時間:2022-09-06 03:59:16
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇接觸網(wǎng)施工總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵字: V型天窗;穿越電流;成因、危害及防護(hù)措施
中圖分類號: F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
1 前言
眾所周知,我國電氣化鐵道牽引網(wǎng)采用工頻單相交流制,其特殊的供電方式屬于單相不對稱供電系統(tǒng)。在其供電過程中,周圍的大氣空間將產(chǎn)生不對稱的交變電磁場,在復(fù)線V型天窗接觸網(wǎng)作業(yè)時,即一線停電施工,一線正常運(yùn)行的情況下。由于靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)電動勢的存在,在停電的接觸網(wǎng)線路上,將產(chǎn)生感應(yīng)電壓,嚴(yán)重影響施工人員的人身安全。但現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)表明,施工人員對感應(yīng)電壓的認(rèn)識及其安全防護(hù)措施相對比較完善,如停電作業(yè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行安裝接地線、采用絕緣梯車等;然而大部分施工人員對接觸網(wǎng)的穿越電流的認(rèn)知和危害就比較淡薄,甚至沒有任何概念。本文依據(jù)施工現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和事故發(fā)生的原因分析,將穿越電流的成因及危害總結(jié)如下:
2 V型天窗中接觸網(wǎng)的穿越電流
2.1 穿越電流的形成原因
電力機(jī)車上的受電弓在接觸網(wǎng)上滑行并取得電流,之后再經(jīng)由鋼軌、回流線和大地流會牽引變電所,形成牽引電流回路。在復(fù)線區(qū)段(如圖1所示),上、下行鋼軌在車站兩端的咽喉區(qū)通過道岔相互連接,在道岔兩端的絕緣節(jié)上安裝有扼流變壓器且全站的扼流變壓器通過大地是相互連通的。扼流變壓器的中性點(diǎn)上安裝有吸上線并連接在回流線上,這就使得上、下行的鋼軌和回流線通過道岔是相互連通的。換句話說,鋼軌的回流、回流線的回流和大地的雜散回流,三者是相互并聯(lián)的,并最終流回至牽引變電所。
圖1
在V型天窗點(diǎn)對接觸網(wǎng)進(jìn)行施工作業(yè)時,即一線停電施工,一線正常運(yùn)行。當(dāng)帶電的一側(cè),有機(jī)車開始取流時,鋼軌、回流線和大地上就會形成牽引回流。由于上、下行之間的鋼軌是通過道岔相互連接的,即當(dāng)上行線(架設(shè)上行線帶電正常運(yùn)行,下行線停電施工)有軌回流時,必然會有一部分電流流至已停電的下行線的鋼軌和回流線中,就會形成穿越電流。
2.2穿越電流的進(jìn)一步討論
有些接觸網(wǎng)施工人員可能會問:我們在施工作業(yè)前,在作業(yè)區(qū)域兩端已經(jīng)安裝有接地線(通常是一端掛接觸線,一端連接鋼軌)了,這樣不就可以進(jìn)行保護(hù)了嗎?對于上述問題,我們以下圖作簡要說明(如圖2)。
圖2
從圖2可知,軌回流在接地點(diǎn)的位置一分為二,一邊沿著鋼軌繼續(xù)回流,一邊順著接地線回流到接觸網(wǎng)上。這就說明,即使下行線在作業(yè)區(qū)域內(nèi)安裝有接地線,也會有穿越電流的危害。
按上述情況分析,有些接觸網(wǎng)施工人員可能又會問:安裝接地線進(jìn)行保護(hù)也不安全,那我們還怎么進(jìn)行施工?
對于這個問題:我們分兩種情形進(jìn)行分析:
(1)當(dāng)接觸網(wǎng)完好時,即沒有分段絕緣器、器件式分相等設(shè)備時,如下圖3所示:
圖3
在這種情況下,施工人員碰觸接觸網(wǎng)也不會被穿越電流所傷害,因?yàn)榻佑|網(wǎng)的電阻率遠(yuǎn)小于人體電阻率,穿越電流只會通過接觸網(wǎng)而不經(jīng)過人體返回牽引變電所,不會對施工人員造成傷害。
(2)但當(dāng)接觸網(wǎng)開路時,即有分段絕緣器、器件式分相等設(shè)備時,施工人員如果將開路點(diǎn)連通,這就充當(dāng)了電流的回路。此時,穿越電流一方面由接觸線流向人體,另一方面由梯車流向人體,進(jìn)而造成觸電事故,危害其施工人員的人身安全等。
2.3穿越電流可能存在的位置
2.3.1 接觸網(wǎng)的卡斷接續(xù)
這是接觸網(wǎng)施工中常會遇到的情況,如分段絕緣器安裝、8號節(jié)點(diǎn)絕緣子安裝等,在施工過程中,還不易發(fā)生穿越電流事故。
在進(jìn)行上述情況的安裝中,始終要安裝導(dǎo)鏈葫蘆這一工具,以此來進(jìn)行張力的平衡。所以,即使將接觸網(wǎng)進(jìn)行卡斷,造成開路情況,也依舊有導(dǎo)鏈葫蘆進(jìn)行分支電流,從而保證了施工人員的人身安全。
2.3.2 接觸網(wǎng)電分段錨段關(guān)節(jié)處
假設(shè)區(qū)錨1在帶電正常運(yùn)行,區(qū)錨2停電施工檢修。在通常情況下,只要隔離開關(guān)不合,區(qū)錨2就不會有電流的產(chǎn)生,然而實(shí)際上,當(dāng)區(qū)錨1有機(jī)車取流時,穿越電流就會發(fā)生(產(chǎn)生原因如上所述)。
2.3.3 吸上線的檢修或是更換等
當(dāng)需進(jìn)行吸上線的更換處理時,應(yīng)將回流線和扼流變壓器中性點(diǎn)作臨時短接,防止在接好任意一端,再接另一端時,人體充當(dāng)穿越電流的回路。
2.3.4 回流線斷線接續(xù)時,需注意穿越電流的危害。
2.3.5 雙重絕緣跳線的安裝等
由于雙重絕緣之間的跳線經(jīng)由另一段跳線連接在回流線上,當(dāng)更換雙重絕緣之間的跳線時,需時刻警惕穿越電流的存在。
3 預(yù)防接觸網(wǎng)穿越電流的措施及方法
由上所述,我們已經(jīng)分析了在V型天窗下,接觸網(wǎng)穿越電流產(chǎn)生的原因和可能存在穿越電流的位置等。這樣,我們就可以根據(jù)穿越電流可能存在的位置,采取針對措施進(jìn)行防護(hù),做到對癥下藥。
3.1對施工人員進(jìn)行現(xiàn)場再教育
穿越電流的存在,不像感應(yīng)電壓那樣容易讓人接受,也容易讓人理解。因此,當(dāng)某些設(shè)備存在穿越電流時,誤以為只有感應(yīng)電壓的存在。當(dāng)發(fā)現(xiàn)施工人員被傷害時,還以為是感應(yīng)電所致。這樣就會造成,采取不完善的防護(hù)措施,施工人員的傷害依舊存在,最終可能造成事故等。
3.2進(jìn)一步完善穿越電流防護(hù)的技術(shù)措施
(1)對某些特殊設(shè)備進(jìn)行調(diào)整或是檢修時,如分段絕緣器、分閘后的隔離開關(guān)等,技術(shù)上應(yīng)先采取短接等旁路措施,保證在檢修這些設(shè)備時,接觸網(wǎng)主導(dǎo)電回路的完整性,消除接觸網(wǎng)開路后,穿越電流的形成。
(2)更換吸上線或是對回流線進(jìn)行斷線連接作業(yè)時,技術(shù)上要保證其牽引回流通路的連貫性,防止因在更換設(shè)備時造成開路等。即在更換吸上線或是對回流線進(jìn)行斷線連接時,預(yù)先進(jìn)行短接進(jìn)行防護(hù)等。
3.3完善規(guī)章制度,杜絕僥幸心理
在V型天窗施工過程中,穿越電流是無處不在的,施工人員任何一個疏忽大意都可能造成穿越電流對自己的傷害。因此,在V型天窗接觸網(wǎng)檢修作業(yè)時,制定安全可靠的防護(hù)措施,落實(shí)防止穿越電流傷害的技術(shù)措施是非常有必要的。作業(yè)人員思想上的重視,就是對穿越電流最大的防護(hù),因此,再讓作業(yè)人員理解穿越電流存在的同時,需讓作業(yè)人員時刻警惕穿越電流的傷害。
4 總結(jié)
穿越電流和感應(yīng)電壓是一樣的,無處不在且強(qiáng)度具有不確定性,對人體的傷害也是不明確的,這樣就使得施工人員更難以采取有效措施進(jìn)行防護(hù)。對此,我們更加不能忽視穿越電流的存在,客觀、科學(xué)的認(rèn)識它,從規(guī)章制度、思想上和技術(shù)上大力減少它對施工人員造成的傷害等。
參考文獻(xiàn):
[1]于萬聚 《高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)》 西南交通大學(xué)出版社
[2]張萬里 《接觸網(wǎng)工技術(shù)問答850題》 中國鐵道出版社 1998年
關(guān)鍵詞:電氣化鐵路;鐵路接觸網(wǎng);施工技術(shù)
引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的迅速發(fā)展和提升,我國的鐵路運(yùn)營事業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展與進(jìn)步,但在不斷拓展進(jìn)步的同時,也存在著一系列的問題,其中電氣化鐵路接觸網(wǎng)作為一個重要的使用和運(yùn)營環(huán)節(jié),可以說無論是從起初的設(shè)計(jì)組裝以及加工,還是后期的維護(hù)和施工中的技術(shù)處理等方面,均以其重要的作用影響著整個電氣化鐵路運(yùn)作環(huán)節(jié)。
1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
總而言之,電氣化鐵路基礎(chǔ)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,無論是高速還是普速,對于我國來說,吸收外部資源并進(jìn)行有效鑒賞是極為重要的,我們應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)和鑒賞國外的先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)作體系,并以此為基礎(chǔ),為我國的電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。改革開放以來,我國的各項(xiàng)事業(yè)發(fā)展均極為迅速,尤其是在電氣化鐵路建設(shè)方面,可以說是取得了長遠(yuǎn)的發(fā)展,雖然其中不乏一些關(guān)鍵性的問題,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,但是就目前的發(fā)展現(xiàn)狀而言,“我國已經(jīng)建成了一系列不同速度的電氣化鐵路接觸網(wǎng),并且接觸網(wǎng)的方式主要包括簡單鏈形懸掛方式和彈性鏈形懸掛方式,選擇樁基作為接觸網(wǎng)的接觸支柱,選擇高張力且耐磨的銅合金作為接觸網(wǎng)的材料。”[1]
2 高速接觸網(wǎng)施工中存在的問題
之所以要綜合認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)的弊端和問題,主要就在于接觸網(wǎng)本身對于我國電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的發(fā)展具有關(guān)鍵性的作用和意義,我們必須充分利用當(dāng)下先進(jìn)的技術(shù)水平和接觸網(wǎng)國內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),及時地發(fā)現(xiàn)問題、改善問題,最終提升我國鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展。為此,我們通過一系列的實(shí)例調(diào)查分析,總結(jié)出了我國電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)發(fā)展中存在的一系列問題,并進(jìn)行系統(tǒng)的分析。[2]
2.1 施工隊(duì)伍中存在的問題
我們說一個工程最終是否能夠按照預(yù)期取得一定的成果,施工隊(duì)伍的整體素質(zhì)發(fā)揮著極為重要的作用,但是就目前我國電氣化鐵路接觸線的施工隊(duì)伍的整體素質(zhì)而言,仍然存在著一系列的問題,一方面是由于本身施工隊(duì)伍提供的各種施工用裝備的性能較為落后,另一方面,施工隊(duì)伍個人的技術(shù)水平和素養(yǎng)存在著一定的弊端。通過我們的調(diào)查抽樣分析,當(dāng)下我國電氣化鐵路接觸線的施工技術(shù)人員僅有少部分是通過相關(guān)的大學(xué)畢業(yè)的具有本科文憑的技術(shù)員,而且這些技術(shù)人員也主要集中分布于大中型施工隊(duì)伍當(dāng)中[3],而其余的施工人員多以中職和初中畢業(yè)的務(wù)工人員為主,就他們而言,一方面并沒有進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)訓(xùn)練,另一方面,由于文化水平的限制,自身的素質(zhì),無論是施工秩序還是基本的人文素養(yǎng)均較低,導(dǎo)致在進(jìn)行施工的過程中容易因自身沒有意識到的問題而影響整個施工隊(duì)的進(jìn)程。
2.2 施工標(biāo)準(zhǔn)和工藝存在的問題
總體來說,我國的電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工水平還是較為落后的,盡管目前各國的電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)發(fā)展極為迅速,但是我國的施工水平仍舊停留在上世紀(jì)九十年代,單從這一點(diǎn)上來說,就嚴(yán)重阻礙了我國的電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的發(fā)展。此外從技術(shù)角度出發(fā)來看,由于接觸網(wǎng)施工時對于施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路基施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)度要求極高,因此如何把握二者之間的關(guān)系和協(xié)調(diào)值也變的極為關(guān)鍵。在進(jìn)行施工時,施工的基準(zhǔn)主要是按照軌面標(biāo)高為主要的參考值的,但是在具體的操作中,由于施工技術(shù)人員的技術(shù)值普遍存在著誤差和不一致的情況,最終往往導(dǎo)致較大的誤差發(fā)生,最終影響的還是接觸網(wǎng)預(yù)期所要求的質(zhì)量和基礎(chǔ)保障。[4]本身我國的接觸網(wǎng)事業(yè)發(fā)展的較晚,再加上時間上處于起步和學(xué)習(xí)階段,在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上往往還是從國外的模式中學(xué)結(jié),往往導(dǎo)致不能夠很好地適用于我們本國的特色,更為不完善的是,在進(jìn)行接觸網(wǎng)施工時基本沒有一個科學(xué)的、合理的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)施條例,部分電氣化鐵路接觸網(wǎng)實(shí)施過程中無論是時間還是具體的實(shí)施器具均存在著隨意性較大的缺點(diǎn)。
3 電氣化接觸網(wǎng)施工技術(shù)的研究
電氣化鐵路接觸網(wǎng)主要包括普速接觸網(wǎng)和高速接觸網(wǎng)兩大方面,隨著鐵路高速的全面普及與實(shí)行,高速接觸網(wǎng)以不同于普速接觸網(wǎng)的特點(diǎn)逐漸發(fā)揮出它的個體優(yōu)勢,換言之,在技術(shù)的要求和施工的難度上,總體上是呈現(xiàn)出一定的挑戰(zhàn)的,在進(jìn)行接觸網(wǎng)施工過程之前,無論是對于施工環(huán)境的要求亦或是技術(shù)裝備和技術(shù)人員的要求,都必須從多個方面進(jìn)行嚴(yán)格要求,為此我們將注意事項(xiàng)匯總?cè)缦拢?/p>
(1)接觸網(wǎng)與鐵路的建設(shè)一樣,必須提供可靠精確的探測和定位設(shè)備。
(2)在進(jìn)行施工過程中,我們必須將基礎(chǔ)施工過程作為最為重要的監(jiān)控和把控環(huán)節(jié),以免造成后期無法彌補(bǔ)的過錯,將問題和瑕疵扼殺在搖籃里。
(3)自從電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)引進(jìn)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)之后,大大提升了接觸網(wǎng)操作過程的精確性、科學(xué)性和可行性,因此對于計(jì)算機(jī)技術(shù)的要求也不能忽視。
(4)接觸線的高度具有自身一定的調(diào)試和波動范圍,因此如何合理地捕捉這種調(diào)動范圍,對于接觸網(wǎng)施工技術(shù)人員來說,也是一種挑戰(zhàn)。
(5)在進(jìn)行軟硬橫跨的研究和安裝實(shí)踐時,要做到精益求精。
(6)接觸網(wǎng)的施工過程必須有一個完善的、科學(xué)的、合理的運(yùn)營體系。
(7)對于接觸網(wǎng)中的組合技術(shù)要進(jìn)行充分的協(xié)調(diào)。在接觸網(wǎng)施工過程中,接觸網(wǎng)道岔定可以說具有較為關(guān)鍵的作用,主要原因就在于如若關(guān)鍵點(diǎn)不到位,弓網(wǎng)事故就會頻發(fā),后果不堪設(shè)想,在這一點(diǎn)上,我們可以學(xué)習(xí)國外的技術(shù),它們的輔助三線關(guān)節(jié)式道岔定位技術(shù),就具有較為出色的使用效果,最重要的也是最為可行的便是它的安全性技術(shù)保障。其次便是吊弦技術(shù)的探究,在在高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)上,按照以往的方法進(jìn)行載流處理,我們發(fā)現(xiàn),往往具有不可調(diào)和性,而吊弦技術(shù)則不同,它不僅可以兩端永久固定,而且省時省力,一步到位,對于電氣化鐵路接觸線要求高效率、高質(zhì)量的作業(yè)具有重要的指導(dǎo)意義。“整體吊弦的主要施工方法為:首先借助激光進(jìn)行測距,用經(jīng)緯儀采集原始數(shù)據(jù),然后建立數(shù)據(jù)庫,編制程序,輸入原始數(shù)據(jù)和計(jì)算條件,分析計(jì)算,打印出結(jié)果。最后進(jìn)行現(xiàn)場的安裝,在安裝結(jié)束后對安裝結(jié)果進(jìn)行及時的檢測。”[1]
4 結(jié)束語
總而言之,對于電氣化鐵路接觸線施工技術(shù)的嚴(yán)格要求和執(zhí)行具有重要的現(xiàn)實(shí)性意義,一方面,將會促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,為我國電氣化鐵路事業(yè)帶來前所未有的發(fā)展契機(jī),另一方面也會為電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供更加堅(jiān)實(shí)的保障,提升接觸網(wǎng)施工人員的技術(shù)操作水平。
參考文獻(xiàn)
[1]閆振良.電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)探析[J].山東工業(yè)技術(shù),2001,22(1):1.
