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1、 学院名称:铁道学院年 级:09级学 号:0930201124论文编号: 呼和浩特职业学院毕业论文 题 目: 电气化铁路接触网电气烧伤事故的 研究与实践 专 业: 电气化铁道技术 学生姓名: 于志超 学 号：0930201124 完成时间：2011.8.26 指导教师：王宏亮 目 录摘要-（2）关键词-（2）1引言-（3）2我段管内接触网电气连接现状-（3） 2.1宝成线-（3）2.2宝中线-（3）2.3陇海线-（3）3接触网设备电气烧伤成因-（4）3.1接触网主导电回路状态不良-（4）3.2接触网线索存在非正常电流转换-（4）3.3接触网零部件分流严重-（5）3.4接触网施工、检修不当-（5
2、）3.5接触网悬挂电气联结容量不足-（6）4接触网电气烧伤的防治措施-（6）4.1加强主导电回路的检查-（6）4.2按照维修计划检查-（7）4.3大电流区段采取加强措施-（7）4.4正确选用零部件-（7）4.5复线区段反方向电气补强-(7)4.6站场岔区、延锚形成关节处电气加强-(7)5结论-(7)参考文献:-(8)摘要：对既有接触网设备的更新改造，通过更新材质，提高线索载流量和绝缘强度来达到提升接触网供电能力是我国目前采用的主要手段。近年来，通过巡视和检修发现，改造后的接触网设备电气烧伤问题越来越突出，如何治理接触网设备发生电气烧伤故障已成为铁路基层供电运营单位亟待急需解决的问题。经深入调查
3、研究、不断探索实践，揭示了烧伤的成因，提出了治理的相关标准，采取了相应的措施，在一定程度上控制了接触网设备电气烧伤的发生。关键词：接触网电气烧伤1引言自从1961年我国第一条电气化铁路宝凤段通车运营以来，我国的电气化铁路经历了从山区到平原，从单线到复线，从低速到高速的发展阶段。电力牵引功率大、速度快、能耗低、效率高、经济环保，已成为我国铁路牵引的主力军。随着近年来铁路大面积提速和运输运量的不断增长，对电气化铁路设备性能提出了更高的要求。在对接触网设备的更新改造中，通过更新材质，提高线索载流量和绝缘强度来达到提升接触网供电能力的目的。近年来，通过日常巡视和检修发现，改造后的接触网设备电气烧伤问题
4、越来越突出，防治接触网设备发生电气烧伤故障已成为我们供电运营单位亟待解决的问题。2我段管内接触网电气连接现状2.1宝成线（1）宝秦段宝秦段为全路的高坡区段，其最大坡度达30，悬挂类型目前为TJ-120+CT-110/CTAH-120，横向电联结均按200-250米设置，锚段关节采用双股TJ-120电联结，线岔采用单股TJ-120电联结。（2）阳广段阳广段为5000吨重载列车开行区段，悬挂类型目前为THJ-120/GLZE-30+CTAH-150/CT-110（露天）,电联结200米一组。隧道内为简单悬挂CTAH-150，无横向电联结设置。锚段关节均采用双股TJ-120/95电联结，线岔采用单股
5、TJ-95电联结。2.2宝中线宝鸡至陇县段悬挂类型为GJ70+TCG-110，陇县至安口段为TJ120+TCG-110，横向电联结250-300米一组。锚段关节采用单股TJ-95电联结，线岔均采用单股TJ-95电联结。2.3陇海线（1）西宝提速段咸阳至常兴时速200公里区段悬挂类型为TJ-95+CTAH-120；常兴至宝鸡时速160公里区段悬挂类型为TJ-95+TCG-120。横向电联结150-200米一组，锚段关节采用双股TJ-95联结，线岔处采用单股TJ-95电联结。（2）宝天段上行：悬挂类型为LGJ-185/GLZE-30/GJ70+TCG-110，横向电联接为250-300米一组，锚段
