电气化铁路接触网故障原因及其防护措施分析论文_王向南

电气化铁路接触网故障原因及其防护措施分析论文_王向南

中国铁路设计集团有限公司 天津 300308

摘要:在电气化铁路运行过程中,接触网是其中的核心构成部分,其能够给机车长期提供充足的电力供应。但由于接触网没有备用设备,其重要性就更为凸显,只要受到损害,就会使线路整体的运营受到影响,带来的损失极为巨大。为了确保铁路运行的安全性,务必要重视并加强铁路接触网施工技术的研究。

关键词:电气化铁路;接触网故障原因;防护措施

引言

接触网性能的测试伴随电气化铁路技术的发展而产生。早在1951年,联邦德国就对空气动力、接触悬挂振动等接触网指标进行了测试。我国从20世纪60年代开始对接触网参数进行检测,并形成了相关标准,以拉出值、接触力、硬点、燃弧、高差等参数作为弓网接触性能评价指标,但是这些参数相互独立,未形成有机结合。

1接触网设备运行特点

(1)自然环境恶劣。电气化铁路接触网设备露天设置,所处的地理自然环境恶劣,易受大气温度、湿度、冰雪、大风、大雾、污染、雷电等气象条件以及危树、鸟窝、轻飘物、上跨桥涵等外界环境的影响。

(2)设备无备用。电气化铁路接触网设备一旦出现故障、事故,必将影响电气化铁路运行,干扰运输秩序,造成经济损失。同时,由于接触网设备电气连通,供电区间长,故障、事故影响范围大,快速恢复供电存在一定困难。

(3)经受冲击较大。电气化铁路接触网设备运行时受拉力、电弧作用,长时间处于摩擦、振动、伸缩、电弧的动态运行状态中,加之电气化铁路的车流密度较大,接触网设备所承受的机械冲击力、线索磨耗和振动频次、振动幅度以及电流冲击力均较大,易产生设备隐患。

2电气化铁路接触网故障原因

2.1弓网故障

受电弓的碳滑板,运行中因长时间磨损,强度下降,通过硬点时滑条被打断,或者新旧滑条接口处的工艺不符合规定,如间隙过大、过渡不平滑,在运行中卡滞接触线,也会引起弓网故障,造成接触网断线,此外接触网由于工务线路参数改变或拉出值调整不到位,定位器坡度超限,以及锚段关节水平、高差不符合标准,线夹侵入受电弓动态包络也会造成弓网事故,间接造成接触线断线。

2.2磨耗超标故障

在接触网运行过程中,与受电弓接触取流的工作支会产生机械磨耗,这是正常的现象,这种磨耗比较均匀且接触线的使用寿命较长,但在一些线夹、跨中、分段绝缘器两侧存在硬点的位置会产生非正常磨耗,随着磨耗逐步增大,达到一定程度后,在接触线张力及受电弓摩擦力的作用下使接触线断线。

3电气化铁路接触网故障防护措施

3.1检测关键技术的合理运用

3.1.1静态检测技术

安装电气化铁路供电过程中,通常采用的是静态检测技术,通过对电力供应结构、几何参数进行检测,以此获取供电的领先值、引出值。静态检测技术在使用过程中,应结合铁道供电情况,构建无识别检测体系,同时使用激光残余探测仪,以此对车辆进行检测。静态检测技术是一种安全性能比较高的技术,它不会对铁路接触网造成任何损害,而且该技术广泛应用于高速铁路中。利用静态检测技术可获取准确的信息,根据铁路供电故障,做好相应的预防工作,防止发生不必要的安全事故,确保铁路电力供应保持稳定运行。

3.1.2动态检测技术

通常,电气化铁路接触网下载安装好之后,才能开始运用该技术,以此对铁路接触网进行检查,同时还能检测其低速动态功能。开展这项工作时,主要采用的是热滑试验法,直到呈现出稳定的空载运行状态,才能开始检测弓网及供电,同时需记性侦测车辆在高速铁路的运行状态,尤其侧重对铁路网拉弧进行侦测。通过使用该项技术,可对受电弓的视频记录、加速度进行侦测,同时还能侦测离线率数据,确保铁路接触网呈现出安全稳定的行驶状态。

