南京地鐵秣周基地出入段接觸網(wǎng)打火原因分析及整改方案

楊聲雷

摘 要：南京地鐵三號線秣周基地列車受電弓在經(jīng)過出入段2152、2162分段絕緣器附近時會發(fā)生接觸網(wǎng)打火、拉弧現(xiàn)象，有可能會影響運(yùn)營。本文從檢查受電弓抬升力、檢查打火區(qū)域接觸網(wǎng)磨耗、檢查分段絕緣器的受力狀況等多角度出發(fā)，逐一排查，最終鎖定原因并給出整改方案，實(shí)地施工后徹底解決打火問題，并作出經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng);打火;整改

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.036

南京地鐵三號線秣周基地列車受電弓在經(jīng)過出入段2152、2162分段絕緣器附近時會發(fā)生接觸網(wǎng)打火、拉弧現(xiàn)象，工程師對可能造成的原因進(jìn)行了分類：一是接觸線和電客車受電弓之間力與摩擦的原因。二是機(jī)車過分段時產(chǎn)生的拉弧。若有異常打火，在受電弓和分段絕緣器導(dǎo)滑板上有燒傷痕跡。

1 檢查受電弓的抬升力

拉弧打火和空氣間隙有關(guān)，而受電弓如果抬升力足夠的話，會減少空氣間隙存在的幾率。工程師在對受電弓檢查過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)受電弓升弓保持力降低時，碳刷條與接觸網(wǎng)將無法完好配合，有可能在運(yùn)行過程中出現(xiàn)碳刷條與接觸網(wǎng)脫離從而造成拉弧的問題，為驗(yàn)證這一分析將列車的受電弓升弓保持力調(diào)整為 100 N和140N，（ 正常為 120±10 N） ，并進(jìn)行運(yùn)行跟蹤，現(xiàn)場觀察打火現(xiàn)象并無明顯改善，因此確定受電弓的抬升力并不是秣周基地出入段接觸網(wǎng)打火的主要原因。

2 檢查打火區(qū)域接觸網(wǎng)磨耗

接觸導(dǎo)線若存在磨耗不均勻的現(xiàn)象，碳滑板在經(jīng)過有異常磨耗的接觸網(wǎng)區(qū)段，工作面的形狀不太規(guī)則且起伏不平，會形成比較深的凹槽，受電弓在運(yùn)行過程中與接觸線相互摩擦?xí)r，會出現(xiàn)瞬時離線的現(xiàn)象，在此之間產(chǎn)生的電流就會產(chǎn)生打火的現(xiàn)象。在此理論分析的基礎(chǔ)上對打火區(qū)域進(jìn)行反復(fù)檢查，并未發(fā)現(xiàn)異常磨耗。

3 檢查分段絕緣器的受力狀況

對分段絕緣器進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)有燒損痕跡，對現(xiàn)場布置查看發(fā)現(xiàn)，分段絕緣器的位置較為特殊：分段絕緣器設(shè)計(jì)安裝在跨距中心鋼軌絕緣節(jié)正上方，由此形成分段絕緣器兩端的隔離開關(guān)電纜較長，粗重的電纜會在接觸懸掛上形成集中重量（硬點(diǎn)），一般情況下分段絕緣器安裝在裝有隔離開關(guān)的支柱附近，這樣分段絕緣器可以依靠附近的支柱保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，最大化地減少了外界不穩(wěn)定因素干擾。而秣周出入段分段絕緣器處于跨距中心馳度最低點(diǎn)，加上隔離開關(guān)電纜直接固定在分段絕緣器上方，進(jìn)一步導(dǎo)致了該處接觸網(wǎng)整體重量的增加，從而使分段絕緣器處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，導(dǎo)致電客車經(jīng)過分段絕緣器時頻頻打火，整改刻不容緩。選擇優(yōu)化方案按照安全可靠>方案簡單有效>節(jié)約資源的原則來進(jìn)行。