6、关节及线岔采用单股TJ-95电联结。下行：悬挂类型为LGJ-185/TJ-120+TCG-110，横向电联接为250-300米一组，锚段关节及线岔采用单股TJ-120电联结。3接触网设备电气烧伤成因经过对我段及其它单位接触网设备电气烧伤成因调研、论证和现场实测，组织部门专业人员研究，基本上总结出了以下几个方面的成因。 3.1接触网主导电回路状态不良3.1.1主导电回路不闭合、主供电通道迂回一是复线区段的部分站场在设计、施工时,对股道电联结位置设定未能考虑到列车反方向停车启动取流的要求，从而使股道间电连接器离反向列车启动处较远。二是个别线岔设置与锚段关节位置重叠，仅在线岔处设置一组电联结不能满足
7、机车取流时电流正常转换的要求。以上两种情况均会造成股道间接触悬挂在机车取流的情况下产生较大的压差，主导电回路迂回,使临近腕臂、软横跨、定位装置形成环流导致隐形电气烧损设备。因设计原因引起的这种隐形电器烧伤普遍不被人们认知，仅依靠缩短检修周期是不能有效控制电器烧伤的。3.1.2主导电回路导流不畅电气联结部分因连接不良引起的电、化学腐蚀，造成主导电回路的截面（或当量截面积）不足，电气连结阻抗加大，从而导流不畅，烧伤接触网设备。如我段管内存在的铜电联结引线与非载流承力索使用双线夹连接，或使用绑线将引线在非载流承力索上固定情况，致使非载流承力索变成了电联结器电气导流的一部分（。1999年11月2日发生
8、的外洋站电联接器烧红故障。原因是电联接器的铜铝接续管压接不牢，造成铜铝接续管与电联接线之间导流不畅，电气过渡阻抗较大，长时间运行温升过高，进而烧伤发红。 3.2接触网线索存在非正常电流转换设计的接触网结构中某些不应有电流通过的地方，而由于某些条件的巧合通过了全部或部分牵引电流。由于这些地方没有保证牵引电流（或其分流）通过的必要的电气连接，所以烧伤了接触网设备。3.2.1立体交叉的线索、线索与支持装置之间,由于线路阻抗的不同而形成电压差,在受风力、温度引起线索弛度发生变化，接触线索振动等因素的作用下,造成它们之间的绝缘距离缩短,发生电弧放电现象,放电电弧造成了接触网设备的电气烧伤。1996年4月
9、17日发生的光泽和顺区间带吸变的122#-125#锚段关节处承力索断线事故以及1997年8月6日发生的陈坊站1#-4#锚段关节处承力索断线事故，均是由于隔离开关引线驰度过大，造成隔离开关引线与所跨越的承力索间距不够，产生放电而烧伤承力索。3.2.2两端分别由不同馈线供电的绝缘锚段关节,因供电臂的阻抗不同而形成电压差,当电力机车受电弓在两支接触悬挂导线间相互转换时，在始触点范围内由于电压差会产生牵引电弧,造成机车受电弓、绝缘锚段关节处接触线、吊弦、承力索等接触设备的烧伤（如图2所示）。3.3接触网零部件分流严重在接触网中，电气联接数量越多、性能越好，零部件的分流就越小，但是，电气联接数量再多、性
10、能再好，也不可能把其它零部件的分流减为零。零部件分流有其固然性，不能将分流问题统统归结为电气联接不良。有分流就会产生电气烧伤，尤其是对活动部位的危害性较大。因为活动部位处多为点线接触而非面面接触、且活动铰结的活动量大，这样活动部位处的电气接触电阻也就比较大，所以分流烧伤程度比较重。 导线与承力索之间存在压差，在腕臂或软横跨上下部定位绳间形成局部环流，造成接触网零部件分流，有分流就会产生电气烧伤，尤其是对接触网的活动部位的危害性较大。活动部位多为点线接触而非面面接触,位移量大，接触电阻相应变大，因此分流烧伤程度也就比较严重（如图3）。3.4接触网施工、检修不当在接触网施工时未能严格执行有关标准,
11、导致电连接器的接线不正确、线夹安装不标准。如馈线上网点铝线与铜承力索间电器过渡不良，阻抗较大，长时间运行温升过高，加之连接部件材质和压接工艺不高，最终致使过渡线夹烧伤断裂（如图4、图5）。3.5接触网悬挂电气联结容量不足随着近年来铁路不断提速和万吨重载列车的开行,目前线路的牵引运能多已超出了设计裕量。原设计中电联结的位置和数量已经远远不能满足大功率机车持续载流的需要。尤其在高坡区段，四跨绝缘锚段关节使用的单根TRJ-95电联结、引线及变电所馈出端各类设备线夹容量不足，锚段内横向电联结安装间距较大的问题更为突出，在机车持续取流时极易导致设备的烧损，发生零部件脱落、断线事故，给运输生产带来很大的干