3.1.3联调联试检测技术

该技术主要用于侦测铁路供电系统,由于侦测的整体性比较弱,运用这项该技术可改善动车组的安全性能,提高动车组的整体稳定性。此外,该技术还能检测供电系统,包括牵引供电系统具备怎样的稳定性能力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆运用该技术过程中,需采用合适的设备,选用与设计相符的供电数据,这样才能满足规定要求。此外,必须检查路基、桥梁的基础数据,以此保证供电系统的安全。网全线包含多个子系统,最常见的有运转子系统、配合子系统等。若检修难度较大,或侦测工作很难顺利开展的话,运用这些子系统可防止网全线发生不必要的故障。

3.2加强状态维修

状态维修方式是利用各种传感器、检测监测设备等装置准确地检测、采集接触网设备的各项技术参数,通过数据模型判断设备实际的运行状态,再运用大数据分析技术,综合接触网设备的技术参数、设计参数、历史检修维护信息、周边环境等数据,评估状态与预测故障,从而有针对性制定设备检修计划,进行差异化维护检修的维修方式。这是一种预测性的主动维修方式,以接触网设备的运行状态为依据,在设备的运行值超出所规定的安全值或临近限界值时,安排计划进行维修,确保运行值在安全值范围内,并靠近标准值,满足电气化铁路接触网设备安全、高效的需求,节约人力、物力、财力,减少盲目修、重复修和漏检漏修,减少对铁路运输的干扰。这种预测性的主动维修方式是电气化铁路接触网设备维修新模式,又被称为“状态修”。

3.3接触网合理化改造

3.3.1提前准备,熟悉施工

为了在电气化铁路接触网工程改造中,能够提高工程改造施工质量,需要对施工准备工作作出科学的控制。施工技术人员应该按照工程施工技术管理需求,对整个工程施工管理流程分析,并且结合工程施工管理流程分析需求,及时的改进工程施工管理办法,这样才能为工程施工管理工作的控制和优化提供指导。例如,技术人员按照线路改造优化设计需求,将线路运行情况、施工计划以及线路的走向运行管理等作出科学的评估,提高工程施工准备工作应用能力,这样才能为铁路工程施工线路改造优化提供帮助。

3.3.2科学沟通,精准分工

由于在铁路工程线路施工改造工作开展中,涉及到的工序众多,因而科学的沟通对提电气化铁路工程线路改造施工质量具有重要帮助。所以作为铁路工程线路施工管理人员,应该针对线路施工管理的沟通机制建设进行科学的分析,改变传统线路施工沟通管理方式,对施工过程中的分工精细化处置,提高分工精细化处置能力。只有这样才能为工程施工管理提供帮助。例如,按照线路工程施工改造需求,建立三级工程施工指挥平台,针对工程施工管理工作作出分析,提高施工分配科学性,以此为工程施工进度控制和优化提供帮助。

3.3.3过渡措施,安全施工

由于安全施工对电气化铁路接触网施工管理具有重要帮助,因而在现有工程施工管理中,就需要针对工程施工管理工作落实作出科学的分析。只有在工程施工管理中,能够将过渡措施落实,这样才能在施工中为工程安全施工管理提供帮助。例如,在进行施工技术实施之前,对工程施工管理方法分析,从调整施工管理办法着手,就工程施工管理的安全过渡工作作出评估,强化工程施工安全管理认识,为整个工程施工管理的质量优化提供帮助,如时刻重视安全施工,张贴警示牌,引起施工人员注意。

结语

接触网所产生的故障具有相对复发的因素、各种各样的形式,所以要对此加强研究,明确故障产生的各类原因,匹配更为全面的措施,解决电气化铁路中的接触网故障。

参考文献:

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论文作者:王向南

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/2/25

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