所喆
贵阳市城市轨道交通集团有限公司运营分公司,贵州 贵阳 550000
摘要:电气化铁道安全不间断供电是确保运输畅通的根本保证,牵引变电所和接触网是供电回路中最重要的组成部分,他们相互关联,互为控制,在接触网运行异常时,启动牵引变电所保护装置动作,切除故障点,并显示跳闸期间故障数据。同时牵引变电所馈线保护装置自身故障也同样制约设备的正常运行。
关键词:接触网故障;跳闸分析;预防
引言
牵引负荷设备即电力机车是运行主体,接触网悬挂、供电线、正馈线、供电电缆、绝缘锚段关节、隔离开关及防雷等设备是供电主回路,牵引变电所中电压互感器、电流互感器、保护装置二次等保护设备是监控主体,断路器是动作主体。保护装置通过监测负荷设备的电气参数变化决定馈线微机保护装置是否动作。外部环境是影响接触网设备参数发生变化引起馈线保护装置启动的客观因素。
1 地铁接触网故障的危害
接触网是电力牵引的重要组成部分,它担负着不间断地向沿线运行中的电力机车输送电能的重要任务。接触网无备用,运行要求苛刻,容易发生故障。一旦接触网故障那么必将导致地铁停运,而延误地铁运营将会产生非常恶劣的影响。还会涉及接触网发生事故后迅速抢修、送电、通车等许多方面的问题。经验证明,正确迅速判断查找出故障是减小影响的关键。事实证明,通过站务,乘务及接触网工的共同努力接触网故障是可以避免
2 接触网故障分类
2.1 恶劣天气发生的故障
(1)大雾天气:首先考虑绝缘闪络、击穿;站场不同股道间渡线分段绝缘击穿;电力机车受电弓支持绝缘子击穿对地短路;空气绝缘性能下降,接触网带电部分对上跨桥、导电管路或其它接地体放电等。
(2)大风天气:主要考虑是否网上有异物;树枝与接触网距离不够造成放电;树木倒在接触网上等。
(3)雷雨天气:主要考虑雷击造成的相关避雷器被击穿;接触网绝缘子击穿对地短路造成变电所跳闸;雷电引入高压电缆造成绝缘击穿;雷击造成树木倒伏搭接在接触网上等。
2.2 晴朗天气发生的故障
主要考虑在接触网关键设备如:线岔、锚段关节、分段绝缘器、器械式分相、关节式分相等处由于接触网几何参数或受电弓原因造成弓网故障,引发的跳闸。同时也考虑由于外单位施工造成电缆挖断、或异物脱落引搭接引发故障等。
2.3 气温急剧变化时发生的故障
主要考虑引线、电联接、供电线、正馈线、上跨桥下设备对地绝缘距离减小放电或过紧拉歪开关、避雷器等设备;补偿装臵卡滞;线岔卡滞;悬挂交叉处是否产生摩擦放电现象。
3 接触网故障判断
3.1 永久接地
变电所断路器跳闸,重合闸和强送均不成功,可能由于接触网或供电线断线接地、绝缘子击穿、隔离开关处于接地状态下的分段绝缘器击穿、隔离开关引线脱落或断线、较严重的弓网故障、机车故障等。
3.2 断续接地
变电所断路器跳闸重合成功,过一段时间又跳闸,可能是接触网或电力机车绝缘部闪络,列车超限,火车绑扎绳等松脱,树木与接触网放电,接触网与接地部分距离不够,接触网断线但未脱落,弓网故障等。
3.3 短时接地
变电所跳闸后重合成功,一般是绝缘部瞬时闪络、电击人或动物、网上飘落物、树枝烧断等。
4 预防措施
4.1 结合天气情况查找故障点
根据跳闸发生时当地的天气情况,结合当时的温度、运行环境等因素有针对性地进行重点查找。由于接触网是露天布置,受天气、温度变化、铁路沿线环境等因素影响导致的跳闸时有发生,因此及时关注管内天气变化情况,增加恶劣天气情况下的设备巡视次数,加强应急值班抢修工作,对接触网跳闸原因的查找就显得尤为重要。
4.2 全面性查找判断故障原因