[2]Hayashiya Hitoshi,Abe Yasuhisa,Mandai Tsuyoshi,et al.Basic characteristics of the contant wire breaking by the are between the contact wire and the pantograph[J].IEEE JTrans Ind Appl,2007,127(9):927.
關(guān)鍵詞:既有線;電氣化;接觸網(wǎng)改造;換線施工
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
0 引言
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,運(yùn)輸市場對鐵路運(yùn)輸能力、快捷性的要求越來越高,電氣化是鐵路建設(shè)的發(fā)展方向。為了更好的利用資源,提高鐵路的運(yùn)輸能力和備用性,在高鐵與既有普速之間修建聯(lián)絡(luò)線,將高鐵引入既有普速鐵路。與此同時,必將引起引入車站的改造。咸陽西站作為隴海線上的貨運(yùn)站,要引入西寶客專,必須對接觸網(wǎng)進(jìn)行全面改造。相比于新建線路接觸網(wǎng)施工,既有車站接觸網(wǎng)改造難度更大。在車站接觸網(wǎng)改造施工中,接觸網(wǎng)換線是主體工程,也是最關(guān)鍵的一道工序。下面結(jié)合咸陽西車站接觸網(wǎng)改造換線施工,介紹我們在既有電氣化鐵路車站接觸網(wǎng)改造中換線施工的特點(diǎn)及難點(diǎn),換線施工的種類,換線施工方案的比選(特別是換線施工的先后順序)。
1 車站換線施工特點(diǎn)及難點(diǎn)
1.1特點(diǎn)
與新建鐵路接觸網(wǎng)施工相比,既有車站換線施工具有以下特點(diǎn):
(1)對車站原有支柱、硬橫梁、軟橫跨進(jìn)行部分或全部更換,過程中新舊支柱、硬橫梁、軟橫跨并存,需要逐步過渡。
(2)新舊錨段關(guān)節(jié)不重合,導(dǎo)致?lián)Q線過程中新舊錨段關(guān)節(jié)并存的情況;
(3)新舊錨段跨距不一致,懸掛點(diǎn)變化,結(jié)構(gòu)高度、吊弦長度、拉出值變化;
(4)線路改造、道岔移設(shè)引起絕緣分段、分相關(guān)節(jié)變化,相應(yīng)設(shè)備變化。
1.2難點(diǎn)
(1)站場改造不僅僅是接觸網(wǎng)改造,工務(wù)、電務(wù)、機(jī)務(wù)、線路、電力等專業(yè)和接觸網(wǎng)專業(yè)同時同地施工,交叉作業(yè),相互干擾相互擠占,影響工程質(zhì)量和進(jìn)度;
(2)按照鐵路運(yùn)輸要求,接觸網(wǎng)改造邊施工邊運(yùn)營,施工封閉點(diǎn)最多不超過120分鐘,而且根據(jù)線路不同,車流量大的線路每天給點(diǎn)更短,“天窗”作業(yè),點(diǎn)后開通,造成施工不連續(xù);
(3)作業(yè)時間短、現(xiàn)場作業(yè)點(diǎn)多,交叉施工,大量人員機(jī)械短時間內(nèi)聚集和撤離,施工場地空間狹小為人員、物料、機(jī)具的調(diào)配和運(yùn)輸帶來困難,也降低了人員機(jī)械的使用效率,增加改造成本;
(4)在每個施工點(diǎn)內(nèi)都必須保證換線部分能正常投入運(yùn)行,對施工組織、施工工藝要求高,安全質(zhì)量管理難度高。
2、車站換線施工的種類
2.1對位換線
對位換線即不改變原有的錨段關(guān)節(jié),懸掛點(diǎn),簡單的對原導(dǎo)線進(jìn)行更換。對位換線從技術(shù)角度上講,是最簡單的,完全不需要對原有的支柱、懸掛方式、結(jié)構(gòu)高度、拉出值等進(jìn)行改變。
2.2不對位換線
相對于對位換線,不對位換線往往是因?yàn)檎緢龈脑煸斐慑^段延長或者縮短引起的,下錨位置改變。不對位換線相對于原錨段,支柱位置、定位方式、拉出值等部分或全部都發(fā)生變化,并且換線過程中,新舊錨段關(guān)節(jié)同時存在,新舊導(dǎo)線并存工作,涉及到臨時過渡。從技術(shù)和施工上來說,不對位換線困難極大,安全風(fēng)險(xiǎn)也大幅增加。由于站改施工中絕大部分換線施工都是不對位換線,因此解決好不對位換線施工的組織是接觸網(wǎng)站改施工成敗的關(guān)鍵。
3、車站換線施工的方案比選
3.1 換線施工的基本作業(yè)方案
由于換線施工都是要點(diǎn)作業(yè),時間都比較緊張,并且受勞力、物資、現(xiàn)場情況的影響,如何在有限的時間內(nèi)完成施工任務(wù),作業(yè)方案尤其關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)際情況,一般在施工中有以下幾種方案:
(1)在一個“天窗”點(diǎn)內(nèi)完成承力索和接觸線的更換,同步拆除舊線,開通新線。此方案適用于“天窗”時間長,錨段長度短,干擾小的施工。
(2)在兩到三個“天窗”點(diǎn)內(nèi)完成換線工作,拆除舊線,開通新線。此方案在第一個“天窗”點(diǎn)內(nèi)架設(shè)新承力索安裝中錨,在第二個點(diǎn)內(nèi)架設(shè)新接觸線,并完成新舊倒換,新接觸線投入適用,并拆除舊接觸線(若時間不夠,采取臨時過渡就將舊線退出工作狀態(tài)),第三個點(diǎn)內(nèi)完成承力索倒換,拆除舊承力索,并對整個懸掛進(jìn)行調(diào)整。此方案適用于“天窗”時間80分鐘以上的,錨段長度在1km左右,施工相對簡單的情況。
(3)利用兩個“天窗”點(diǎn)架設(shè)新承力索及接觸線,然后利用“天窗”逐步逐段與舊線更換,最后拆除舊線。此方案在對位換線時對支柱容量要求較高以及現(xiàn)場線索交叉復(fù)雜,對“天窗”時間和勞動力要求相對要低,適合不對位換線,施工“天窗”不確定,施工干擾大情況下?lián)Q線施工。
在咸陽西站接觸網(wǎng)改造過程中,由于隴海線運(yùn)輸繁忙,施工“天窗”不確定,各種干擾因素多,基本采用方案三進(jìn)行施工,同時利用方案四對咸陽西站分相進(jìn)行蓋伊。因此在絕大部分時間都只能采用此方案的情況下,要控制施工成本,確保工程進(jìn)度,就必須對換線施工的順序進(jìn)行研究。
3.2車站換線施工順序的選擇
在電氣化改造中,車站換線基本順序一般都是先正線,后站線,再渡線;方向一般是從一頭向另一頭進(jìn)行。但是,由于外部施工條件和施工成本的影響,在具體施工時,采用說明樣的換線順序,必須根據(jù)車站的實(shí)際情況來確定,下面以咸陽西站II道換線來具體說明(如圖所示)。
咸陽西站既有II道共3個錨段,分別是II-1(2#-36#)、II-2(32#-106#)、II-3(100#-126#);改造后3個錨段,分別是II-1(2#―50-1#)、II-2(40-1#―82#)、II-3(72-1#―126-1#)。(黑色斜體表示既有)
從圖上看,我們可以發(fā)現(xiàn)既有II-2錨段不僅覆蓋了新設(shè)II-2錨段,還包含了II-1和II-3錨段部分區(qū)段。
方案一:按II-1、II-2、II-3的順序換線,流程應(yīng)為:架設(shè)II-1――截短II-2錨段在40-1#處下錨與II-1形成關(guān)節(jié)――拆除II-1――架設(shè)II-2并投入運(yùn)行――架設(shè)II-3投入運(yùn)行――拆除II-2、3。在此流程中,需要做一次截短倒錨以及對整個關(guān)節(jié)進(jìn)行重新調(diào)整,并且在同一支柱上(40-1#)承載2倍張力,以及大量的新舊導(dǎo)線之間的臨時過渡,從質(zhì)量、安全及成本角度來考慮是不合適的,還有施工時間也是極大浪費(fèi)。
方案二:如果我們換一種順序,流程如下:架設(shè)II-2并投入運(yùn)行――架設(shè)II-1投入運(yùn)行――拆除II-1――架設(shè)II-3投入運(yùn)行――拆除II-3――拆除II-2。在這個流程中,不需要截短II-2,也沒有在40-1#上承受2倍張力,同時減少了新舊導(dǎo)線之間的過渡,更能保證施工質(zhì)量。
對比兩種方案,發(fā)現(xiàn)方案二比方案一優(yōu)越,施工工序和工作量少了很多,更能夠保證咸陽西站安全運(yùn)營量。從這個意義上來說,選擇合適的換線順序,是確保施工安全質(zhì)量和控制成本的關(guān)鍵。
結(jié)語
既有電氣化鐵路車站接觸網(wǎng)換線施工難度大,現(xiàn)場條件復(fù)雜多變,本文拋磚引玉,總結(jié)工作實(shí)踐,對既有車站接觸網(wǎng)換線施工進(jìn)行探討,希望能對類似工程提供參考,對以后的施工生產(chǎn)有所幫助。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞: 客運(yùn)專線 有砟軌道 接觸網(wǎng) 腕臂數(shù)據(jù)采集
中圖分類號:U213.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 特殊區(qū)段腕臂數(shù)據(jù)采集的制約因素
客運(yùn)專線腕臂數(shù)據(jù)計(jì)算一般采用Candrop軟件來實(shí)現(xiàn),Candrop軟件需要現(xiàn)場收集線路上的一些數(shù)據(jù)來支持計(jì)算,例如:支柱限界、支柱斜率、腕臂上底座對軌面高度、上下腕臂底座間距、線路曲線要素、支柱間跨距、支柱類型。只有數(shù)據(jù)收集齊全,Candrop軟件才能根據(jù)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列模擬計(jì)算,最終確定每根支柱上腕臂的尺寸,再根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)加工腕臂。這一過程中,數(shù)據(jù)采集越準(zhǔn)確,計(jì)算結(jié)果越精密,腕臂結(jié)構(gòu)越合理。
但在受前期各種因素制約,土建施工滯后的情況下,面對施工環(huán)節(jié)多且復(fù)雜的有砟軌道,接觸網(wǎng)需和線路工程同時開通,很難依靠鋼軌來測量。
另外,有砟軌道線路調(diào)整慢,需多次搗固才能達(dá)到設(shè)計(jì)軌面高程,周期較長,即使鋼軌鋪設(shè)后,因誤差較大,也不能作為基準(zhǔn),收集數(shù)據(jù);若等到鋼軌成型,再開始采集數(shù)據(jù),考慮到腕臂計(jì)算、加工、安裝,再加上后續(xù)上部施工作業(yè),在有限的工期內(nèi),接觸網(wǎng)施工壓力很大,甚至可能導(dǎo)致工程延期。
2 利用站前單位測量成果進(jìn)行腕臂數(shù)據(jù)采集的可行性分析
2.1 站前單位的CPⅢ控制點(diǎn)縱向布置
CPⅢ路基段一般為48m,橋上一般為60m,且不大于80 m。而接觸網(wǎng)支柱的跨距一般為50m左右,保證了接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)附近至少有一個CPⅢ控制點(diǎn)可以參考。
2.2 站前單位CPⅢ控制點(diǎn)位置
(1)路基段:在接觸網(wǎng)桿基礎(chǔ)施工的同時,設(shè)立一標(biāo)準(zhǔn)永久性混凝土樁,樁上設(shè)置CPⅢ標(biāo)志。
(2)橋梁段:設(shè)置在已澆注好的橋上防撞墻頂面,靠近箱梁固定端的端部,打孔錨固CPⅢ控制點(diǎn)。
上述CPⅢ控制點(diǎn)很容易找到,為下一步測量提供了前提條件。
2.3 CPⅢ控制點(diǎn)編號及誤差分析
按照公里標(biāo)遞增進(jìn)行編號,其編號反映線路里程數(shù),所有處于線路下行線軌道左側(cè)的標(biāo)記點(diǎn),編號為奇數(shù),處于上行線軌道左側(cè)的標(biāo)記點(diǎn)編號為偶數(shù),在有長短鏈地段編號不重復(fù)。
每個CPⅢ控制點(diǎn)都有一個固定的編號,而每個編號又各自有它單獨(dú)的一個數(shù)據(jù)記錄,這些數(shù)據(jù)記錄都是前期站前單位通過精密儀器測量并反復(fù)驗(yàn)證的,實(shí)際最大誤差0.58mm,不足1mm,完全滿足腕臂數(shù)據(jù)測量允許最大誤差5mm的要求。
2.4 設(shè)計(jì)軌面數(shù)據(jù)獲取
CPⅢ控制點(diǎn)水準(zhǔn)成果中的高程減去測量桿件端部圓球1/2高度(1cm)后,即代表軌道的內(nèi)軌頂標(biāo)高(即最低軌的海平面高度)。將接觸網(wǎng)支柱里程表交給站前單位,根據(jù)曲線要素用公式計(jì)算每一個接觸網(wǎng)支柱里程處的內(nèi)軌標(biāo)高(即支柱處軌面的海平面高度),再由接觸網(wǎng)施工單位計(jì)算出CPⅢ控制點(diǎn)中心與最低軌面之間的高差。通過水準(zhǔn)儀或是經(jīng)緯儀將這個高差反映到接觸網(wǎng)支柱上,在支柱上標(biāo)注軌面紅線。
2.5 支柱限界數(shù)據(jù)獲取
支柱限界數(shù)據(jù)可間接通過CPⅢ獲取。在有砟段,因鋪設(shè)道砟的區(qū)段需要長時間進(jìn)行線路調(diào)整,站前單位一般在防撞墻上標(biāo)出大致的線路中心樁參考點(diǎn),用于后期調(diào)整軌道限界。在與站前單位溝通并詳細(xì)了解參考點(diǎn)位置及放點(diǎn)原則后,就可以利用該點(diǎn)測量出接觸網(wǎng)支柱限界。
3 具體操作方法
3.1 準(zhǔn)備水準(zhǔn)儀(或是帶角度測量的經(jīng)緯儀)一臺,5米塔尺一把、10米鋼卷尺一把,計(jì)算器一臺,記號筆一支。
3.2 準(zhǔn)備CPⅢ水準(zhǔn)成果表
該表由站前單位提供,由于CPⅢ控制點(diǎn)站前單位要反復(fù)測量多次,要確定使用最終確版本。
3.3 準(zhǔn)備接觸網(wǎng)支柱處軌面高程表
考慮線路長短鏈,準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)接觸網(wǎng)支柱里程,根據(jù)線路縱斷面圖要素表計(jì)算接觸網(wǎng)支柱處軌面高程表。另外,計(jì)算時要考慮變坡點(diǎn)的緩和變化,即利用豎曲線半徑正確計(jì)算,從而得出正確的支柱位置設(shè)計(jì)高程。
