基于电气化的铁路接触网故障分析与防范研究 张鹏

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:张鹏 陈建华 杨虎
[导读] 摘要:近几年来,随着社会经济的快速发展,社会各界对交通运输行业的需求在不断提高,铁路工程项目建设规模在不断扩大,电气化铁路遍及各个运输干线。
        中国铁路济南局集团有限公司  山东济南  250001
        摘要:近几年来,随着社会经济的快速发展,社会各界对交通运输行业的需求在不断提高,铁路工程项目建设规模在不断扩大,电气化铁路遍及各个运输干线。如果出现接触网弓网故障,修复具有一定的难度,故障范围比较大,停电时间很长,在很大程度上影响着交通运输行业的发展。
        关键词:电气化铁路;接触网故障;防范
        引言
        接触网系统作为现代铁路的关键组成,为动车组及电力机车提供着电能保障,其安全高效运行将事关全局,因此必须在接触网故障分析与防范能力,为电气化铁路提供不间断的能源支持,避免因接触网故障而引发的运行问题,真正凸显我国铁路运输网的规模优势。
        1电气化铁路接触网故障及原因分析
        1.1弓网故障
        此故障主要表现出接触网的参考数据改变、配件滑脱或变形等引发的接触网整体性能下降的故障。这主要由于在出现接触网配件结构不稳定问题时容易导致接触网长时间运行中造成滑脱或变形的问题。或者是在列车高速行驶过程中使得接触网配件位置成为弹性能力最差的位置,随着弓网压力的不断增加容易导致此位置螺栓的滑脱问题。此外,如果存在接触网结构设计不科学的问题而出现接触网中的温度差异较大也会导致此类故障。同时如果没有合理安装接触网配件主体,容易在运行中受到外部因素影响而导致安全问题的发生。
        1.2绝缘故障
        接触网属于高压供电设备,其具有一定的特殊性。绝缘是接触网中基本和重要的技术指标,但与地方供电线存在一定差异,接触网悬挂高度和列车比较近,极易被环境污染,在外界环境因素的影响下,为绝缘工作带来了一定的难度。绝缘材质、绝缘体和空气间隙会导致绝缘故障的出现,其主要表现出接触网带电部分对接触体放电,绝缘体部件会被击穿,出现接触网对地面放电的现象。造成绝缘故障的主要原因是清扫间距相对较长,周围环境污染问题比较严重,绝缘子表面会覆盖大量导电介质出现击穿现象;清扫工作不到位、周边出现化工污染问题时,绝缘子表面会覆盖大量导电介质被击穿;电气列车经过时,接触网和电气列车会长期处于摩擦运行状态,接触网表面出现一层碳粉,而碳粉会使电弧沿着表面出现击穿故障。另外,在铁路旁边会出现建筑物和自然植物,外界物体遇到自然灾害时会改变原有的状态。因此,在接触网和外界物体距离近的情况下,接触网会出现漏电故障。
        1.3电气联结故障
        接触网属于机电合一的供电设备,在实际运行过程中会出现电气问题。虽然电气故障相对较少,但会带来严重的影响,如电气烧伤就是一种比较严重的故障。通常情况下,造成电气烧伤的主要原因是牵引裕量问题。一般在电气化设计过程中,需要充分考虑电气线路牵引运能的裕量增加情况。但是,在社会经济的快速发展中,铁路运输发展十分迅速,现有的牵引运能正价会超出裕量,极易引发电气烧伤故障。


        2电气化铁路接触网故障的防范措施
        2.1强化接触网质量管控
        电气化铁路规模的大幅增加,促使着接触网管理难度的提升,为有效保证铁路的持续安全运行,必须要加强对故障源头的把控,提升对接触网的质量控制能力。在设计中应针对实际的运力需求进行分析,对跨距及拉出值加以科学判断,以确保接触网处于受电弓滑板的工作范围,并预留一定的变化空间,避免意外问题的产生。另外,为规避各类细节问题所引发的故障,在实际的质量控制中应加强对线路设备及零部件的关注,严格控制材料的应用标准,使之能够适用于高负荷的运行状态。
        2.2注重日常检修与维护
        日常检修与维护是接触网故障预防的关键所在,通过一系列的检修与维护手段,可以在一定程度上提升故障预防效果,使故障隐患得到早期排除,甚至可以解决施工遗留问题。因此,对于日常的检修与维护的实施,必须要形成有效的管理机制,特别是将日常检修与维护纳入到管理监督范畴,全面提升日常维护的质量。同时,针对接触网常见的故障问题,要注重实时分析与定期检查相结合,对频发、高发故障及路线进行全面维护,并深入分析故障原因,使故障隐患获得全面排除。事实上,日常检修与维护作为基础性工作,无论是管理者还是操作者,均应当树立强烈的责任意识,切实将管理深入到细微之处,确保各个环节紧密衔接,避免接触网故障的频繁发生,提升电气化铁路的稳定运行效率。
        2.3优化外部环境的管理
        从接触网的故障发生情况统计看,外部环境所引发的故障占据着极大比例,尤其是复杂环境下的接触网,极易产生故障问题。据此,对于接触网的防护与管理,应当切实依据实际情况加以优化。一方面,相关管理部门要对接触网周边环境进行巡查,对于可能引发接触网故障的隐患进行排除,如对周边的树枝、杂草进行清理,并跨越林区的路段进行彻底整治,对特殊地区进行详实的记录,以确保其外部环境的高效运行。另一方面,对于接触网本身也要加强管理,尤其是对设备污秽区实施绝缘清理,面对夏季的雷雨气候,应对接触网防雷装置进行检测,包括避雷器、接地保护设备等。而在冬季,则应做好建筑除冰等工作,及时发现设备故障隐患,避免引发更大范围的故障。
        结语
        综上所述,在现代化铁路运输行业的快速发展中,人们越来越重视电气化铁路接触网的安全及可靠性。电气化铁路接触网的主要构成是接触悬挂、支持装置和定位装置。电气化铁路接触网铁路运行状态与施工技术和运维管理之间的联系比较密切,相关部门需要深入分析电气化铁路接触网故障,并采取相关措施予以保护。
        参考文献:
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        [4]吴延清.电气化铁路接触网故障原因及其防护措施分析[J].自动化应用,2019(3):120-121.
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