#-20#定位器—19#-20#支柱軟橫跨下部固定繩—牽出線定位器供機車取流，由于定位支座圓環與定位器定位鉤接觸處屬于鉸接（非密切接觸），因長期有大電流通過造成該處過熱，使圓環燒損開口，定位鉤從燒斷口的定位環處脫落，造成定位器脫出故障。

3 此類故障的共性特點

針對定位器脫落問題，對2011～2013年間管段內全線接觸網定位器故障進行了專項調查，得出：在接觸網定位器脫落故障中，因燒傷引起的定位器脫落故障占85.7%。且一般有以下共性特點：（1）脫落點均位于站場最外端軟橫跨，屬于接觸線末端;（2）所在軟橫跨均懸掛2股道及以上的接觸網;（3）離上網點距離較近;（4）定位器定位鉤均嚴重燒損，圓鉤變成直鉤，直接導致從定位環線夾中脫出，燒損情況大致相同。

4 解決方案

為防止類似故障的再發生，特組織人員對管內各站場股道電聯結安裝情況進行了全面排查、確認，管內其他站場沒有存在上網點與機車起停位置較近且機車起停取流位置未安裝股道電聯結的問題。同時，本著在設計基礎上進一步提高站場主導電回路供電能力的原則，對設計安裝一組電聯結的站場進行了逐一排查，有兩個站場均采用安裝一組股道電聯結的方式。

經研究在這兩站場靠近機車停車位置分別加裝股道電聯結一組和增補一組股道電聯結。該方案執行后，到目前為止全線站場再未發現定位器燒傷現象。

5 擴大分析

由上可以看出，站場定位器燒傷故障有一定的共性特征，可以通過加裝股道電連接的方案解決。但對于電氣燒傷故障，我們不能局限于站場定位器，應舉一反三，擴大范圍調查，找出整個接觸網供電系統電氣燒傷的內在原因。

現在接觸網運行檢修過程中，個人總結電氣燒傷問題的產生原因主要有三點：（1）主導電回路導流不暢;（2）導電回路距離過長;（3）安全絕緣距離

不夠。

5.1 主導電回路導流不暢

起導電功能的回路是由饋電線、隔離開關、開關引線、接觸線、電連接器等組成的，我們稱其為主導電回路（包括加強線等以及BT供電方式中的吸流變壓器，AT供電方式中的正饋線）。所謂主導電回路“暢通”，就是要保證主導電回路的截面積（或當量面積）。

首先，在電化線路新建過程中有可能出現線夾與導線連接方式錯誤的問題，若存有這樣的缺陷，就會減少主導電回路導流截面，引起局部載流過大、零部件分流嚴重，從而燒傷接觸網設備。

其次，主導電回路中的各零部件，如軟橫跨上下部固定繩燒損懸吊滑輪、定位鉤、定位環等，也會導致主導電回路不暢。

5.2 導電回路距離過長

以上述案例為例，雖然站場內有股道電連接和許多線岔電連接，但當機車在牽出線啟動取流時，大部分牽引電流通過下行正線與牽出線間軟橫跨下部固定繩通過，最后流經接觸線供機車取流需要，而分電流則會流經距離較遠的電連接，迂回到接觸線供機車取流需要，從而導致主導電回路距離過長，引起設備的電氣燒傷。

5.3 安全絕緣距離不夠

線路中特別是站場內存在承力索與承力索、接觸線與軟橫跨下部固定繩、非支承力索與軟橫跨上部固定繩之間距離較近的情況，雖是同一供電臂供電，但由于線路阻抗的不同而形成了電壓差，在風力、溫度變化、振動等因素的作用下，它們之間的距離不夠，由此產生的電弧容易燒傷接觸網設備。

6 預防接觸網電氣燒傷的安全措施

為避免接觸網設備在運營中電氣燒傷，建議采取下述三條安全措施預防電氣燒傷：

6.1 保證主導電回路暢通

（1）在新線建設階段，施工單位要嚴格按照施工工藝進行施工，依照設計安裝圖進行零部件裝配，接線正確、線夾安裝標準，保證電流回路接線正確;（2）供電運營部門要加強日常主導電回路中各關節電聯結、股道電聯結、上網點引線、供電線弓子線等零部件、線索的巡視檢查，使其運行狀態滿足導流要求，確保主導電回路電氣連接線夾固定可靠、導流暢通;（3）在新建、大修接觸網時，要對既有的一些載流量偏小的線索、設備進行技術改造，應滿足供電設備遠期發展目標;（4）安裝電聯接器時，電聯接線夾的大小槽要安裝正確;不要將綁扎線夾到線夾內;電聯接線應全部夾入線夾槽內;（5）在定位器與定位底座等鉸接部件處增設電氣連接線。

6.2 加強安全距離控制

（1）若極限溫度條件下，交叉跨越線索間距不足200mm的處所應加裝等位線。等位線建議采用10mm2青銅絞線吊弦線;（2）對于跨距較長的供電線，回流線等附加懸掛在控制對地絕緣距離的同時，可增加減震裝置，減少風力作用下擺動的幅度。

6.3 加強接觸網電氣燒傷的監測手段

借助遠紅外線測溫裝置判定連接部件電氣性能。當接觸網設備某電氣連接處運行條件降低，因阻抗加大，在一定的電流通過時就會造成局部溫度升高。根據這一現象可以利用測溫方法來加強對接觸網電氣連接部位運行狀態的監測。在常溫下，測得的局部溫度過高，可以初步判定此電氣連接處有異常。

綜上所述，造成接觸網電氣燒傷的原因很多，但只要我們做到施工中各零部件連接方式合理可靠，運營維修過程中日常巡視、檢修到位，再依靠科技進步，積極采用新技術、新工藝、新材料，不斷提高和改善接觸網的安全工作和裝備水平，提高接觸網運行與檢修管理工作質量，就一定能減少甚至于克服電氣燒傷故障的

發生。

參考文獻

[1] 張韜.關于接觸網電氣燒傷問題的探討[J].鐵道機車車輛，2003，23（2）.

[2] 中華人民共和國鐵道部.接觸網安全工作規程[M].北京：中國鐵道出版社，2007.

作者簡介：李偉東（1985-），男，山東乳山人，濟南鐵路局濟南供電段助理工程師，研究方向：鐵道電氣化。

（責任編輯：黃銀芳）