电气化铁道技术的毕业论文

吉林铁道职业技术学院1毕业设计论文中文题目接触网弓网故障分析专业电气化铁道技术3091班姓名赵玉龙学号090130110指导教师张辉2012年3月15日电气工程系吉林铁道职业技术学院2毕业论文设计任务书毕业设计论文题目接触网弓网故障分析一、毕业设计论文内容本文介绍了接触网设备事故分类和接触网设备事故抢修接触网事故抢修工作做了深入的探讨。论文在以讨论和辨证高速铁路接触网的弓网关系上进行了深入的研究。对跨距内的剐弓事故和线岔处的剐弓事故做了深入的分析。二、基本要求1、内容符合工程实际具有可操作性。2、理论依据充分3、具有自己的见解4、文字格式符合要求5、资料引用要注明出处有据可查三、重点研究内容接触网是电气化铁路的重要组成部分接触网的质量的优劣将直接影响行车安全和运输经济效益做好接触网的维修是确保接触网质量的重要手段。本文针对现场实际总结接触网多年运行经验和事故案例的分析进行了阐述弓网事故的原因、后果、发现方法和事故预防措施及注意事项进行分析。四、其他需要说明的问题吉林铁道职业技术学院3下达任务日期2012年2月10日要求完成日期2012年4月25日指导老师吉林铁道职业技术学院4摘要接触网是电气化铁路的重要组成部分接触网的质量的优劣将直接影响行车安全和运输经济效益做好接触网的维修是确保接触网质量的重要手段。发生接触网设备事故后供电部门的当务之急就是对其进行抢修以最快的速度使其恢复供电。抢修人员到达事故现场后面对破坏的设备首先要解决的问题就是如何进行抢修作业的组织和怎样才能达到“先通后复”的要求。因而从事接触网运行和检修的人员迫切需要对事故案例要有个分析和技术指导。针对现场实际总结接触网多年运行经验和事故案例的分析进行了阐述一是采用事故预想的方式将可能发生的接触网事故进行系统归类以针对性抢修方案的形式简单明了的叙述了各类事故抢修的组织、方法、作业过程等以提高抢修人员的实作能力和应变能力提高抢修质量和速度。二是对各类事故发生的原因社备可能损坏程度和范围、预防措施等做了详尽叙述以使运营检修人员在日常检修和运行中高度重视设备的关键和薄弱环节同时提高设备整体检修质量以达到“修养并重、预防为主”的运行、检修要求。关键词接触网先通后复修养并重预防为主吉林铁道职业技术学院5目录1引言12概述221接触网设备事故分类222接触网设备事故抢修223接触网事故抢修工作33弓网故障原因分析431接触网定位环节4311定位点拉出值过大、定位器坡度过小、造成脱、碰、刮弓故障4312道岔区刮弓、钻弓故障432接触网设备5321吊弦、点连接造成弓网事故5322导线烧断故障5323接触网材质不良引起链接、定位零件断裂而造成的弓网故障533线路及其他环节6331受电弓与接地体放点故障6332线路原因引起弓网故障64弓网故障事故741跨距内的刮弓事故7411事故原因分析8412事故后果分析8413发现方法分析8414事故预防措施及注意事项分析942线岔处的剐弓事故10421事故原因分析10422事故后果分析11423发现方法分析11424事故预防措施及注意事项分析1143锚段关节处刮弓13431事故原因分析13432事故后果分析14433发现方法分析14434事故预防措施及注意事项分析14总结15致谢16吉林铁道职业技术学院6参考文献17吉林铁道职业技术学院11引言随着我国铁路的几次大提速,对电气化铁路的质量提出了更高的要求而随着既有线路提速特别是相关设备的老化,电气化铁路弓网故障的问题日益突显。如何提高接触网运行质量消灭弓网故障是相关单位面临的一个重要课题。接触网弓网故障的发生根本原因是接触网自身技术参数不符合标准造成。通过我在学校的学习和去铁路供电段实习认为只要在日常工作中对接触网关键部位技术参数根据实际情况,针对具体问题合理安排并提出相应措施即可有效减少弓网故障的发生。吉林铁道职业技术学院22概述21接触网设备事故分类在电气化铁路区段接触网是电气化规道交通所特有的、沿路轨架设的、为电力机车或电动车组提供电能的特殊供电线路时候电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。接触网是沿铁路露天设备大气温度、湿度、冰雪、大风、大雾、污染、雷电等各类气候因素对接触网的作用十分明显。接触网的机电参数如线索驰度、线索张力、悬挂弹性、零部件的机械松紧度及空间位置、设备的绝缘强度、线索的载流能力、弓线间的磨耗关系等都会随气象条件的变化而变化突然的气候变化还可能造成重大行车事故。