3.4 確定需要測量的接觸網(wǎng)支柱,在接觸網(wǎng)支柱處內(nèi)軌高程表中找到此支柱號對應(yīng)的內(nèi)軌高程,即此支柱處最低軌的海平面高度,假設(shè)在表中此值為a。在線路上找到距此支柱最近的CPⅢ控制點(diǎn),根據(jù)標(biāo)注的CPⅢ控制點(diǎn)編號,可以在CPⅢ水準(zhǔn)成果表中找出此編號對應(yīng)的高程,即此CPⅢ控制點(diǎn)的海平面高度。假設(shè)在表中此值為b。根據(jù)這兩個數(shù)值可以得到CPⅢ控制點(diǎn)和支柱處最低軌面的高差h,即h=b-a(當(dāng)CPⅢ控制點(diǎn)的高程大于支柱處最低軌高程時h為正值;當(dāng)支柱處最低軌高程大于CPⅢ控制點(diǎn)的高程時h為負(fù)值)。
3.5 在接觸網(wǎng)支柱和CPⅢ控制點(diǎn)之間的兩線路中間架好水準(zhǔn)儀,調(diào)好水平,把5米塔尺的一端放到CPⅢ控制點(diǎn)中心的位置,保證水準(zhǔn)儀能夠讀出數(shù)值,在這一過程中應(yīng)保證塔尺豎直,在水準(zhǔn)儀目鏡中讀出十字絲處的數(shù)值c,并記錄。轉(zhuǎn)動水準(zhǔn)儀,在接觸網(wǎng)支柱上十字絲的位置劃一條臨時標(biāo)記線。
3.6 根據(jù)上述測量原理可以推知軌面紅線的位置是從臨時標(biāo)記線處往下返長度為X的位置。
由h=b-a,X=c+h,
得出X=c+b-a;
因a、b、c三個數(shù)值均為已知,很容易計(jì)算得出X的值。用尺子從臨時標(biāo)記線處向下量長度為X的距離,劃線,此線即為軌面紅線。
3.7 根據(jù)軌面紅線位置,用10米的鋼卷尺可以測量出上下腕臂底座的高度以及它們的間距,至此腕臂數(shù)據(jù)采集中的難點(diǎn)問題得以解決。
實(shí)踐證實(shí):腕臂數(shù)據(jù)采集操作方法合理,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,復(fù)核誤差達(dá)標(biāo)。而且能極大限度地節(jié)約施工工期,為后續(xù)工序的施工創(chuàng)造良好的條件。
[關(guān)鍵詞]高速鐵路;接觸網(wǎng);供電方式
中圖分類號:F42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)26-0077-02
一、高速鐵路接觸網(wǎng)概述
高速鐵路接觸網(wǎng)是一種特殊的供電線路,指的是電氣化軌道交通為了給列車提供牽引電能而沿鐵路線露天架設(shè)的特殊供電線路。接觸網(wǎng)是電氣化軌道交通牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分,但是由于客觀的因素影響,經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等方面的限制,供電牽引系統(tǒng)的設(shè)置是單一的。從更寬廣的意義上而言,接觸網(wǎng)包括了架空接觸網(wǎng)和接觸軌,一般情況下,如果沒有特殊的說明,那么接觸網(wǎng)指的就是架空接觸網(wǎng)。在實(shí)際的高速鐵路接觸網(wǎng)供電方式當(dāng)中,架空接觸網(wǎng)可分為柔性架空式和剛性架空式兩種,但是在高速鐵路中被廣泛應(yīng)用的時柔性架空式。另一方面,高速鐵路接觸網(wǎng)供電方式的組成當(dāng)中有四個比較重要的組成部分:接觸懸掛、支持與定位、支柱與基礎(chǔ)以及保障設(shè)備安全和供電安全的電氣輔助設(shè)施。
1.1 接觸懸掛
接觸懸掛不僅僅是由支持和定位裝置安裝在軌道上方的線索單獨(dú)組成的,還包括組成支持和定位裝置安裝在軌道上方的線索的各類結(jié)構(gòu),具體地可以分為接觸線、吊弦、承力索、彈性吊索和補(bǔ)償裝置以及其他相連接的部件。接觸懸掛是直接參與導(dǎo)流、承受負(fù)荷的關(guān)鍵部分,所以接觸懸掛必須要有良好的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度。
1.2 支持與定位
支持與定位裝置是按照設(shè)計(jì)的要求把與支持定位有關(guān)的零部件組成的支撐與定位接觸懸掛于軌道的上方。在安裝支持與定位裝置時一定要合理地控制好接觸線的導(dǎo)高和拉出值,這樣受電弓才能方便地取流,將全部的機(jī)械負(fù)荷傳遞給支柱的支撐定位結(jié)構(gòu),所以,再設(shè)計(jì)時,對支持與定位裝置的結(jié)構(gòu)功能和可靠性的要求就比較高。
1.3 支柱與基礎(chǔ)
支柱與基礎(chǔ)承擔(dān)了接觸網(wǎng)的主要受力設(shè)備,是接觸網(wǎng)的主要承力設(shè)備。支柱與基礎(chǔ)不但要為接觸網(wǎng)提供支持、下錨和定位承受接觸網(wǎng),而且還要將提供支持、下錨和定位承受接觸網(wǎng)的全部機(jī)械負(fù)荷傳遞給大地。支柱的基礎(chǔ)是埋在地下的,也可以是在大型的建筑物當(dāng)中用于安裝支柱的結(jié)構(gòu)體,接觸網(wǎng)的支柱必須要有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性和比較高的穩(wěn)定性,這樣才能保證接觸網(wǎng)支柱能夠長期承受來自各個方面的壓力,加強(qiáng)接觸網(wǎng)的功能并且提高接觸網(wǎng)的安全性能。
1.4 電氣輔助設(shè)施
接觸網(wǎng)電氣輔助設(shè)施主要是為了提高接觸網(wǎng)的安全性和供電的靈活性的設(shè)施,一般情況下包括:附加導(dǎo)線、防雷與接地、標(biāo)識等。
二、高速鐵路接觸網(wǎng)懸掛類型
懸掛類型是高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)施工的最基本的參數(shù),目前高速鐵路的接觸網(wǎng)懸掛類型大致可分為三種:復(fù)鏈型懸掛、彈性鏈型懸掛、簡單鏈型懸掛。早在1964年,日本就開通的世界上第一條高速鐵路―東京至新大阪的東海道新干線,采用的就是復(fù)鏈型懸掛。但是這種懸掛方式一次性投資太大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,組成零部件太多,所以接觸網(wǎng)運(yùn)營的維修費(fèi)用比較高,而且一旦發(fā)生事故搶修的時間很很長,難度也非常大。而彈性鏈型懸掛方式則是德國一直采用的高速鐵路接觸網(wǎng)懸掛類型。這種懸掛方式帶有彈性的吊索,需要注意的是,這種彈性吊索的設(shè)置需要相當(dāng)精確的計(jì)算和一套嚴(yán)格的施工程序,這些精確的計(jì)算是非常麻煩的,而需要的嚴(yán)格的施工程序也是很難進(jìn)行檢測的,同時應(yīng)該注意的是彈性吊索本身的長度和張力不是固定不變的,他們會隨著溫度發(fā)生改變,因此,在不同的溫度條件下,接觸網(wǎng)是很容易變形的。簡單鏈型懸掛的代表是法國,法國在八十年代建成的巴黎一里昂東南新干線采用彈性鏈型懸掛,但是在正式運(yùn)營的三個月內(nèi),發(fā)生了兩次重大事故,造成導(dǎo)線拉斷、接觸網(wǎng)損壞。因此九十年代初,法國總結(jié)了東南新干線的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),在大量的理論和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上采用了簡單鏈型懸掛。
高速鐵路接觸網(wǎng)對懸掛類型的要求是能夠提供良好的受流質(zhì)量、壽命長、少維修、很少發(fā)生故障或者不會發(fā)生故障,最重要的是,性能價(jià)值比要高。在相同的條件下對三種懸掛類型進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三種懸掛方式均能滿足高速的要求,但是相比較而言,簡單懸掛方式的結(jié)構(gòu)簡單,在施工的時候比較容易完成,即使是在后期的維護(hù)過程當(dāng)中也是很方便的,最重要的是,工程造價(jià)是三種懸掛方式當(dāng)中最低的。所以從綜合受流、成本、施工、運(yùn)營和維護(hù)等各方面來說接觸網(wǎng)都應(yīng)該采用簡單鏈型懸掛。近年來,簡單鏈型懸掛由于不需要設(shè)計(jì)太過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、不用進(jìn)行復(fù)雜的施工環(huán)節(jié)、更不用考慮昂貴的工程造價(jià)成本等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)日益被世界各國所認(rèn)可并且成為高速鐵路接觸網(wǎng)首選的懸掛類型。
三、高速鐵路接觸網(wǎng)供電方式
高速鐵路接觸網(wǎng)的供電方式有多種不同的劃分方式,但是一般可以分為BT、AT和同軸電力電纜三種方式。
3.1 BT(吸流變壓器)方式
BT(吸流變壓器)方式不但可以顯著降低交流牽引網(wǎng)對平行接近架空通信線路的危險(xiǎn)電壓,而且還可以降低雜音干擾電動勢。在牽引網(wǎng)當(dāng)中串聯(lián)接入一定數(shù)量變化比為1:1的吸流變壓器,在回流線的首末兩端分別與鋼軌連通,將直接供電方式時流經(jīng)鋼軌和大地的回流全部吸入回流線中,使接觸網(wǎng)和回流線的電流達(dá)到完全平衡,減輕對通信線的電磁感應(yīng)影響。吸流變壓器(BT)的BT牽引網(wǎng)的阻抗與機(jī)車至牽引變電所的長度不是簡單的線性關(guān)系。如果機(jī)車的取流的位置不同,那么牽引網(wǎng)內(nèi)的電流分布很有可能是不一樣的,牽引電在不同位置觸發(fā)的牽引總阻抗是不同的。采用吸流變壓器后只有吸流變壓器的激磁電流流經(jīng)軌道和大地,而且這個電流很小,所以采用吸流變壓器(BT)可以很大程度地減弱牽引網(wǎng)周圍的磁場,使電氣化鐵道對與它相鄰的通信線路的影響大大降低。吸流變壓器(BT)的供電原理結(jié)線圖如圖1所示。
3.2 AT(自藕變壓器)方式
AT(自藕變壓器)方式是以2x25kv的電壓供電的,在牽引網(wǎng)內(nèi)分散設(shè)置自耦變壓器降壓至25kv供電力。自耦變壓器與接觸網(wǎng)同桿架設(shè)一條對地電壓為25kv但是相位與接觸網(wǎng)電壓反向的“正饋線”,構(gòu)成2x25kv饋電系統(tǒng)。
自耦變壓器的變比為2:1,其一次繞組接在接觸網(wǎng)與正饋線之間,而中性點(diǎn)則接至鋼軌。在接觸網(wǎng)與鋼軌和正饋線之間形成25kv電壓可供電力牽引用電。這種方式可以在不提高牽引網(wǎng)絕緣水平的條件下將反饋電壓提高一倍,成倍地提高牽引網(wǎng)的供電能力。寧杭高鐵(南京至杭州)是就是典型的AT供電方式。
3.3 同軸電力電纜方式
同軸電力電纜方式是一種新型的防干擾供電方式,同軸電力電纜是沿著鐵路埋設(shè)的,電纜的內(nèi)導(dǎo)體作為饋電線與接觸網(wǎng)并聯(lián),電纜的外導(dǎo)體則作為回流線與鋼軌相連,并且每隔一定的距離就要對電纜供電分段。這種方式不但適用于電氣化鐵路穿越大城市,而且還適用于對凈空要求較高的橋梁、隧道等地段。同軸電力電纜方式德供電特性相比其他供電方式來說是比較好的,而且抗干擾效果也是很不錯的,但是這種方式的工程造價(jià)比較高。同軸電力電纜方式在每一個供電分區(qū)的接觸網(wǎng)都采取相應(yīng)了相應(yīng)的采取電分段措施,在這種分段方式當(dāng)中,從牽引電到電力機(jī)車之間的大部分的區(qū)段之間都是沒有電流的,而且對鄰近的通信線路的影響是由電纜內(nèi)的導(dǎo)體和外導(dǎo)體中的電流差決定的。同軸電力電纜方式的接觸網(wǎng)分段方式如圖2:
四、結(jié)語
高速鐵路接觸網(wǎng)供電方式是高速鐵路建設(shè)必須要重視的問題之一,必須要選擇合理的供電方式才能保證高速鐵路的用電安全。在選擇高速鐵路接觸網(wǎng)供電方式時,不僅要考慮技術(shù)方案的先進(jìn)合理性,還要能夠有效地降低工程造價(jià)及運(yùn)營成本經(jīng)濟(jì)。我國的高速鐵路剛剛起步,高速鐵路接觸網(wǎng)的供電方式的研究也尚不成熟,有待深入研究。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:接觸網(wǎng);電氣燒傷;原因分析:防治措施
一、接觸網(wǎng)的概述
接觸網(wǎng)是指電氣化鐵路接觸網(wǎng),是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上,其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機(jī)車。
二、導(dǎo)致接觸網(wǎng)設(shè)備的電氣燒傷問題的原因
1、因主導(dǎo)電回路不暢
引起主導(dǎo)電回路內(nèi)設(shè)備發(fā)熱而燒傷接觸網(wǎng)起導(dǎo)電功能的回路是由饋電線、隔離開關(guān)、開關(guān)引線、接觸線、電連接器等組成的,我們稱其為主導(dǎo)電回路(包括加強(qiáng)線、迂回線,捷接線等以及BT供電方式中的吸流變壓器、AT供電方式中的正饋線)。主導(dǎo)電回路各部分間是由各種線夾進(jìn)行連接的,從而使得這一回路沿鐵路延伸,我們稱這些線夾(如供電線夾、電連接線夾、導(dǎo)線接頭線夾等等)及其被連接的部分為主導(dǎo)電回路的電氣連接。主導(dǎo)電回路必須良好,才能保證電流的暢通;若存有缺陷,將引起局部載流過大、零部件分流嚴(yán)重,從而燒傷接觸網(wǎng)設(shè)備。所謂主導(dǎo)電回路“暢通”,就是要保證主導(dǎo)電回路的截面積(或當(dāng)量面積)。導(dǎo)流不暢主要有三方面的原因:(1)設(shè)計(jì)中采用的主導(dǎo)電回路允許持續(xù)載流量偏小:在電氣化設(shè)計(jì)中,雖對線路牽引運(yùn)能的增加裕量有所考慮,但隨著鐵路運(yùn)輸發(fā)展,現(xiàn)在牽引運(yùn)能的增加已超出了設(shè)計(jì)時所考慮的裕量。原采用的一些線索因持續(xù)載流量偏小,串接在主導(dǎo)電回路中的設(shè)備的額定電流較小,而承受不了大電流的長期運(yùn)行,發(fā)生了電氣燒傷。(2)錯誤接線造成主導(dǎo)電回路中某一處截面減少,阻抗加大,溫升過高而燒斷承力索。(3)主導(dǎo)電回路中電氣連接不良,如接觸線電連接線夾未打楔子導(dǎo)致導(dǎo)電截面減少;供電線線夾裝反或線夾內(nèi)有異物造成該處導(dǎo)電截面降低;電氣連接由于長時間的運(yùn)行、氣候變化、電流通過等造成的電或化學(xué)腐蝕,使電氣連接的阻抗增大造成主回路導(dǎo)流不暢。
2、接觸網(wǎng)接觸不良