方案（1）：將分段絕緣器位置按傳統(tǒng)方式調(diào)整至支柱附近。該方案受鋼軌絕緣節(jié)位置、要重新放線等現(xiàn)場條件所限無法實(shí)現(xiàn)。

方案（2）：嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)整該跨距內(nèi)接觸網(wǎng)設(shè)備參數(shù)，且加大檢修頻率。跟蹤一段時間后發(fā)現(xiàn)弓網(wǎng)關(guān)系仍不佳，分段絕緣器導(dǎo)滑條仍有較大磨耗和打火現(xiàn)象。

方案（3）：將固定在分段絕緣器上方的隔離開關(guān)電纜變更為從地面引至分段絕緣器另一側(cè)的支柱上接入接觸網(wǎng)，從而大大減輕了分段絕緣器處接觸網(wǎng)的重量，同時嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)整分段絕緣器。跟蹤結(jié)果表明，改變隔離開關(guān)電纜安裝方式后，分段絕緣器磨耗和打火現(xiàn)象明顯減少，設(shè)備壽命得以延長，減少了檢修時的人力資源消耗，消除了隱患。

經(jīng)過與建設(shè)方溝通，敲定施工方案：固定在分段上的電纜由原來的懸掛式布置改為從地下穿管敷設(shè)，為保證電纜從地下穿出后到上桿這一段的機(jī)械強(qiáng)度，方案新增電纜保護(hù)箱，并將之前的由單腕臂懸掛改為雙腕臂式，并增加上下橫擔(dān)。測量和調(diào)整接觸懸掛的技術(shù)參數(shù)，確保受電弓雙向通過時，不發(fā)生打弓、鉆弓現(xiàn)象。在施工結(jié)束后，用工程車和網(wǎng)軌車?yán)錈峄_保整改后行車安全。利用網(wǎng)軌檢測車進(jìn)行試驗(yàn)。整改效果：單腕臂改為雙腕臂，電纜布置更清爽美觀。確認(rèn)整改有效后，維保人員每月利用一次日常檢修對整改點(diǎn)進(jìn)行檢查，并形成檢查記錄，確保整改效果持續(xù)長久。此次整改取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，投入產(chǎn)出比非常高，投入為：（1）150平方毫米電纜8根，每根50米，約6000元。（2）敷設(shè)于地下的玻璃鋼材質(zhì)電纜保護(hù)管30米，約600元。（3）電纜保護(hù)架2套，約1600元。（4）人工費(fèi)用及零散材料費(fèi)600元。收益：直接經(jīng)濟(jì)效益：延長了貴重設(shè)備，原分段絕緣器的使用壽命1年，每年更換一套4根（價值30000元），現(xiàn)壽命至少增加一倍，由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益可觀。間接經(jīng)濟(jì)效益：減少了材料和人力資源的投入，主要是日常檢修維護(hù)工作量，改善了弓網(wǎng)匹配關(guān)系，大幅度降低故障發(fā)生率。

4 總結(jié)

引起接觸網(wǎng)打火的因素有很多，需要從受電弓、接觸線、分段絕緣器等所有設(shè)備逐一排查。在研究該項(xiàng)目攻關(guān)的過程中，出于技術(shù)方面的需求，與乘務(wù)、檢修、高壓、機(jī)自、工務(wù)、通號等其它接口專業(yè)均進(jìn)行過交流并得到了技術(shù)支持，了解了設(shè)備安裝形式變更要考慮的不僅是本專業(yè)，還要綜合分析給周邊環(huán)境帶來的影響，這種協(xié)同交流對今后工作的開展有極大的幫助。由于秣周基地出入段分段絕緣器處地勢較特殊，該項(xiàng)目在新線設(shè)計(jì)和既有線改造時有著非常重要的借鑒和參考意義。該整改建議得到了設(shè)計(jì)單位的充分肯定和好評，并納入了公司新線建設(shè)運(yùn)營建議匯編。

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