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浅谈产生接触网弓网故障的原因和防范措施

2014-04-15

机械管理开发 2014年2期
关键词:弓网电力机车电弓

白 勇

(大秦铁路股份有限公司太原供电段,山西 太原,030013)

随着我国电气化铁路的飞速发展和列车运行速度的不断提高,服务于国民经济的电气化铁路已遍及各大运输繁忙干线,电气化铁路的运营里程将达到12万km。接触网是电气化铁路供电系统重要组成部分之一,它负责向高速运行在铁路线上的电力机车不间断地供电。根据多年来接触网故障发生次数的统计,电力机车受电弓与接触网导线在相互摩擦接触的过程中,只要有其中一方的工作状态不良就会导致弓网故障的发生。据不完全统计,弓网故障占接触网故障总数的比例相当大。

1 弓网故障

在电气化铁路上运行的电力机车,是通过机车顶部受电弓与沿铁路线布置的接触网导线,利用滑动摩擦的接触来取得电能的,两者只要有一方工作状态异常,就会发生断电停车的事故,这就是弓网故障。

2 弓网故障的表现形式

根据多年来的故障分类统计,弓网故障的主要表现形式有打弓、刮弓、钻弓和刮网。

1)打弓。打弓是电力机车在运行过程中,机车受电弓受到接触网的撞击或者碰撞,造成机车受电弓变形或者损伤的状况。

2)刮弓。刮弓是指由于接触网技术状态不良或者从接触网上有零部件脱落等,将机车受电弓打坏或者打掉。

3)钻弓。钻弓是指由于接触网技术参数超标,或者受拉的定位导线松脱,使通过的机车受电弓脱离接触网的状况。

4)刮网。刮网是指高速运行在铁路线上的电力机车受电弓变形后,刮坏沿铁路线布置的接触网,严重时刮断导线,拽倒支柱。

打弓、刮弓和钻弓是由接触网造成的,刮网是由电力机车造成的。

3 弓网故障产生的原因

电力机车受电弓与接触网导线是两个相互依存、相互独立的统一体,它们共同的任务是将静止的电能输送到移动的电力机车上。以下从几个方面分析产生弓网故障的原因。

3.1 供电部门的原因

3.1.1 设计施工存在缺陷

从勘测、设计到施工来讲,没有优化选择最先进的方案,材料零部件选型不过关,施工质量不达标存在遗留缺陷,产生的接触网的“硬伤”随着不良状态的持续积累,发生了弓网故障。

3.1.2 检修后的设备质量不达标

接触网设备检修不达标是造成弓网故障的主要原因。

1)线岔不合格因素。线岔始触区范围内接触线上装有线夹;导线交叉位置参数不符合标准,2条工作支接触线在间距500 mm处高低间距不达标;线岔限制管销钉上开口销生锈断裂、线夹断裂等发生脱落;线岔限制管间隙大。

2)零部件脱落因素。由于铸件瑕疵造成承力索吊弦线夹、定位器线夹、定位环线夹等断裂;由于锈蚀腐蚀疲劳造成支撑斜拉线、软定位器拉线断开;由于过电流造成电连接线、吊索电伤烧断。

3)技术参数因素。拉出值超标、跨中偏移值过大造成受电弓离线;下部固定绳松弛抬高不够,定位器坡度过小,造成碰或刮坏机车受电弓;吊弦线夹、电连接线夹偏斜造成打弓。

4)自然灾害因素。由于大风造成线索摆动、大雨造成绝缘子闪络、大雪结冰造成接触网断线等自然灾害都是产生弓网的诱因。

3.2 机务部门的原因

1)机车受电弓底座绝缘子断裂、支撑三角架铰连接处脱开等引发弓网故障。

2)机车受电弓固定滑板碳素条的螺丝松动、碳素条翘起,或者磨耗产生的凸凹槽引发弓网故障。

3)机车司机操作不当,带点闯入接触网无电区,带电过分相等刮坏接触网,发生弓网故障[1]。

4)机车受电弓转动部位转动不灵活,支架锈蚀和电腐蚀,或者抬升力不够引发弓网故障。

5)机车出、入库时提前升起受电弓,闯入无电区,刮坏接触网。

3.3 工务部门的原因

由于接触网导线的位置是以铁路钢轨的位置来定位的,铁路钢轨的技术参数改变量超出规定的范围时,接触网的技术参数必须随之改变,要求对接触网参数做出相应的调整。而工务部门在拔道、调整钢轨超高时,若没有供电部门人员的配合,就会引发弓网故障。