接觸網(wǎng)接觸不良會引起:(1)線岔始觸點(diǎn)刮弓,線岔是站場接觸網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備之一、數(shù)量多、情況復(fù)雜、條件各異、是事故多發(fā)的重要部位,主要原因是在線岔紿觸點(diǎn)處,受電弓沒有同時托起兩根觸線所致.同時,還由于在始觸點(diǎn)處兩根接觸線上都安裝有吊弦線夾而造成打弓。(2)定位管坡度偏小、在受電弓通過時、可能會因線路不平順、三角坑缺欠、或運(yùn)行速度驟變、外軌超高等方面的隨機(jī)激振因素,造成受電弓撞擊定位管。(3)電連接線松弛、燒損、脫落等造成弓網(wǎng)故障。(4)絕緣部件故障。由于多種因素造成絕緣子老化、裂紋、損傷及污染,致使絕緣部件放電、閃絡(luò)或擊穿,造成瞬態(tài)故障及永久性故障。
3、接觸網(wǎng)零部件故障 由于零部件質(zhì)量問題造成緊固件斷裂和松動以致造成故障。同時維修質(zhì)量不高或維修不當(dāng)、失修、設(shè)備缺欠沒有發(fā)現(xiàn)或沒有及時處理,造成的故障數(shù)量也不少、很值得注意。接觸網(wǎng)零部件以各種不同的原因所產(chǎn)生的故障、歷來都占有很高的比例,是一個很值得研究的問題。上述各類故障種類不同、情況各異,都是幾十年來周而復(fù)始、屢屢重復(fù)發(fā)生的故障。但是這些故障也是不難避免的,關(guān)鍵問題是要重視和研究,應(yīng)根據(jù)不同類型采取相應(yīng)的技術(shù)對策及措施,有計(jì)劃地克服問題。
4、(1)在施工時未嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致電聯(lián)接器的接線不正確、線夾安裝不標(biāo)準(zhǔn)。(2)電氣聯(lián)接檢修中多是做些外觀上的檢查,沒有對線夾解體檢查,未清除線夾內(nèi)的雜質(zhì)。(3)對設(shè)備的巡視特別是夜巡工作執(zhí)行不力。
三、接觸網(wǎng)設(shè)備的電氣燒傷問題的預(yù)防措施
1、加強(qiáng)主導(dǎo)電回路檢查和管理
綜合治理,多管齊下攻克難關(guān)。為此,這個段采取了以下技術(shù)手段和措施對接觸網(wǎng)電氣燒傷進(jìn)行防治,加強(qiáng)主導(dǎo)電回路檢查,定期安排業(yè)務(wù)素質(zhì)高的技術(shù)骨干,技師進(jìn)行夜間巡視,及時發(fā)現(xiàn)電氣連接及零部件受熱嚴(yán)重發(fā)紅等安全隱患;運(yùn)用科技手段,加大科技投入力度,為各接觸網(wǎng)工區(qū)配備紅外熱像儀等設(shè)備,在接觸網(wǎng)上安裝測量儀器、定期進(jìn)行溫度檢測、發(fā)現(xiàn)異常立即打開檢修整治;嚴(yán)格執(zhí)行維修、檢修計(jì)劃安排,定期進(jìn)行主導(dǎo)電回路電氣節(jié)點(diǎn)的解體檢查,及時消除、清理線夾與線索連接部位的氧化物、電腐蝕物、并涂抹導(dǎo)電膏,確保各電氣節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)良好;在500安培及以上大電流、高坡區(qū)段采取加強(qiáng)措施;正確選用零部件并采取新工藝、新技術(shù);在復(fù)線區(qū)段進(jìn)行反方向電氣補(bǔ)強(qiáng);在站場岔區(qū)、延錨形成的“關(guān)節(jié)處”進(jìn)行電氣補(bǔ)強(qiáng).對管內(nèi)所有的主導(dǎo)電回路進(jìn)行統(tǒng)計(jì),建立主導(dǎo)電回路臺帳,檢修一處,消號一處,消除漏檢漏修現(xiàn)象。(1)每月進(jìn)行一次夜間巡視,觀察主導(dǎo)電回路是否存在過熱變色和閃絡(luò)放電現(xiàn)象。(2)加強(qiáng)對重點(diǎn)處所、重點(diǎn)區(qū)段的控制.每星期對變電所處上網(wǎng)饋線及大電流區(qū)段的主導(dǎo)電回路進(jìn)行夜間巡視.(3)采用加裝測溫貼片加強(qiáng)對主導(dǎo)電回路的監(jiān)控,晝間巡視注意觀察測溫貼片的顏色,發(fā)現(xiàn)測溫貼片因過熱變色及時安排檢修,消除設(shè)備隱患。(4)提高主導(dǎo)電回路檢修質(zhì)量,嚴(yán)格按照工藝進(jìn)行檢修,嚴(yán)禁簡化作業(yè)程序。
2、提高接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性
(1)建議在高速電氣化鐵路中采用雙承雙導(dǎo)的全補(bǔ)償簡單鏈型懸掛,以提高整個接觸懸掛的重量,同時增加導(dǎo)線的總截面積,提高了接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性.(2)、在條件允許的情況下,選用先進(jìn)的設(shè)備、優(yōu)化施工工藝、以提高施工質(zhì)量、盡量減少硬點(diǎn)數(shù)量。
(3)、在材料方面,選用符合設(shè)計(jì)的先進(jìn)配件和優(yōu)質(zhì)材料。要廣泛采用塑料、玻璃鋼或輕型鋁鎂合金代替銅、鋼及鑄鐵等零件。 3、加強(qiáng)零部件斷裂管理 (1)把好零部件上網(wǎng)關(guān),嚴(yán)禁非標(biāo)零部件上網(wǎng)。(2)供電段為各工區(qū)配備扭矩扳手,組織學(xué)習(xí)下發(fā)各零部件的緊固力矩規(guī)定,在現(xiàn)場作業(yè)中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)力距進(jìn)行零部件緊固.(3)提高車梯巡檢的質(zhì)量,在車梯巡檢中加強(qiáng)對零部件松、脫、斷、裂、滑、移、燒傷的檢查.通過三年來在狀態(tài)修修制下的接觸網(wǎng)設(shè)備檢修,完成了在周期修修制下不能完成的年度生產(chǎn)任務(wù),設(shè)備參數(shù)可以有效控制,設(shè)備質(zhì)量有了明顯的提高。實(shí)踐證明、狀態(tài)修是更科學(xué)的檢修方式、從周期修向狀態(tài)修轉(zhuǎn)變是一種技術(shù)進(jìn)步、應(yīng)當(dāng)積極、認(rèn)真地推行。
4、(1)在新建、大修接觸網(wǎng)時,應(yīng)按遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)來選定主導(dǎo)電回路中的零部件。對既有的一些載流量偏小的線索、設(shè)備進(jìn)行技改。(2)按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢修主導(dǎo)電回路,車梯巡檢時對電聯(lián)接線夾進(jìn)行解體檢查,清除雜質(zhì),打磨氧化層、涂導(dǎo)電膏。(3)做好接觸網(wǎng)設(shè)備的巡視(特別是夜間巡視)工作。
關(guān)鍵詞:接觸網(wǎng); 故障; 三檢查一限速; 地鐵運(yùn)營
中圖分類號:U231.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)09-173-002
南京地鐵三條線均采用架空接觸網(wǎng)懸掛,高架及地面線路為柔性接觸懸掛,地下線路為剛性接觸懸掛。由于接觸網(wǎng)是一種機(jī)、電合一露天布置特殊設(shè)備,工作狀態(tài)隨時都在發(fā)生變化,一旦結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生細(xì)微變化,將直接導(dǎo)致接觸網(wǎng)和受電弓正常工作。弓網(wǎng)配合不好出現(xiàn)打火,震動等故障現(xiàn)象,如果不及時采取有效控制措施,經(jīng)過多次弓網(wǎng)沖擊將導(dǎo)致弓網(wǎng)糾纏,直流開關(guān)跳閘等直接影響行車安全的故障。作為地鐵運(yùn)營指揮的調(diào)度員,如何在設(shè)備參數(shù)發(fā)生變化的初期,做出準(zhǔn)確、及時的控制措施,將故障影響降到最低,通過分析南京地鐵開通7年所有接觸網(wǎng)跳閘故障原因,制定“三檢查一限速”的調(diào)度控制措施,經(jīng)過多次成功運(yùn)用,降低了接觸網(wǎng)故障跳閘對地鐵運(yùn)營安全、服務(wù)的影響。本文通過分析接觸網(wǎng)跳閘原因,重點(diǎn)介紹“三檢查一限速”控制措施,提高地鐵調(diào)度員處理接觸網(wǎng)故障跳閘的能力。
一、接觸網(wǎng)故障跳閘原因
南京地鐵2005年至2011年運(yùn)營故障統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)生中斷運(yùn)營30分鐘以上的故障,接觸網(wǎng)故障跳閘占到80%,主要原因有以下幾種。
1.接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)原因
由于地鐵列車行車密度大、列車速度變化大,因此接觸網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)一旦發(fā)生變化,就會對列車運(yùn)營造成障礙,嚴(yán)重時造成弓網(wǎng)故障。
2.天氣原因
2.1架空剛性接觸網(wǎng),由于匯流排在溫度變化時熱脹冷縮嚴(yán)重,導(dǎo)致匯流排變形,引發(fā)弓網(wǎng)故障。
2.2架空柔性接觸網(wǎng),由于施工或設(shè)計(jì)原因,接觸網(wǎng)個別處所在結(jié)構(gòu)上存在問題,當(dāng)溫度變化時由于接觸懸掛的熱脹冷縮致使相應(yīng)的線索馳度發(fā)生變化,線索馳度過大時動態(tài)情況下易形成弓網(wǎng)故障。
2.3由于接觸網(wǎng)露天布置,受自然環(huán)境影響較大,雷擊跳閘、冰雪結(jié)冰、大風(fēng)異物懸掛都直接造成弓網(wǎng)故障的發(fā)生。
2.4地下線路軌頂個別設(shè)備安裝形式不合理,在活塞風(fēng)的影響下發(fā)生脫離,造成接觸網(wǎng)設(shè)備損傷,引起接觸網(wǎng)故障跳閘。
3.受電弓原因
接觸網(wǎng)接觸懸掛的一個重要指標(biāo)就是彈性均勻,由于剛?cè)峤佑|懸掛本身存在彈性差異,在列車高速運(yùn)行情況下,受電弓就可能出現(xiàn)不正常波動或擺動,它會加快接觸導(dǎo)線和受電弓滑板的異常磨耗和撞擊性損害,撞擊力還會向受電弓其他部件傳遞,甚至出現(xiàn)撞弓、碰弓現(xiàn)象。
二、故障現(xiàn)象
以上原因造成的接觸網(wǎng)故障,除雷雨,大風(fēng)等惡劣天氣引發(fā)突發(fā)故障外,其他情況下表現(xiàn)為弓網(wǎng)配合異常,從而在列車經(jīng)過時,技術(shù)參數(shù)發(fā)生變法,出現(xiàn)較為明顯的打火現(xiàn)象,地鐵調(diào)度員在接到車站、司機(jī)匯報(bào)弓網(wǎng)打火后,必須通過線路分布、現(xiàn)場情況做出準(zhǔn)確判斷。以下是南京地鐵關(guān)于接觸網(wǎng)弓網(wǎng)打火是“正常”打火或“異常”打火或“嚴(yán)重”打火的判斷方法和處置原則。
三、“三檢查一限速”控制措施
無論是受電弓還是接觸網(wǎng)故障,最初反應(yīng)出的現(xiàn)象即弓網(wǎng)打火,如不能在前期做出正確的處置措施,如果是受電弓故障帶傷運(yùn)行,損壞途徑接觸網(wǎng);如果是接觸網(wǎng)某點(diǎn)參數(shù)異常,列車經(jīng)過故障點(diǎn)打火,經(jīng)過多次受電弓的高速沖擊,最終導(dǎo)致接觸網(wǎng)跳閘。自動重合閘成功,將影響列車運(yùn)行,自動重合不成功將導(dǎo)致運(yùn)營中斷。為此總結(jié)經(jīng)驗(yàn),調(diào)度員應(yīng)充分調(diào)動設(shè)備檢修人員和車站工作人員,檢查設(shè)備,要求列車降低運(yùn)行速度,減少弓網(wǎng)彈性沖擊力,防止故障影響擴(kuò)大,最大限度維持列車運(yùn)營,減少對車客服務(wù)的影響。制定了“三檢查一限速”調(diào)度控制措施,即:接觸網(wǎng)專業(yè)檢查接觸網(wǎng)設(shè)備是否正常,車站檢查后續(xù)列車受電弓是否打火,司機(jī)確認(rèn)列車運(yùn)行狀態(tài)是否正常,事發(fā)區(qū)段列車限速運(yùn)行(25KM/H)。
四、成功運(yùn)用案例
2011年8月22日14:32分,南京地鐵二號線孝陵衛(wèi)至苜蓿園下行接觸網(wǎng)跳閘,1分鐘后直流開關(guān)自動重合閘成功,下馬坊出站有1列電客車停在故障區(qū)段,司機(jī)報(bào)爆裂聲。
控制中心調(diào)度立即執(zhí)行“三檢查一限速”,要求該次列車降前弓限速運(yùn)行。通知后續(xù)三個站檢查該次列車弓網(wǎng)配合情況,通知后續(xù)列車限速25KM/H在跳閘區(qū)間運(yùn)行,加強(qiáng)接觸網(wǎng)設(shè)備瞭望。后續(xù)列車運(yùn)行至下馬坊出站時,孝陵衛(wèi)至苜蓿園下行接觸網(wǎng)再次跳閘,自動重合閘不成功。調(diào)度員準(zhǔn)確判斷下馬坊出站接觸網(wǎng)故障,通知專業(yè)搶修。經(jīng)專業(yè)現(xiàn)場確認(rèn),故障原因?yàn)?1日晚間暴雨導(dǎo)致地下水位遞增引起混泥土隧道床上浮約10厘米,涉及范圍約20余米。下馬坊站下行出站約200米處道床拱起。雖然此故障不是接觸網(wǎng)設(shè)備自身原因造成,但由于結(jié)構(gòu)變化造成接觸網(wǎng)參數(shù)發(fā)生變化,初期直接反映為弓網(wǎng)打火,造成接觸網(wǎng)跳閘,調(diào)度員合理運(yùn)用“三檢查一限速”控制措施,尤其是限速命令,防止了列車高速通過軌道拱起區(qū)段,造成列車脫軌重大事件的發(fā)生。
調(diào)度員是地鐵運(yùn)營的指揮官,做好預(yù)知、預(yù)判、預(yù)想是處置各類故障的關(guān)鍵。“三檢查一限速”控制措施是調(diào)度員處置接觸網(wǎng)故障跳閘前期最有效的措施,通過多次成功運(yùn)用,大大減小故障對運(yùn)營服務(wù)的影響。
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太原鐵路局供電處山西太原030013
摘要院雷電在電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行危害嚴(yán)重,極易造成設(shè)備損壞絕緣破壞引發(fā)跳閘甚至中斷供電故障,本文在對雷電機(jī)理、形成原因及分類研究的基礎(chǔ)上,針對防止雷害的主要因素制定預(yù)防對策和技術(shù)措施,對電氣化鐵路的防雷探索和現(xiàn)場實(shí)施具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞 院電氣化鐵路;接觸網(wǎng);防雷;措施