12、扰。3.6设计中采用的线索答应持续载流量偏小 在电气化设计中，虽对线路牵引运能的增加裕量有所考虑，但随着铁路运输发展，现在牵引运能的增加已超出了裕量。原采用的一些线索因持续载流量偏小而承受不了大电流的长期运行，发生了电气烧伤。 鹰厦线的鹰邵段地处大坡道区段，最大坡度达20。从1997年4月1日新运行图起，鹰邵段牵引动力由SS4型电力机车代替了SS3型电力机车，牵引定数由原来的2650吨提高到2950吨。牵引定数的增加引起了接触网牵引电流的增大。地处最大坡道区段的铁关村变电所的两条供电线：资溪园岱臂供电线采用的是2LJ-150mm%26sup2;硬铝绞线；园岱华桥臂供电线采用的是2LGJ-150
13、mm%26sup2;钢芯铝绞线。据该变电所记录，牵引电流经常达600A以上，有时甚至超过800A。而LJ-150mm%26sup2;硬铝绞线的答应载流量为440A，LGJ-150mm%26sup2;钢芯铝绞线的答应载流量为445A。这样，在长时间的大电流作用下，线索“不堪重负”而发生了烧伤。仅1999年一年内这两条供电线就发生了10起电气烧伤故障4接触网电气烧伤的防治措施4.1加强主导电回路的检查4.1.1定期安排业务素质高的技术骨干进行夜间巡视，及时发现电气连接及零部件受热严重发红的隐患。对隔离开关锚段关节的电联结、站场的股道电联结、上网点要重点检查。4.1.2利用科技手段，加大科技投入，配
14、备接触网红外热像仪，定期进行温度检测，发现异常立即打开检修整治。4.2严格按照维修计划安排定期进行主导电回路电气节点的解体检查，及时消除线夹与线索连接部位的氧化物、电腐蚀物，涂导电膏，确保连接状态良好。4.3在大电流(500A及以上)及高坡区段采取加强措施4.3.1使横向电连结器的间距减至100-150米一组。4.3.2隔离开关引线安装为双引线，锚段关节安装两组双根电联结4.3.3站场两端岔内咽喉区增设股道电连接;站场最外端线岔处安装两组电联结。4.3.4采用载流整体吊弦。4.4正确选用零部件、采取新工艺在安装设备线夹、电连接线夹时,要先清除线夹内杂物并预涂导电膏。馈线上网点的电联结采用双股连
15、接方式，铜铝过渡线夹须采用内包式，禁止使用交接式点线接触式铜铝过渡线夹。4.5复线区段反方向电气补强复线区段站场应考虑到列车反方向停车启动取流需要，加装股道电联接。4.6站场岔区、延锚形成关节处电气加强4.6.1个别线岔设置与锚段关节位置重叠时，按锚段关节要求补装电联结；站场股道内下锚支延长时，应按照悬挂延长形成的锚段关节增设电联结。4.6.2对于已存在立体交叉而间距不够的线索加装绝缘套管；或加装等位线连接两交叉线索，保证电气畅通；或调整交叉线索间距，保证两线索间距大于200mm。4.7在新建、大修接触网时，应按远期发展目标来选定各类线材。对既有的一些载流量偏小的线索进行技改。5结论通过对接触网设备电气烧伤造成的原因进行认真调研分析，结合管内设备实际运行状况，有针对性地采取有效措施，并借助于新技术、新工艺和先进的管理理念，一定程度上控制了接触网设备电气烧伤发生的频率。在电气化铁道的发展中，接触网电气接触的电气烧伤问题还有待于进一步的研究，本人通过此文与各位同行们作这一方面的交流、探讨。只要多进行质的原因分析，采取有效的措施，并借助于高科技研究成果，就一定能够克服接触网电气烧伤问题，确保电气化铁道的供电运行安全. 。参考文献:1于万聚.高速电气化铁路接触网M，西南交通大学出版社，2003年7月.2中铁电气化局集团有限公司.电气化铁道接触网M，中国电力出版社，2004年1月.