3.4 其他方面产生的原因

在铁路与公路并行处和两路平交道口处,路外车辆撞坏接触网设备的情况时有发生。或者大风、大雪和洪灾产生的自然灾害也都会诱发弓网故障的发生。

4 减少弓网故障的对策

由于接触网在沿铁路线露天布置,受环境问题的影响大[2],在设计、施工和运营等方面的要求比较高,而受科学技术的限制,弓网故障的事故还是时有发生,其原因是多方面的,最主要的还是由于接触网和机车受电弓状态不良引发的多,为此采取措施如下。

4.1 供电方面

4.1.1 建立健全巡视检测制度

1)在检测前,对测量工具的精度要予以细调核对,确保检测出的数据正确无误。

2)订出全年对接触网设备的检测计划和检测周期[1]。主要对导线拉出值、定位器坡度、线岔、分段(分相)、锚段关节、补偿装置、站场软横跨下部固定绳等,它们的技术参数要求高,要进行重点的测量。对于检测出的问题进行归类分析,按照轻、重、缓、急进行缺陷处理。

3)接触导线的拉出值,在直线区段调整成之字值,拉出值一般不宜过大。曲线区段拉出值根据线路曲线半径的大小一般设计在 100~400 mm间,但无论如何,拉出值都必须保证不能大于450 mm,防止曲线处离弓。

4.1.2 防止吊弦与电连接线烧断或者磨断缠绕受电弓

1)对普通吊弦,重点检查环节处的磨耗情况,磨耗超出50%的予以及时更换。在情况允许的条件下,更换成整体吊弦。

2)对电连接线夹每年进行一次开盖检查,重新安装时要在电连接线夹槽内加入导电膏。对于机车取流大的处所加装电连接线。

4.1.3 防止接触网材质缺陷引起的零部件断裂松脱

1)严把材料进料审核关,使用有厂址、生产许可证、安装说明书等正规厂家的产品。杜绝使用三无不合格的产品。

2)对新进的设备,严格按照产品说明书和安装工艺进行拆装和组装。在将新设备安装到接触网上后,要加强巡视检查,发现问题及早通知厂家解决。

4.1.4 提高职工业务技术水平

1)技术管理人员应全面掌握接触网的关键设备和关键处所。坚持跟班作业、现场技术指导,把工作重心和检修重点放在减少弓网故障和提高设备质量上。

2)教育和培养职工学知识学业务的自觉性。坚持职工自学的同时,职教部门强化培训考试制度,注重实际操作能力和事故应急处理故障能力的培养,提高职工检修操作水平,保证检修后的设备全面达标。

4.2 从机务方面入手

发生弓网故障时,接触网遭到破坏,机车受电弓也受到损坏,为了正常的供电和取流,电力机车在制造和生产过程中,也应从避免发生弓网故障的角度来进行研究,达到提高受电弓质量的目的,进而减少弓网故障的发生。

1)机车在日常检修时,一定要加强对受电弓运行情况进行检查,从绝缘子底座、三角架结构到弹簧滑板逐项检查,确保在出车前受电弓状态良好,杜绝机车带病上线路运行。

2)加强对乘务员的业务培训,进一步提高技术素质。在机车通过分相(器件式)时严禁带电过分相;在运行中发现接触网异常时,要立即停车并向前方车站值班员报告,避免扩大事故的范围。

3)机务部门和供电部门要建立《机供联控制度》,定期召开联系会,保持信息互通,共同解决弓网接触状况出现的各种问题。最大限度地减少弓网故障的发生。

4.3 从工务段方面入手

供电部门要加强同工务部门的联系,防止工务部门在对线路进行拔道、抬升(降低)或整治病害时,造成接触网接触悬挂定位参数的变化,若不及时予以调整,就会造成跑弓。只有两部门精心合作,才能避免弓网故障的发生。

5 结语

引起电气化铁路弓网故障的原因很多,要想从根本上解决问题,供电部门首先要从提高接触网设备检修质量上下功夫,尽可能地消灭设备隐患,保持接触网状态良好。同时要加强与各部门之间的联系,制定互控措施,完善协调机制,才能确保安全供电。以适应电气化铁路向高速、重载方面发展的必然要求。

[1]侯应旗,智强.弓网故障原因分析与对策[J].电气技术,2008(11):45.

[2]张道俊 ,张滔 .接触网运营检修与管理[M].中国铁道出版社,2006.

[3]中华人民共和国铁道部.接触网运行检修规程[M].中国铁道出版社,2007.

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