1 概述
電氣化鐵路在運(yùn)輸系統(tǒng)中逐漸承擔(dān)起明顯重要的作用,但接觸網(wǎng)設(shè)備周邊環(huán)境的變化和日常極端惡劣天氣不斷增多,接觸網(wǎng)設(shè)備因雷擊引發(fā)跳閘故障日漸頻繁,給供電設(shè)備的安全運(yùn)行埋下隱患。如何防治雷擊引發(fā)的閃絡(luò)造成接觸網(wǎng)設(shè)備跳閘成為電氣化鐵路發(fā)展的重要部分之一。本文著重從雷電機(jī)理、形成原因進(jìn)行分類研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合管內(nèi)電氣化接觸網(wǎng)雷害故障的實(shí)際情況,針對防止雷害的主要因素預(yù)防對策和技術(shù)措施進(jìn)行研究。
2 雷電產(chǎn)生的起源和過程
根據(jù)統(tǒng)計(jì)在我們生活的地球整體范圍內(nèi),雷電生成的頻率十分可觀,隨時地球上都約有兩千多個地點(diǎn)正遭受雷暴,每秒鐘地球就有上百次雷電,眾所周知我們生活的地球是大電容體,空氣中的水滴(或冰晶、雹粒等)在地球的大氣電場中形成感應(yīng)電荷,下端為正電荷、上端為負(fù)電荷,與大氣中上升的負(fù)離子的電荷中和,使水滴帶負(fù)電,形成雷(雨)云起電后的電荷分布。雷電放電實(shí)質(zhì)上是一種超長氣隙的火花放電,它所產(chǎn)生的雷電流高達(dá)數(shù)十、甚至數(shù)百千安,從而會引起巨大的電磁效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)。
猿雷電表現(xiàn)的方式和分類
雷電的形式分為枝狀閃電、帶狀閃電、叉狀閃電、片狀閃電、球狀閃電、聯(lián)珠狀閃電。
按空間位置分類。云閃:云內(nèi)閃電和云際閃電(兩片云之間)。地閃:俗稱落地雷,是日常防雷主要研究對象。
接觸網(wǎng)雷擊主要分為直擊雷擊、感應(yīng)雷擊兩種形式。直接雷擊:雷云直接對接觸網(wǎng)供電設(shè)備放電。感應(yīng)雷擊:雷云通過靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)在接觸網(wǎng)附近的支撐裝置、接觸懸掛、附加導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
4 接觸網(wǎng)雷擊具體案例
在我國電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備由于雷擊造成的跳閘可達(dá)到30%-60%,而高速電氣化鐵路比率更高。高鐵線路地處空曠地帶,多采用高架橋方式,線路兩側(cè)高大建筑物少,因此對于雷電來講目標(biāo)比較突出。在強(qiáng)對流、雷暴天氣高鐵接觸網(wǎng)受雷擊跳閘情況比較突出。根據(jù)統(tǒng)計(jì),僅2014 年我國全路34 條電氣化鐵路就發(fā)生設(shè)備雷擊跳閘就達(dá)到1214 件,尤其是處于山區(qū)、橋梁等地形環(huán)境復(fù)雜的地區(qū),雷擊引發(fā)的跳閘故障率更高。
以管內(nèi)開通的某高速鐵路線路為例,此高速鐵路長413.363km,全線正線采用AT 供電方式,聯(lián)絡(luò)線、動車走行線采用直接供電方式。自2014 年7 月1 日開通以來,共發(fā)生26 起雷擊引起設(shè)備損壞的事故。占故障總跳閘的比例達(dá)57.7%。
其中典型案例有:
4.1 區(qū)間對向下錨正饋線燒傷(圖1)
4.2 正饋線對向下錨處絕緣子閃絡(luò)(圖2)
4.3 區(qū)間對向下錨處正饋線對絕緣子放電(圖3)
5 接觸網(wǎng)雷擊特點(diǎn)分析
5.1 按接觸網(wǎng)雷擊部位來看
從雷擊接觸網(wǎng)設(shè)備部位分類統(tǒng)計(jì)來看,對接觸網(wǎng)附加線、支撐裝置的平腕臂、斜腕臂絕緣子、站場軟橫跨承力索端部絕緣子、接觸懸掛下錨絕緣子、避雷器等均發(fā)生過雷擊閃絡(luò)擊穿,其中尤其是正饋線和斜腕臂絕緣子可占到雷擊閃絡(luò)的50%以上。
5.2 接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面分析
區(qū)間正饋線的安裝高度在距離軌面10.3m 處,其下方2m 才是接觸懸掛,在雷電面前正饋線相當(dāng)于為接觸懸掛起到了防護(hù)作用,雷擊比例大大增加。站場軟橫跨橫承力索端部絕緣子基本在13—15m 的位置處,處于最高的地方,也成為了雷擊的首要對象。
5.3 從雷害后果分析
淤接觸網(wǎng)絕緣子破碎、損傷。接觸網(wǎng)防污式絕緣子的雷電沖擊耐受電壓水平懸式絕緣子為300kV、棒式絕緣子為270kV,但該絕緣水平只表現(xiàn)于新線建成的較短時間內(nèi)。由于接觸網(wǎng)安裝高度低,周圍污染因素多,隨著運(yùn)營時間的增長,絕緣子污染嚴(yán)重和老化導(dǎo)致絕緣水平不斷降低,這也是接觸網(wǎng)遭雷擊后絕緣子常被擊穿的主要原因。
于承力索斷線、接觸線燒損。無論直擊或繞擊,最終結(jié)果都是在接觸網(wǎng)線索上形成超高過電壓,由于不能及時泄流時就會燒損線索。
盂支柱頂帽裂損、肩架金具因電流燒損等。由于支柱高于接觸網(wǎng)其它部分,所以更容易成為雷擊首要部位,造成設(shè)備損壞。榆避雷器擊穿等。由于避雷器的接地條件多樣,而鐵路接地隨著運(yùn)行時間增長條件惡劣,部分接地銹蝕嚴(yán)重加上鐵路沿線地質(zhì)環(huán)境因素,使得接地電阻較大,無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。感應(yīng)雷擊造成過電壓后,避雷器的最大殘壓值大幅提高,可能會造成絕緣子閃絡(luò)及擊穿。
6 防雷現(xiàn)狀情況分析
6.1 目前電力系統(tǒng)防雷策略及其技術(shù)對策
中國電力網(wǎng)采用的防治雷害措施是以對雷電加強(qiáng)監(jiān)測為指導(dǎo),電力系統(tǒng)構(gòu)建雷電監(jiān)測研究平臺,實(shí)現(xiàn)了對雷電發(fā)生情況的實(shí)時監(jiān)控。同時采取差異化的防雷手段,從而實(shí)現(xiàn)大力減少雷擊的目的。電力系統(tǒng)輸電線路防雷目標(biāo)是提高線路的耐雷特性,降低線路的雷擊跳閘率。電力系統(tǒng)在研究確定線路防雷方式時,綜合考慮系統(tǒng)的運(yùn)行方式、線路的電壓等級、重要程度、線路經(jīng)過地區(qū)的雷電活動的強(qiáng)弱、地形地貌特點(diǎn)、土壤電阻率高低等自然條件,根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的結(jié)果,采取合理的保護(hù)措施。
6.2 國內(nèi)接觸網(wǎng)防雷情況
接觸網(wǎng)防雷裝置主要由接閃器或避雷器、引下線和接地裝置組成。淤接觸網(wǎng)線路防雷的接閃器通常為避雷線方式。架設(shè)避雷線的目的是為了利用避雷線的屏蔽作用,保護(hù)下方的設(shè)備不受直接雷擊,并和良好的接地裝置配合,將雷電流迅速泄入大地,降低雷擊引起的過電壓。
于裝設(shè)避雷器方式。路內(nèi)接觸網(wǎng)設(shè)備防雷均采用避雷器的方式,《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定接觸網(wǎng)避雷器的安裝位置在:分相和站場端部絕緣錨段關(guān)節(jié);長度2000m 及以上的隧道的兩端;較長供電線或AF 線連接到接觸網(wǎng)上的接線處;強(qiáng)雷區(qū)應(yīng)架設(shè)獨(dú)立的避雷線,接地電阻值10贅。
盂引下線是用于將雷電流從避雷線傳導(dǎo)至接地裝置或利用等電位連接降低反擊過電壓的導(dǎo)體。目前暫按通行做法,避雷線每隔800耀1000m 設(shè)置一處引下線。引下線的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和最小截面應(yīng)滿足雷電流強(qiáng)度檢算并不小于避雷線的銅當(dāng)量載流截面。
榆接地裝置:接地體和接地線的總和,用于傳導(dǎo)雷電流并將其流散入大地,同時降低反擊電壓。當(dāng)接觸網(wǎng)受到雷擊過電壓或操作過電壓影響時,電流通過避雷器流入大地,造成避雷器接地極附近電位升高,如果接地電阻過大,會對接觸網(wǎng)以及周邊設(shè)備造成反擊,引起變電所跳閘或燒壞信號與通信設(shè)備。
7 接觸網(wǎng)防雷的措施和方案
結(jié)合管內(nèi)電氣化線路的具體運(yùn)行情況和歷年來雷害故障的情況,為充分防治雷害,需從以下幾個方面完善接觸網(wǎng)的防治方案。7.1 利用現(xiàn)有資源逐步構(gòu)建豐富電氣化鐵路的雷電監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)首先由路局、供電段、車間建成三級網(wǎng)絡(luò),積極爭取電力、氣象等部門現(xiàn)成的雷電定位資料,掌握管內(nèi)電氣化雷電數(shù)據(jù)和規(guī)律。為鐵路沿線雷電活動監(jiān)測、雷電預(yù)警、鐵路雷電事故實(shí)時查詢、事故調(diào)查、雷電數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)提供技術(shù)平臺。
7.2 裝設(shè)避雷線
架設(shè)避雷線是降低接觸網(wǎng)雷擊跳閘概率和避免絕緣子損壞最有效的措施之一,對處于多雷、高雷、強(qiáng)雷區(qū)的電氣化線路,應(yīng)結(jié)合線路條件以及雷電防護(hù)要求,以架設(shè)避雷線為主,一種是按折角法計(jì)算,避雷線增高肩架高度須在柱頂以上約2.5m(按45毅保護(hù)角考慮),一方面增高肩架尺寸和重量較大、在支柱上固定困難、施工安裝難度大,另一方面對支柱的穩(wěn)定性有較大的影響。
另一種是按滾球法計(jì)算,避雷線增高肩架高度須在柱頂以上約1m,對支柱穩(wěn)定性影響較小,易于工程實(shí)施。架設(shè)避雷線后可引導(dǎo)雷電向避雷線放電,通過桿塔和接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護(hù)的接觸網(wǎng)設(shè)備免遭雷擊。對于建設(shè)中或已開通線路,可逐年進(jìn)行接觸網(wǎng)防雷改造試驗(yàn),實(shí)施增設(shè)避雷線功能的改造方案。
7.3 提高接觸網(wǎng)整體接地水平
接地系統(tǒng)的好壞直接決定了防雷措施的效果,設(shè)計(jì)、施工部門要確保防雷接地裝置的等效電阻值滿足要求,運(yùn)營管理單位應(yīng)定期檢查維護(hù)防雷設(shè)施、定期測量接地電阻等參數(shù),發(fā)現(xiàn)問題及時處理。每年雨季前對管內(nèi)接地裝置進(jìn)行一次全面搖測,測量接地電阻不滿足要求的增加或更換接地極。對隔離開關(guān)、避雷器、架空地線處的單獨(dú)接地極進(jìn)行整治處理,重新埋設(shè)接地極,部分處所裝設(shè)石墨接地極,以保證接地良好。
7.4 加強(qiáng)線路絕緣
防治雷害可采取增加線路絕緣的方法,主要辦法一方面是增加接觸網(wǎng)設(shè)備中復(fù)合絕緣子的應(yīng)用,接觸網(wǎng)下錨、分段、分相用絕緣子優(yōu)先采用復(fù)合絕緣子,避免雷擊絕緣子損壞造成嚴(yán)重后果。另一方面是增加絕緣子串中的片數(shù)、改用大爬距懸式絕緣子、增大塔頭空氣間距等等。為減小絕緣子絕緣性能降低帶來的影響可加強(qiáng)絕緣清掃維護(hù),每年進(jìn)行2 次帶電水沖洗和人工清掃,對污染嚴(yán)重的絕緣子隨時進(jìn)行清掃。
7.5 安裝避雷器
安裝避雷器(避雷針)是防雷的重要措施,在支柱接地電阻相同的情況下,安裝避雷器可大大提高線路耐雷水平。當(dāng)支柱接地電阻為30贅時,無避雷器時的線路耐雷水平為12kA,安裝避雷器后,線路耐雷水平提高到24kA。確定避雷器的安裝密度、防護(hù)范圍、分流情況和失效條件是制定合適的接觸網(wǎng)防雷措施的前提。運(yùn)行中在雷雨季節(jié)到來之前,安排對管內(nèi)避雷器進(jìn)行避雷器預(yù)防性試驗(yàn),對狀態(tài)不良避雷裝置及時安排更換,確保設(shè)備雷擊狀況下,防雷設(shè)施能夠起到保護(hù)作用。
7.6 加強(qiáng)雷擊跳閘分析
高度重視雷擊跳閘放電點(diǎn)查找和故標(biāo)分析修正工作,一是雷雨天氣發(fā)生供電跳閘后,采取添乘動車組(機(jī)車)、柵欄外巡視等方式,及時組織人員對故標(biāo)指示2km 范圍內(nèi)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行巡查,當(dāng)日天窗點(diǎn)內(nèi)停電檢查,及時發(fā)現(xiàn)雷擊對供電設(shè)備的損壞情況并及時采取更換絕緣子等措施,消除安全隱患。二是對故標(biāo)等跳閘保護(hù)動作信息與巡查情況進(jìn)行分析比對,及時修正故標(biāo)參數(shù),不斷提高故標(biāo)的準(zhǔn)確性。
7.7 快速恢復(fù)供電
由于接觸網(wǎng)正饋線位于接觸網(wǎng)上方,極易遭受雷電侵襲,且發(fā)生故障后,故障查巡、處理時間長。所以在現(xiàn)場運(yùn)行中可采取在牽引變電所內(nèi)正饋線上加裝隔離開關(guān),當(dāng)正饋線發(fā)生故障時,及時拉開隔離開關(guān),將正饋線退出運(yùn)行,由AT 供電方式改為直供方式,最大限度地壓縮故障延時,快速恢復(fù)供電。
8 結(jié)語
接觸網(wǎng)設(shè)備具有線長、露天、高電壓、無備用等特點(diǎn)。在雷雨天氣情況下,遭受雷電襲擊的概率較大。加強(qiáng)接觸網(wǎng)的防雷措施、提高接觸網(wǎng)的耐雷強(qiáng)度是保障接觸網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行及鐵路運(yùn)輸暢通的一項(xiàng)重要措施。在運(yùn)行實(shí)踐中必須不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)加以防治,從而確保運(yùn)輸安全。
參考文獻(xiàn):
[1]鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范[S].TB10009-2005.