绝缘子或分段绝缘器的闪络或击穿都是不容易判断查找的故障。当有不能进行明确判断查找故障时,相关检修人员首先应先确定故障是否在地铁刚性接触网的范围内,首先缩小确定故障范围,然后进行排查检修,大大的缩短查找故障时间减少工作量[5]。处理此类不容易判断查找的故障时,可在故障测试工具的帮助下确定一定范围,进行查看放电间隙是否有击穿、短路及烧伤、绝缘子闪络的迹象,从而进行排查,解决处理不容易判断查找的故障时要有针对性的方式。
4.3 快速查找故障点
通过实际摸索,每次跳闸后对微机保护装置状态进行确认,再对跳闸报文进行分析,区分电流速断与阻抗Ⅰ段,比较T线电流和F线电流数值大小,找出故障电流明显大的T线或F线故障距离。
无论电流速断还是阻抗保护动作,需明确一下跳闸电流的大小,结合重合闸动作成功与否,初步确定是瞬时故障还是永久性故障,AT供电方式要比较跳闸时T线电流和F线电流的大小,比较T线和F线电流大小,预判T线电流和F线电流是否相近还是完全一致,只要确认两个电流大小相近,一般就按照T-F短接故障进行排查。
4.4 加强联控工作,扩大信息采集范围
加强机供联控。从乘务员手中取得第一手资料,快速查找定位故障点。机车所处位置的接触网或车顶上有异物、机车绝缘子闪烙或击穿、机车内部故障等,机车司机都可以在第一时间反馈信息。特别是机车乘务人员,运行固定交路时间较长,在机车运行过程中间接监控接触网设备可及时发现接触网设备故障情况。加强工供联控。工务施工、巡道、维修等,靠近接触网设备工作,往往会注意到接触网设备的异常,及时发现故障点。加强车供联控。车站值班员、扳道员等人员在查找故障点过程中有时起着举足轻重的作用,存在及时发现故障点的几率。加强与路外人员的联控。路外住地人员反馈的信息在查找故障点时会起到意想不到的作用。放电火花、放电放炮声音、断线、塌方、倒树、异物、放炮碎石等特殊现象都可以引起上述人员的注意并得到信息反馈。加强联控工作,建立信息来源渠道,扩大信息采集范围,再综合故障表象各种反映并对相关信息进行分析判断,准确定位故障点。
4.5 验收阶段
(1)严格验收程序。在验收阶段不仅对接触网各部参数进行测量验收,还要对接触网各部分螺栓进行检查,防止设备带病投入运行。(2)加强对接触网参数的监测。严格按照测量、巡视周期对接触网进行检测,掌握设备技术状态,发现问题及时处理。(3)加强对接触网各部分螺栓、螺母、弹垫、防松垫片的检查。在设备投入时要对各部分螺栓、螺母进行平推紧固,在此基础上通过抽查逐步摸索螺栓动态松动周期,及时进行紧固,确保各部分参数处于标准范围。同时在有条件的情况下尽可能多地使用防松螺母及垫片。(4)对不能适应列车运行条件的接触网进行改造。(5)严格按照温度曲线安装、调整设备,保证设备不致因温度变化而产生卡滞、过紧、过松而使接触网参数发生变化。(6)加强设备抵抗自然灾害的能力。加强设备抵抗自然灾害的能力,如给支柱修建护坡和设立防护桩等。
5 结语
接触网是牵引供电系统中的重要组成部分.由于其设置的特殊性(机、电合一,露天设置,动态工作,没有备用),所以一发生故障将会直接影响牵引供电系统的正常运行.严重时还会中断电气化铁路的行车功能。因此分析和研究其常见故障,制定切实可行的防范措施尤显重要。
参考文献:
[1]郭庆松.地铁刚性接触网故障的判断与查找[J].城市建设理论研究(电子版),2017(03):168-169.
[2]周勇,赵刚.探讨成都地铁刚性接触网如何有效减低故障率[J].科技资讯,2017,15(20):89+91.
[3]侯晓音.地铁刚性接触网故障的判断与查找[J].时代农机,2015,42(07):20-21.
[4]钟人正.地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析[J].工程建设与设计,2018(14):72-73.