[2]建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].GB50057-94.
關(guān)鍵詞:接觸網(wǎng) 巡視 檢修 組織方式
0 引言
濟(jì)南鐵路局青島供電段作為全國鐵路系統(tǒng)的一個設(shè)備管理站段,負(fù)責(zé)牽引供電設(shè)備、水電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理工作,確保設(shè)備安全,確保為鐵路系統(tǒng)不中斷的安全供電,是青島供電段責(zé)無旁貸的任務(wù)。而巡視和檢修是抓好設(shè)備安全的兩個最有效的手段,通過巡視可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不良運(yùn)行狀態(tài),提前發(fā)現(xiàn)及時處理確保設(shè)備運(yùn)行安全;通過檢修可以全面提高設(shè)備質(zhì)量,為設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行打好基礎(chǔ)。
接觸網(wǎng)工區(qū)作為鐵路管理最基層的生產(chǎn)組織單元,具體負(fù)責(zé)著設(shè)備巡視和檢修工作的現(xiàn)場組織和執(zhí)行,通過優(yōu)化接觸網(wǎng)工區(qū)的巡視、檢修作業(yè)組織方式,在固定作業(yè)時間、作業(yè)人員維持既有不變的前提下,最大程度提高作業(yè)效率,提高巡視、檢修質(zhì)量,最終達(dá)到確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo),這一直是基層工區(qū)最核心生產(chǎn)管理目標(biāo)。
而目前,接觸網(wǎng)工區(qū)巡視、檢修作業(yè)組織方式不優(yōu),存在巡視作業(yè)質(zhì)量不高,檢修作業(yè)效率低下等問題。對此,對作業(yè)組織過程中存在的問題進(jìn)行分析,并提出了有針對性的優(yōu)化方案,組織現(xiàn)場實(shí)施,不斷提高基層工區(qū)的生產(chǎn)管理水平。
1 目前接觸網(wǎng)工區(qū)巡視、檢修作業(yè)組織存在的主要問題
1.1 因?yàn)楣╇妼I(yè)設(shè)備特點(diǎn),接觸網(wǎng)支柱沿鐵路線分散布置,設(shè)備巡檢是否到位,巡視人員是否認(rèn)真巡視,通過巡視能否發(fā)現(xiàn)問題,完全憑職工個人的責(zé)任心和業(yè)務(wù)能力,對此,傳統(tǒng)的巡視作業(yè)組織方式對此缺少有效的約束手段,造成設(shè)備巡視工作一個職工一個干法,巡視行走的路線不固定、巡視重點(diǎn)不統(tǒng)一,從而造成巡視質(zhì)量不高,甚至對個別設(shè)備的漏巡。
1.2 因鐵路行車特點(diǎn)及牽引供電專業(yè)設(shè)備運(yùn)行檢修工作的要求,網(wǎng)工區(qū)實(shí)現(xiàn)“兩班倒”的24小時不間斷值班,檢修作業(yè)一般在星期一至星期四的圖定“天窗”內(nèi)進(jìn)行。①停電檢修作業(yè)時,每個作業(yè)組必須設(shè)置駐站要令、行車防護(hù)、裝設(shè)接地線、推扶車梯等輔助人員,而工區(qū)人員數(shù)量固定,從而造成真正進(jìn)行設(shè)備檢修作業(yè)的人員太少,往往是十幾個人輔助,僅兩個人檢修作業(yè),從而導(dǎo)致作業(yè)效率低下。②星期五、六、日,因無圖定“天窗”作業(yè)時間,無法安排設(shè)備檢修作業(yè),工區(qū)安排設(shè)備巡視作業(yè),而設(shè)備巡視工作又不需要太多的作業(yè)人員,導(dǎo)致作業(yè)力量的閑置浪費(fèi)。
2 針對存在的問題,所采取的優(yōu)化組織方案
2.1 通過細(xì)分巡視單元、固定巡視路線、確定巡視重點(diǎn)、明示安全風(fēng)險(xiǎn),不斷提高接觸網(wǎng)設(shè)備巡視質(zhì)量,做到對設(shè)備隱患的早發(fā)現(xiàn)、早處理,防患于未然,確保安全。
①細(xì)分巡視單元,根據(jù)點(diǎn)外作業(yè)時車站的給點(diǎn)時間、給點(diǎn)行別情況,并結(jié)合上道口作業(yè)門的具置及分布情況,合理確定一個巡視組從上道作業(yè)到作業(yè)結(jié)束下道所能巡完的設(shè)備數(shù)量,將一組巡視人員一次點(diǎn)外作業(yè)時間內(nèi)能夠完成的設(shè)備作為一個巡視單元。②固定巡視路線,根據(jù)劃定的巡視單元,結(jié)合作業(yè)門位置,對每個巡視單元上下道位置、行走線路均進(jìn)行固定,巡視人員巡視過程中嚴(yán)格按巡視路線進(jìn)行巡視,確保對重點(diǎn)設(shè)備、重點(diǎn)處所不會出現(xiàn)遺漏。③確定巡視重點(diǎn),在劃定巡視單元的基礎(chǔ)上,對每個巡視單元內(nèi)的錨段關(guān)節(jié)、中心錨結(jié)、補(bǔ)償下錨、上網(wǎng)點(diǎn)、電聯(lián)結(jié)等重要設(shè)備進(jìn)行標(biāo)注,對上跨橋、上跨線、隧道、高架橋、臨近施工、侵限樹木等重點(diǎn)處所進(jìn)行明確,分單元確定各個單元的巡視重點(diǎn)。④明示安全風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)巡視單元,對巡視作業(yè)過程中的勞動安全風(fēng)險(xiǎn)結(jié)合固定的巡視線路中高路塹、曲線等具體作業(yè)環(huán)境進(jìn)行明示,對設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)結(jié)合確定的錨段關(guān)節(jié)、上網(wǎng)點(diǎn)等具體設(shè)備進(jìn)行明示。⑤引入科技監(jiān)督手段,在現(xiàn)場設(shè)備上安裝條形碼,巡視人員巡視過程中攜帶手持PDA終端,在巡視時必須對安裝在現(xiàn)場設(shè)備的條形碼進(jìn)行掃描,巡視過程自動生成記錄,上傳服務(wù)器,段、車間各級管理人員都可隨時查詢,避免了漏巡情況的發(fā)生。
2.2 結(jié)合天窗時間、作業(yè)任務(wù)等具體情況,在網(wǎng)工區(qū)作業(yè)組織方式進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,在網(wǎng)工區(qū)內(nèi)部成立運(yùn)行小組和檢修小組,進(jìn)一步提高檢修作業(yè)效率。
在維持既有工區(qū)人員不變的前提下,對網(wǎng)工區(qū)“兩班倒”的班制進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,將每個網(wǎng)工區(qū)的人員分為2個運(yùn)行小組和1個檢修小組,實(shí)行“1×2+1”的彈性工作制。兩個運(yùn)行組仍然執(zhí)行兩班制,檢修小組執(zhí)行一班制,在周一至周四有“天窗”檢修作業(yè)時上班。
具體以A工區(qū)為例,A工區(qū)有職工36名,調(diào)整前執(zhí)行兩班制,每班18名,在進(jìn)行接觸網(wǎng)檢修作業(yè)時,各類輔助人員需13-15名,純作業(yè)人員僅有2名;調(diào)整后,運(yùn)行小組2*12=24名職工,檢修小組12名職工,工區(qū)總職工仍維持36名不變,但在進(jìn)行接觸網(wǎng)檢修作業(yè)時,一個運(yùn)行小組與一個檢修小組共同參與,作業(yè)人員為12+12=24人,作業(yè)過程輔助人員18-20人,純作業(yè)人員達(dá)到4名。作業(yè)組織方式調(diào)整前后對比,純作業(yè)人員增加1倍,作業(yè)效率也相應(yīng)提高了1倍。
另外,當(dāng)A、B兩個接觸網(wǎng)工區(qū)集中組織作業(yè)時,在其中一個網(wǎng)工區(qū)有施工配合任務(wù)時,該工區(qū)運(yùn)行小組負(fù)責(zé)施工配合,檢修小組人員抽調(diào)到另一個工區(qū),與另一個工區(qū)組織集中檢修作業(yè)力量,進(jìn)行集中檢修。如:當(dāng)A接觸網(wǎng)工區(qū)有停電配合施工任務(wù)時,配合任務(wù)由A網(wǎng)工區(qū)運(yùn)行小組12人負(fù)責(zé),其余檢修小組12人與B網(wǎng)工區(qū)人員組成36人的集中檢修作業(yè)組,對設(shè)備開展集中檢修,更加大大的提高了作業(yè)效率。
3 巡視、檢修作業(yè)組織方式優(yōu)化后的主要優(yōu)點(diǎn)
在對接觸網(wǎng)工區(qū)巡視和檢修作業(yè)組織方式的優(yōu)化方案充分論證的前提下,2013年初選取了部分工區(qū)進(jìn)行試點(diǎn),根據(jù)試點(diǎn)情況在2013年下半年進(jìn)行了全面推廣。通過對2013年以來接觸網(wǎng)巡視、檢修工作的總結(jié)和分析,新的作業(yè)組織方式主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
①固化巡視單元,消除巡視作業(yè)的隨意性,提高了設(shè)備巡視質(zhì)量。巡視作業(yè)時,職工明確了怎樣去巡視、哪些區(qū)段屬于重點(diǎn)區(qū)段、哪些設(shè)備屬于關(guān)鍵設(shè)備,巡視的重點(diǎn)更加突出,巡視的目的性更強(qiáng),從而提高了巡視質(zhì)量。②根據(jù)天窗安排,有效提高勞動效率。周一至周四有接觸網(wǎng)維修任務(wù)時,運(yùn)行小組和檢修小組同時上班,增加參與作業(yè)的人數(shù),周五至周日無接觸網(wǎng)維修任務(wù)時,僅運(yùn)行小組上班,保證應(yīng)急處理,使得勞動效率達(dá)到最大化。③根據(jù)生產(chǎn)任務(wù),合理組合各“作業(yè)模塊”。當(dāng)一個工區(qū)有施工配合任務(wù)時,由該工區(qū)運(yùn)行小組負(fù)責(zé),而剩余的檢修小組人員與另一個工區(qū)組合,集中進(jìn)行檢修,解決了以前工區(qū)在有施工配合任務(wù)的情況下,剩余人員也無法組織接觸網(wǎng)檢修,造成人員閑置浪費(fèi)的問題。④減少上道作業(yè)次數(shù),降低安全風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備檢修效率的有效提高,使我們上道作業(yè)的次數(shù)大大減少。上道作業(yè)次數(shù)的減少,意味著每名作業(yè)人員有更少的機(jī)會去面對高空、高速、高電壓的危險(xiǎn),有利于我們降低安全控制風(fēng)險(xiǎn)。
4 結(jié)束語
由于鐵路運(yùn)輸?shù)奶厥庑裕貏e是鐵路牽引供電專業(yè)的特殊性,如何利用有限的“天窗”時間,以最高的效率對牽引供電設(shè)備進(jìn)行巡視和檢修,來不斷提高設(shè)備的安全運(yùn)行的可靠性,一直是鐵路牽引供電管理的難題,本文對巡視、檢修兩種作業(yè)組織方式如何優(yōu)化進(jìn)行了初步探索,雖然取得了一定的成效,但還需進(jìn)行更深入的研究,不斷提高鐵路牽引供電專業(yè)的生產(chǎn)管理水平。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:軌道交通;地鐵;供電系統(tǒng);牽引網(wǎng);
Abstract: with the rapid warming of subway construction, rail transportation gradually distribution between each large city community, the subway has become a hot topic of people's attention. In this paper, starting from the power supply system of metro traction, focuses on the analysis of development and application status of network in power supply system.
關(guān)鍵詞:軌道交通;地鐵;供電系統(tǒng);牽引網(wǎng);
Keywords: metro rail transit; traction network; power supply system;
中圖分類號:U231+.8; 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、概述
作為地鐵重要部分的供電系統(tǒng),不僅是地鐵所有用電用戶的電能源泉,也是機(jī)車和機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行的動力保證。而本文所要介紹的是屬于牽引供電系統(tǒng)中的牽引網(wǎng)的形式,就是如何將直流電通過饋電線送到牽引網(wǎng)上以供地鐵車輛使用。
二、各種牽引網(wǎng)形式
當(dāng)今的牽引網(wǎng)按照其結(jié)構(gòu)可分為架空式和接觸軌式。架空式牽引網(wǎng)又可分為簡單接觸懸掛、鏈型接觸懸掛、剛性接觸懸掛。接觸軌式牽引網(wǎng)根據(jù)與電力機(jī)車受流器的接觸面不同,可分為:上部接觸(接觸軌面朝上固定安裝);下部接觸(接觸軌面朝下固定安裝);側(cè)部接觸(接觸軌面?zhèn)认蚬潭ò惭b)。
(一)剛性接觸懸掛
剛性懸掛接觸網(wǎng)主要由接觸線、鋁合金匯流排、匯流排定位線夾、絕緣子、懸吊槽鋼、架空地線組成。其中鋁合金匯流排既作為固定接觸線的嵌體,同時又作為導(dǎo)電截面的一部分。這種懸掛方式根據(jù)線路通過能力及電流量的大小,又有單接觸線式和雙接觸線式兩種。
Π型結(jié)構(gòu)的剛性懸掛特點(diǎn)是:一是便于安裝和架設(shè),在架設(shè)接觸線時,使用專用滑動式鑲線車,利用Π型結(jié)構(gòu)的彈性力可使接觸線嵌入虎口槽內(nèi);二是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,接觸線是靠兩側(cè)夾持力固定的,因此運(yùn)行穩(wěn)定性好。
(二)接觸軌
接觸軌的接觸方式有3種:上接觸式、下接觸式和側(cè)接觸式。
上接觸式集電靴(受流器)從上壓向接觸軌軌面,接觸軌頂面受流。集電靴(受流器)的接觸力是由下作用的彈簧的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的,受流平穩(wěn),施工作業(yè)簡便。
下接觸式的第三軌的軌頭朝下,通過絕緣肩架、橡膠墊、扣板收緊螺栓、支架等安裝在底座上。其優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)罩從上部通過絕緣支撐卡子直接固定在接觸軌周圍,可以更好的保護(hù)人員的安全。主要缺點(diǎn)是與上接觸式接觸軌相比,運(yùn)營維護(hù)工作量較大,相應(yīng)費(fèi)用較高。
側(cè)接觸式就是接觸軌軌頭端面朝向走行軌,集電靴(受流器)從側(cè)面受流,其集電靴(受流器)裝在轉(zhuǎn)向架下部。這種受流方式有兩個較突出的優(yōu)點(diǎn):一是接觸軌的終端彎頭向側(cè)面外彎,不占下部空間,容易處理與車體的距離關(guān)系。二是它受到的受流器側(cè)向壓力是較穩(wěn)定的,不會因?yàn)榧娧ィㄊ芰髌鳎┟撥壎鴮佑|軌和支架產(chǎn)生過大的側(cè)向推力,運(yùn)行更加安全可靠。
三、淺析牽引網(wǎng)形式的選擇
對于地鐵系統(tǒng)而言,選擇安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì),便捷的牽引網(wǎng)是有利于地鐵快速發(fā)展的。而每種牽引形式都有自身存在的優(yōu)點(diǎn)和不足,在選擇時需要從線路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、預(yù)算投資、環(huán)境影響等眾多因素考慮。本文將從技術(shù)參數(shù)、重點(diǎn)性能、經(jīng)濟(jì)投資以及維護(hù)等方面進(jìn)行以上幾種牽引網(wǎng)的對比,淺析不同形式的應(yīng)用特點(diǎn)。
(一)主要技術(shù)參數(shù)比較
(二)機(jī)械耐磨性能和使用壽命比較
剛性接觸網(wǎng)和柔性接觸網(wǎng)主要的接觸面為銅銀接觸線,其使用壽命為15~20年。
鋼鋁復(fù)合接觸軌采用鋁芯不銹鋼帶,其鋼帶表面光滑,具有良好的抗氧化性能和耐腐蝕性能。
依照產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格要求,磨耗量(mm/萬次)為≤0.049/70,也就是說在集電靴(受流器)每年通過100萬次的條件下,不銹鋼帶的壽命可達(dá)35年。所以在機(jī)械耐磨性能和使用壽命方面,鋼鋁復(fù)合軌性能優(yōu)于架空式接觸網(wǎng)。
(三)節(jié)能環(huán)保的比較
根據(jù)以上表格數(shù)據(jù)顯示,在節(jié)能環(huán)保方面,鋼鋁復(fù)合軌要優(yōu)于架空式接觸網(wǎng)。
(四)土建投資的比較
牽引網(wǎng)的形式與地鐵限界有著緊密的聯(lián)系,它直接影響到隧道的凈空尺寸,從而決定隧道橫截面的大小,影響土建投資。
若采用架空式接觸網(wǎng),其隧道內(nèi)安裝空間最小為350 mm,對土建結(jié)構(gòu)隧道凈空高度的要求也相應(yīng)的加大,因此單線土建投資將增加。對于所需的隧道寬度相同的情況下,在土建投資方面鋼鋁復(fù)合軌要優(yōu)于架空式接觸網(wǎng)。
(五)經(jīng)濟(jì)比較
參照國內(nèi)個城市的地鐵建設(shè)投入計(jì)算,架空式接觸網(wǎng)的平均造價(jià)為120萬元/km,而鋼鋁復(fù)合軌的平均造價(jià)為160萬元/km。在經(jīng)濟(jì)投入方面,架空式接觸網(wǎng)要優(yōu)于鋼鋁復(fù)合軌。
(六)可靠性和安全性比較
對于隧道內(nèi)的牽引網(wǎng),架空式接觸網(wǎng)的安裝高度為距軌面4040mm,而鋼鋁復(fù)合軌的安裝高度為距軌面2005mm。當(dāng)?shù)罔F運(yùn)輸遇到突發(fā)事件需要緊急疏散乘客時,由于架空接觸網(wǎng)安裝高度較高,不會對乘客造成人身安全事故。而對于鋼鋁復(fù)合接觸來說,可采取對事故區(qū)間斷電、加裝防護(hù)罩等措施,以及建造乘客專用的隧道疏散道路來減小乘客觸電事故的發(fā)生。此外鋼鋁復(fù)合軌安裝在隧道底板上,重量和剛度大,即使個別絕緣子破裂也不會危及行車安全。所以在可靠性和安全性方面比較,兩者各有優(yōu)勢,不存在明顯的缺陷差異。
(七)運(yùn)營和維護(hù)的比較
根據(jù)各個形式的結(jié)構(gòu)組成,柔性接觸網(wǎng)的零配件相對剛性接觸網(wǎng)和接觸軌來說比較多,每年維修費(fèi)用要增加30%~50%,這就使得維護(hù)成本和工作量加大。而剛性接觸網(wǎng)和接觸軌具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、占用空間小、受力條件好,無因張力導(dǎo)致斷線之慮,維修工作量小,弓網(wǎng)(靴軌)受流特性好,國產(chǎn)化率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。不僅維護(hù)檢修的工作量大大減少,而且降低了運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用。所以在運(yùn)營和維護(hù)方面比較,接觸軌和剛性接觸網(wǎng)明顯優(yōu)于柔性接觸網(wǎng)。
四、總結(jié)
根據(jù)以上各方面的對比,將綜合情況歸納如下表所示:
對于線路全在地下,采用剛性懸掛較優(yōu),因?yàn)檎加每臻g小,不影響其他管線設(shè)施的維護(hù),安全可靠。
在高架橋上架設(shè)架空式牽引網(wǎng),受風(fēng)負(fù)荷及雷電影響大,造價(jià)高,不美觀,采用接觸軌可避免影響城市景觀,受臺風(fēng)及雷電影響較小。
在車輛段,考慮到接觸軌對軌道和其他設(shè)施的維護(hù)工作影響較大,比較適用柔性接觸網(wǎng)。
對于正線為隧道,那么地下采用剛性懸掛,地面車輛段采用架空柔性懸掛接觸網(wǎng),在出入場線設(shè)置剛?cè)徇^渡裝置。
各個形式的適用范圍如下表:
接觸網(wǎng)類型的選擇因素眾多、關(guān)系重大,具體到各個城市、線路、自然條件等均有很大差別,在選擇時必須經(jīng)過詳細(xì)數(shù)據(jù)分析來綜合評價(jià)。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:接觸網(wǎng);支柱基礎(chǔ);懸掛;彈性定位裝置
根據(jù)國家積極擴(kuò)大內(nèi)需、加快鐵路基本建設(shè)的戰(zhàn)略部署,到2010年,我國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到11萬km,電氣化率達(dá)到50%以上。鐵路電氣化是中國鐵路發(fā)展的最終目標(biāo)。而作為電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的主體接觸網(wǎng),其性能的優(yōu)劣直接決定著電力機(jī)車受電弓的受流質(zhì)量,最終影響列車的運(yùn)行速度與安全。而且接觸網(wǎng)的特殊性主要表現(xiàn)在露天設(shè)置,對氣候變化敏感;無備用性(決定它的脆弱性和重要性);機(jī)電復(fù)合性;負(fù)荷的不確定性和移動性。由于這些特殊性,接觸網(wǎng)故障復(fù)雜而頻發(fā)。因此對電氣化鐵路接觸網(wǎng)的探討任重而道遠(yuǎn)。
接觸網(wǎng)擔(dān)負(fù)著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機(jī)車使用的重要任務(wù)。因此接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響著電氣化鐵道的運(yùn)輸能力。接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。為了解決接觸網(wǎng)的一些常見故障和提高接觸網(wǎng)的性能,本文從接觸懸掛、定位裝置和支柱三個方面提出了自己的建議。
一、接觸懸掛
接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上,其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機(jī)車。接觸懸掛的彈性是其質(zhì)量優(yōu)劣的主要標(biāo)志。接觸懸掛的彈性是指懸掛中某一點(diǎn)在受電弓的壓力下,每單位垂直力使接觸線升高的程度。
接觸懸掛彈性的衡量標(biāo)準(zhǔn)有二:一是彈性的大小,取決于接觸線的張力;二是彈性的均勻程度,它取決于接觸懸掛的結(jié)構(gòu)。為了使接觸懸掛具有良好的彈性,以使受電弓高質(zhì)量地取流,從而提高電力機(jī)車的運(yùn)行速度,就必須對與懸掛彈性有關(guān)的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和改革。
改善接觸懸掛彈性及取流的條件有二:其一,盡量使受電弓對接觸線的壓力不隨受電弓的起伏波動而變化,這就需要從受電弓結(jié)構(gòu)方面研究改進(jìn);其二是使受電弓沿接觸線滑行時接觸點(diǎn)的軌跡,盡可能地近于水平直線。如果要達(dá)到上述后一種條件的要求,就要盡量地減小接觸線的馳度,改善接觸懸掛的彈性、性能。改善接觸懸掛的彈性性能,重點(diǎn)應(yīng)在于提高定位點(diǎn)、分段分相、絕緣器、線岔等處的彈性,同時盡量使全線接觸懸掛的彈性均勻一致。有條件的話可以采用雙鏈形接觸懸掛和其它復(fù)合鏈形懸掛(即具有彈性裝置吊線的多鏈形懸掛)。改善張力自動補(bǔ)償裝置,研制新型補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)以保證懸掛中線索的恒定張力;減輕接觸懸掛(特別是接觸線上)的集中重量,采用輕型零件;研制新型高強(qiáng)度的接觸線以提高接觸線和輔助繩索的張力等都是改善接觸懸掛彈性的重要措施和手段。
改善接觸網(wǎng)彈性的措施很多,但由于這些辦法改造難度大,投資高,不適合我國的國情,基于我國的接觸懸掛的現(xiàn)狀,對于提高接觸懸掛的彈性,本文介紹以下兩個措施:
(1)采用帶彈性吊弦的接觸懸掛
我國電氣化鐵道大多采用簡單鏈形懸掛,這種懸掛型式在定位點(diǎn)處易產(chǎn)生硬點(diǎn),受電弓在跨距中間和定位點(diǎn)處的導(dǎo)線抬高量相差較大,整個跨距內(nèi)的接觸網(wǎng)彈性不均勻,高速行車時受電弓離線、拉弧現(xiàn)象比較明顯。根據(jù)資料顯示簡單鏈形懸掛彈性的非均勻度,在靜態(tài)情況下為25%,動態(tài)情況下為28%,而這些遠(yuǎn)大于10%的非均勻度是不適合高速行車要求的(國外高速鐵路接觸網(wǎng)的彈性非均勻度標(biāo)準(zhǔn)為不大于10%)。根據(jù)國外比較成熟的經(jīng)驗(yàn),電氣化水平較高的國家均采用帶彈性吊弦的接觸懸掛,這種懸掛型式在支柱處的彈性可達(dá)到跨中的90%,從而可以使非均勻度小于10%。低于10%的非均勻度是高速鐵路接觸網(wǎng)所追求的目標(biāo)。所以必須從改善彈性的非均勻度人手,將現(xiàn)有的簡單鏈形懸掛改為帶彈性吊弦的鏈形懸掛,從而使整個跨距內(nèi)彈性趨于均勻,采用此種措施后,列車速度可達(dá)到160km。
(2)增加接觸線的張力
考慮到線索的安全系數(shù)及接觸線磨耗后能夠承受的張力減小,我們可以適當(dāng)?shù)卦黾咏佑|線和承力索的設(shè)計(jì)張力,如將接觸線的張力增加到15kN,承力索的張力增加到20kN,即接觸線的張力增大50%,根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,接觸網(wǎng)的彈性可以減小33%。由此可見增大張力可有效地減小接觸懸掛的彈性。而減小彈性正是我們提速所追求的目標(biāo)。
定位裝置包括定位管和定位器,其功用是固定接觸線的位置,使接觸線在受電弓滑板運(yùn)行軌跡范圍內(nèi),保證接觸線與受電弓不脫離,并將接觸線的水平負(fù)荷傳給支柱。
因腕臂定位環(huán)斷裂后定位器(管)脫落低于接觸線以及定位環(huán)斷裂后接觸線失去定位使拉出值發(fā)生變化造成的弓網(wǎng)事故屢見不鮮。這類事故一般發(fā)生在定位偏移量大、偏轉(zhuǎn)活動頻繁的錨段關(guān)節(jié)處以及曲線內(nèi)側(cè)反定位和靠近錨段關(guān)節(jié)反定位的腕臂定位環(huán)處。接觸網(wǎng)運(yùn)行時間越長,這類事故的發(fā)生就越頻繁。為防止以上事故的發(fā)生,本文采取的措施是:用靈活偏轉(zhuǎn)且各零部件之間的連接沒有開口的新零件取代反定位處的腕臂定位環(huán)。
開口的新零件取代反定位處的腕臂定位環(huán)。腕臂定位環(huán)斷裂的現(xiàn)象96%均發(fā)生在錨段關(guān)節(jié)處的非支反定位、曲線內(nèi)側(cè)支柱反定位和靠近錨段關(guān)節(jié)反定位處。造成以上部位定位鉤環(huán)經(jīng)常斷裂及環(huán)鉤脫離的原因除部分屬材質(zhì)問題外,95%以上的是定位處的定位鉤與定位環(huán)之間一直處于非正常的受壓狀態(tài)造成的。在反定位支柱上,腕臂與反定位管間的定位環(huán)承受著壓力,鉤與環(huán)間產(chǎn)生2個接觸點(diǎn):定位鉤頂部外緣與定位環(huán)根部內(nèi)緣的點(diǎn)和定位環(huán)頂部側(cè)緣與定位鉤根部內(nèi)緣的點(diǎn)。當(dāng)定位管受力偏轉(zhuǎn)時,由于壓力作用使定位環(huán)根部將對定位鉤頂部產(chǎn)生一個摩擦阻力,此時定位環(huán)頂部的點(diǎn)將同時受到定位環(huán)根部側(cè)緣給它的推力的作用,其大小與相等且與定位環(huán)所受壓力成正比。推力將使定位環(huán)頂部產(chǎn)生一個以定位環(huán)根部為軸心的轉(zhuǎn)動扭矩。該扭矩將使定位環(huán)以定位環(huán)根部內(nèi)緣的點(diǎn)為支點(diǎn)發(fā)生一定程度彎曲,其彎曲程度與定位環(huán)所受壓力大小及定位管偏轉(zhuǎn)角度有關(guān)。同時,當(dāng)定位管偏轉(zhuǎn)角度較大時,定位環(huán)很容易從定位鉤的開口處擠出而使定位鉤失去固定。
經(jīng)過計(jì)算,對于全補(bǔ)償接觸懸掛的一般錨段,在靠近錨段關(guān)節(jié)附近,定位器(管)的最大偏量亦有145mm(晝夜溫差取20℃),由于溫差變化,定位器(管)每晝夜要偏轉(zhuǎn)2次,即定位環(huán)頂部的點(diǎn)將每夜受到2次方向相反的扭矩的作用而產(chǎn)生彎曲(盡管彎曲程度很小),在長期運(yùn)行中,定位環(huán)根部的點(diǎn)處終因長時間往復(fù)彎曲而發(fā)生疲勞斷裂。而且距錨段關(guān)節(jié)越近和反定位管所受力和曲線力越大的定位處,定位環(huán)的斷裂越頻繁,定位鉤從開口處脫出的幾率也就越高。
由上述分析得知,定位鉤環(huán)的連接方式不適應(yīng)在受壓力狀態(tài)下的反定位處工作。因此,只有研制一種在受壓狀態(tài)下能靈活偏轉(zhuǎn)且各零部件之間的連接沒有開口的新零件,以取代反定位處(下轉(zhuǎn)286頁)(上接284頁)的腕臂定位環(huán),才能從根本上增強(qiáng)定位裝置的性能,防止因腕臂定位環(huán)斷裂或定位環(huán)自定位鉤的開口處擠出而造成的弓網(wǎng)事故。
二、支柱基礎(chǔ)
支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負(fù)荷,并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。
隨著電氣化鐵道的運(yùn)營,接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)長期遭受環(huán)境和列車載荷的反復(fù)作用,并由于線路路基修建以及電氣化改造時受技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)條件、施工質(zhì)量與工藝標(biāo)準(zhǔn)的限制和影響,接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)存在著一些影響安全供電的潛在隱患,如:支柱基礎(chǔ)下沉、基坑土質(zhì)沉陷流失、支柱基礎(chǔ)邊坡滑塌等,接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)病害的存在,直接影響了接觸網(wǎng)檢修質(zhì)量的穩(wěn)定性,加重了接觸網(wǎng)養(yǎng)護(hù)維修工作質(zhì)量,也縮短了支柱所掛接觸網(wǎng)維護(hù)周期。隨著鐵路運(yùn)輸向高速、重載方向的發(fā)展,線路路基的荷載條件會發(fā)生變化,接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)情況也將隨之發(fā)生變化,支柱基礎(chǔ)病害的產(chǎn)生、發(fā)展和整治,應(yīng)當(dāng)引起與安全供電有關(guān)管理和技術(shù)人員的高度重視,并作為一項(xiàng)影響安全供電的潛在重要隱患予以充分重視并加以研究。本文提出以下五個建議:
(1)改造支柱基礎(chǔ)底部。在既有營運(yùn)線上施工改造,這項(xiàng)措施工程量大,在支柱基礎(chǔ)下沉量大的情況下才可采用,否則盡量不動支柱基坑基礎(chǔ)。采用這種整治辦法,主要用于以下幾種情況:1)分層夯實(shí)基坑底部土質(zhì),提高基坑下基床密實(shí)度;2)更換土質(zhì),可采用生石灰磨粉、425號水泥、中粗河沙、水配合比為8:8:65:19(重量比)的改性材料,作為基坑底部填充材料,這種材料可以吸收土中水分,并與軟弱土體產(chǎn)生離子交換以及凝硬反應(yīng),形成具有一定強(qiáng)度、整體性好、水穩(wěn)定性好的復(fù)合支柱基礎(chǔ)基底;3)采用漿砌一定厚度片石,甚至澆筑一定強(qiáng)度的鋼筋混凝土法,加固支柱基礎(chǔ)基底。
(2)加固支柱基礎(chǔ)周圍空洞及邊坡等病害。可采用:1)回填改良土的方法,在支柱基礎(chǔ)周圍更換按比例石灰:河沙:膨脹土:水=10:25:50:22配置的改性土,并分層夯實(shí)(每層300mm),增強(qiáng)土質(zhì)穩(wěn)定性;2)在支柱基礎(chǔ)表面鋪砌干砌片石,或用三七灰土封閉支柱基礎(chǔ)周圍;3)用漿砌300mm厚片石的方法進(jìn)行邊坡表面加固;4)在支柱基礎(chǔ)表面周圍設(shè)置排水設(shè)施,及時、便捷地排走支柱基礎(chǔ)周圍積水,對于未影響支柱基礎(chǔ)穩(wěn)固的空洞、浮土,可采用通過鉆孔、花管方式,用壓力注入水泥或化學(xué)漿液方式壓實(shí)、充填、改良支柱基礎(chǔ)周圍土體。
(3)整治電化改造所遺留支柱基礎(chǔ)工程質(zhì)量問題以及因支柱上部接觸網(wǎng)縱向受力不均引起的支柱基礎(chǔ)偏斜,按不同情況,可采用檢調(diào)接觸網(wǎng)支柱附加懸掛、支持定位裝置等方式改善支柱縱向受力、橫向受力情況,或采用裝設(shè)臨時鋼支柱架空接觸網(wǎng)外三線、去除混凝土支柱受力方式,再進(jìn)行支柱基礎(chǔ)的扶正、加固措施。
(4)對于早期出現(xiàn)的支柱基礎(chǔ)沉陷,在不影響接觸網(wǎng)安全供電的情況下,可采用做好加固措施后,在基礎(chǔ)周圍換填三合土以及在支柱基礎(chǔ)上裝設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土橫臥板,即:在基面以下一定深度處安裝鋼支架(類似安裝承錨角鋼)、并焊接上一定厚度鋼筋網(wǎng)格(厚度據(jù)支柱基礎(chǔ)周圍土質(zhì)情況決定),用混凝土澆筑成砼橫臥板的方法進(jìn)行綜合整治,現(xiàn)澆鋼筋混凝土橫臥板面積大小、厚度、數(shù)量可根據(jù)支柱周圍土體條件以及基礎(chǔ)外載荷情況決定,達(dá)到增強(qiáng)支柱基礎(chǔ)穩(wěn)定性,以防支柱基礎(chǔ)的繼續(xù)沉陷。
(5)為增強(qiáng)受力支柱抗傾覆能力,還可對支柱基礎(chǔ)進(jìn)行棱柱形基礎(chǔ)具體設(shè)計(jì)、整體澆筑杯基形基礎(chǔ)具體設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法,以達(dá)到支柱受力狀態(tài)的平衡和基礎(chǔ)的穩(wěn)定。
三、總結(jié)
接觸網(wǎng)是一種特殊的供電線路,本文通過對接觸網(wǎng)各部分的認(rèn)識以及對現(xiàn)存問題的建議,希望可以提高接觸網(wǎng)的運(yùn)行品質(zhì)和安全可靠性,為正在進(jìn)行的大規(guī)模鐵路建設(shè),尤其是電氣化鐵路建設(shè)提供有利的幫助,促進(jìn)鐵路事業(yè)更加飛速的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高速鐵路;牽引供電;常見故障;故障分析
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前言
我國高鐵大都地處高度發(fā)達(dá)地區(qū),客流量極大,經(jīng)過十幾年的發(fā)展,在各方面努力及配合下,平穩(wěn)的度過了過渡期,目前供電設(shè)備運(yùn)用狀況良好,運(yùn)輸秩序井然。本文從供電部門角度對我國高速鐵路開通初期及運(yùn)營中供電方面常見故障作些分析及總結(jié)。
1、我國高速鐵路供電常見故障原因分析及處理辦法
1.1 牽引變電相關(guān)故障
牽引變電所最常見的故障是牽引變電所跳閘,牽引變電所跳閘絕大多數(shù)情況不是牽引變電所內(nèi)的故障而是牽引所以外的設(shè)備出現(xiàn)問題后引起的。
1.1.1 故障原因分析
在牽引所故障中斷路器跳閘是最常見故障,據(jù)統(tǒng)計(jì)僅滬杭高鐵在近一年多共計(jì)各類跳閘幾十次,跳閘的主要原因主要有以下幾個方面:1)雷擊引起牽引所跳閘;2)機(jī)車自身原因引起牽引所跳閘;3)過負(fù)荷引起牽引所跳閘;4)外界環(huán)境引起牽引所跳閘。
1.1.2 故障處理及應(yīng)對辦法
應(yīng)對以上牽引所跳閘主要從以下幾個方面:1)處于雷暴區(qū)的高鐵不可能消除雷雨天氣,在每年的雷雨季節(jié)來臨前對管內(nèi)的避雷設(shè)施及接地系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。檢查內(nèi)容主要包括牽引所、AT 所、分區(qū)所處的避雷針及上網(wǎng)點(diǎn)處的避雷器及其引線等,保證這些避雷設(shè)備設(shè)施符合要求,以限制雷電波的幅值,從而減少跳閘次數(shù)。一旦雷擊引起跳閘后要按要求去故障點(diǎn)巡視,要找出雷擊點(diǎn)并檢查設(shè)備損壞程度,進(jìn)行相應(yīng)處理;2)對于機(jī)車自身原因引起的跳閘作為設(shè)備管理單位加強(qiáng)與機(jī)務(wù)部門的聯(lián)系來獲得更多的信息,在確認(rèn)為機(jī)車原因跳閘時對牽引所跳閘時機(jī)車所在位置進(jìn)行檢查, 避免因機(jī)車故障對接觸網(wǎng)設(shè)備造成損壞;3)對于過負(fù)荷引起的跳閘在高速鐵路運(yùn)行中出現(xiàn)過多次。要解決這種問題從兩個方面入手。首先,從牽引所的整定值入手,只要稍微調(diào)高牽引所的整定值即可解決。因?yàn)檫@種現(xiàn)象不是每天都發(fā)生,而是間隔的發(fā)生,說明最大負(fù)荷時剛好與牽引所的整定值相差不多。其次,延長該供電臂區(qū)間的列車追蹤間隔或者降低該區(qū)段的列車速度( 限制列車取流) ;4)對于外部環(huán)境引起的牽引所跳閘如異物、鳥巢、樹木、絕緣子污閃、臨近線路施工等,最有效手段就是利用監(jiān)控系統(tǒng)盡早發(fā)現(xiàn)并處理,防止事態(tài)擴(kuò)大。
1.2 隔離開關(guān)相關(guān)的故障
隔離開關(guān)牽引供電系統(tǒng)中重要設(shè)備之一,設(shè)置隔離開關(guān)的目的主要有:1)通過隔離開關(guān)的開合將需要停電的設(shè)備或線路與電源可靠的隔離,以保證檢修等工作的安排。2)當(dāng)線路出現(xiàn)故障時改變供電方式,如越區(qū)供電、迂回供電等。一旦隔離開關(guān)出現(xiàn)故障以上功能將不能實(shí)現(xiàn)。
1.2.1 故障原因分析
隔開開關(guān)常見的故障有以下幾個方面:1)機(jī)械方面故障要是隔離開關(guān)的刀閘的開合角不到位以、電機(jī)及整理部件損壞、螺栓力矩不夠造成虛接導(dǎo)致電氣燒傷;2)遠(yuǎn)動方面故障主要表現(xiàn)在本地與電調(diào)綜自系統(tǒng)顯示不一致或非遠(yuǎn)動分合閘及遠(yuǎn)動無法操作,其主要原因是綜自系統(tǒng)故障;3)電氣方面故障主要表現(xiàn)為因銅鋁過渡處沒有按要求使用銅鋁過渡板造成化學(xué)腐蝕;
1.2.2 故障處理及應(yīng)對辦法
針對隔離開關(guān)常見故障處理方法為:1)機(jī)械方面的故障是對燒損的靜觸頭進(jìn)行了更換。并定期檢查隔離開關(guān)操作設(shè)備及分合角,通過紅外、紫外等先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測以及測溫片等手段加強(qiáng)監(jiān)測;2)遠(yuǎn)動方面的故障要求廠家定期對相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行更換;3)對于因施工造成未安裝銅鋁過渡的處理辦法要求施工單位對沒有安裝處所全部重新安裝。
1.3 接觸懸掛及接觸網(wǎng)相關(guān)的故障
接觸懸掛及接觸網(wǎng)設(shè)備故障最常見的就是線間距及零部件松脫。接觸懸掛線索與線索間以及線索與腕臂零部件間都會產(chǎn)生摩擦,特別是受溫度變化的影響可能導(dǎo)致某些線索與設(shè)備間距不足,從而導(dǎo)致不同設(shè)備間摩擦或電氣燒傷等一系列問題。
1.3.1 故障原因分析
接觸懸掛及接觸網(wǎng)常見的問題主要是關(guān)節(jié)及線岔處線間距不足,主要發(fā)生在承力索、接觸線、彈性吊索、吊弦及接觸懸掛設(shè)備之間。對照滬杭高鐵接觸網(wǎng)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在正常情況下不會出現(xiàn)故障,但在隨著外部環(huán)境的變化特別是溫度的變化會導(dǎo)致線索發(fā)生物理變化。物理變化常見就是線索的熱脹冷縮,線索一旦發(fā)生這種變化原先接觸網(wǎng)靜態(tài)參數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)的變化,這樣就會導(dǎo)致故障的發(fā)生。另外,施工過程中的疏忽也會導(dǎo)致接觸網(wǎng)故障的發(fā)生,如電連接壓接不規(guī)范。
1.3.2 故障處理及應(yīng)對辦法
本著“精檢慎修”的原則,發(fā)現(xiàn)線間距不足的處所能夠滿足靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)不能滿足動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)時,主要采用在線索上加裝絕緣護(hù)線條和加裝等位線的方法處理,并定期對所加的絕緣護(hù)線條進(jìn)行監(jiān)測。靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)難以滿足且已經(jīng)相磨的處所,制定方案對接觸懸掛進(jìn)行調(diào)整。對線索間距的變化規(guī)律還處在摸索階段,在掌握了變化規(guī)律后再進(jìn)行調(diào)整,這樣不會因反復(fù)調(diào)整對設(shè)備造成損害。另外,對于線岔及關(guān)節(jié)式分相定期測量,一旦發(fā)現(xiàn)靜態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生明顯變化就要重點(diǎn)對該部位進(jìn)行全面檢查。
1.4 弓網(wǎng)故障
容易發(fā)生弓網(wǎng)故障的地方是線岔、電分相、曲線段及各類線夾處,設(shè)計(jì)存在缺陷或者檢修存在缺陷都會導(dǎo)致弓網(wǎng)故障。弓網(wǎng)故障是個綜合性的故障,接觸網(wǎng)或受電弓出現(xiàn)問題都會造成弓網(wǎng)故障。這里僅對因接觸網(wǎng)方面產(chǎn)生的弓網(wǎng)故障分析。
1.4.1 常見弓網(wǎng)故障
隨著速度的提高,高速接觸網(wǎng)的動態(tài)變化顯著增大,受電弓與接觸網(wǎng)之間會出現(xiàn)離線現(xiàn)象,受電弓會因?yàn)槟p等產(chǎn)生劃痕甚至損壞。常見弓網(wǎng)故障都是受電弓和接觸網(wǎng)關(guān)系不良引起,主要有:1)脫弓、打弓、鉆弓、抬弓;2)機(jī)車自動降弓;3、拉弧。
1.4.2 故障處理及應(yīng)對辦法
消除弓網(wǎng)故障主要是做好接觸網(wǎng)全面檢查工作,杜絕因失修造成接觸網(wǎng)參數(shù)變化,具體做法:
1)加強(qiáng)對接觸網(wǎng)設(shè)備的監(jiān)測、檢測、檢修。對重點(diǎn)設(shè)備做好數(shù)據(jù)記錄及分析,各部螺栓的緊固達(dá)到要求力矩;
2)嚴(yán)格按溫度曲線安裝、調(diào)整接觸網(wǎng)設(shè)備,保證補(bǔ)償裝置、支持裝置、定位器、開關(guān)引線、電連接線在溫度變化時不致影響受電弓取流或參數(shù)發(fā)生較大變化;
3)加強(qiáng)外部環(huán)境的監(jiān)管。做好線路添乘及巡視,對上跨橋、上跨線、附近廣告牌、塑料布、節(jié)慶氣球等及時發(fā)現(xiàn)及時處理,防止落到接觸網(wǎng)上造成弓網(wǎng)故障;
4)對下發(fā)的動檢數(shù)據(jù)應(yīng)足夠重視,仔細(xì)檢查認(rèn)真復(fù)測。
1.5 避雷器
金屬氧化物避雷器優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品體積小、重量輕、不易破損、運(yùn)輸安裝方便,因此避雷器本身很少出現(xiàn)問題。
1.5.1 避雷器常見故障
避雷器相關(guān)問題有:1、避雷器爆裂。2、避雷器脫離器損壞。3、計(jì)數(shù)器避雷器失效。4、避雷器接地極損壞或電阻過大。
1.5.2 故障處理及應(yīng)對辦法
避雷器一般安裝在牽引所、AT 所、分區(qū)所上網(wǎng)點(diǎn)上,因此在監(jiān)測、檢測、檢查這些重要部位的同時對應(yīng)對避雷器進(jìn)行同步進(jìn)行狀態(tài)確認(rèn)。首先,實(shí)驗(yàn)合格的避雷器不易發(fā)生爆裂,在安裝前確認(rèn)檢驗(yàn)合格,正確的運(yùn)輸及儲存,定期對避雷器脫離器、計(jì)數(shù)器、接地極檢查,并對接地電阻進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。每年雷雨季節(jié)來臨前全部檢查到位,做好相應(yīng)的臺賬記錄。
結(jié)論
高鐵是近幾年發(fā)展迅速,沒有一套成熟的運(yùn)行檢修模式,高鐵的運(yùn)行檢修都還處于摸索階段。探索出一條既安全又高效的設(shè)備養(yǎng)修體現(xiàn)十分重要。為保障人身和設(shè)備安全,設(shè)備管理單位采取了加強(qiáng)措施,確保高鐵接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是我們努力的方向。
參考文獻(xiàn)