接触网的运营维护工作和接触网设计计算工作中绝大多数内容是与气象条件相关的。接触网是一个综合供电系统由于技术和经济的原因接触网设备是无备用的。无备用性决定了接触网的脆弱性和重要性一旦出现事故必将影响列车运行造成一定的经济损失。当发生较大范围的接触网设备事故时会严重干扰运输甚至给国计民生带来不良影响。接触网设备事故可分为供电事故和行车事故。在牵引供电系统中凡由于工作失误、设备状态不良或自然灾害使牵引供电设备破损、中断供电以及严重威胁供电安全者均列为供电事故。由于同一原因同时构成行车和供电事故时应分别上报但供电段总事故件数仍算一件统计为行车事故。按铁机字第124号文件中规定根据事故的性质和损失供电事故分为重大事故、大事故、一般事故和障碍4种根据发生事故原因分为责任、关系及自然灾害3种22接触网设备事故抢修接触网设备事故的抢修要遵循“先通后复”和“先通一线”的原则。“先通后复”就是以最快的速度设法先行供电疏通线路必要时采取迂回供电越区供电和降弓通过等措施尽量缩短停电、中断行车时间随后要尽快安排时间处理遗留工作问题使接触网及早恢复正常技术状态。“先通一线”就是在双线电气话区段按照上述“先通后复”的原则确定抢修方案外要集中力量以最快的速度设置使一条线路先开通尽快疏通列车。如果事故范围较小抢修时间不长无需分层作业时应抓紧时间一次抢修完毕恢复供电、行车。吉林铁道职业技术学院323接触网事故抢修工作在抢修工作中特别要强调作业安全要严格遵守技规和有关规定要设置行车防护人员要思想集中坚守刚位履行职责要认真、及时、准确地传递信号。在攀杆登梯和车顶上高空作业时除按规定有关执行外要特别强调在接触网上整个作业过程中必须系好安全带和戴好安全帽。在拆除接触网作业时要防止支柱倾斜以及线索断线脱落等。在抢修恢复作业中对安装的零件特别是受力部件要紧固牢靠防止松脱断线引起事故扩大。接触网事故原始资料的收集保存及事故的调查分析在事故抢修过程中工作领导人除了组织抢修尽快恢复线路正常运行外要指定专人写实事故及其修复的情况包括必要的照片有条件时可进行事故分析。特别是对于因事故拉断或烧断的线头、损坏的零部件等应尽量保持原样不得任意改动。对典型事故的照片、报告、损坏的线头、零部件应做为档案长期保存。事故发生后要及时分析除弄清事故原因查明责任制定防止措施、按规定填写事故报告向有关部门上报外同时还要总结抢修工作中的经验教训。对抢修中采用的先进方法、机具等应及时推广对存在的问题要认真研究制定改进措施不断完善抢修组织和方法提高工作效率。吉林铁道职业技术学院43弓网故障原因分析现阶段,由于机车车辆新技术的大量应用,特别是机车受电弓技术的进步,导致接触网弓网故障大部分原因均集中在接触网的具体参数特性和部分性能上而且接触网随外界环境气温、风速、线路条件等的影响不稳定特性显著。在此我们就弓网故障的产生先进行一个全面的分析。31接触网定位环节311定位点拉出值过大、定位器坡度过小、造成脱、碰、刮弓故障这类故障一般为施工超标准、调整拉出值时偏差较大、或遇大风及温度变化过大时造成特别是在曲线跨中尤为明显。312道岔区刮弓、钻弓故障分析接触网弓网故障产生的原因,并根据多年经验,从加强接触网日常检测的角度,提出预防弓网故障的措施。线岔定位部位两导线交叉位置参数不标准、始触点高度不符合要求、线岔限制管间隙过大。吉林铁道职业技术学院532接触网设备321吊弦、点连接造成弓网事故电连接设置数量或位置不合理,特别是在坡道上、机车取流过大造成吊弦过流被烧断。由于电连接与承力索接触不良,形成线夹内长期放电而造成烧断电连接线。吊弦线夹、电连接线夹紧固螺栓长期处于振动状态,由此造成螺栓松脱也是产生此类故障的原因之一。322导线烧断故障导线因硬弯、硬点而造成长期放电拉弧使局部磨耗过大而造成接触网断线故障。接触网设计原则大站及编组站的导高6450MM,中间站及区间6000MM,隧道57206000MM之间。但是在施工过程中,由于过渡及临时的保证开通措施,接触导线高度在57206450MM间交替出现,特别是在导高变化的过渡部分,很少能保证接触线5的变坡要求。由于接触导线高度忽高忽低导致接触悬挂弹性时大时小在变坡点处产生拉弧现象高温电弧灼伤接触线工作面,使接触线工作面出现麻点,其它受电弓高速通过时,又产生更为严重的拉弧,若受电弓有隐性损伤带病通过,易产生弓网故障,同时给以后接触网运营带来隐性故障点。323接触网材质不良引起链接、定位零件断裂而造成的弓网故障直线处定位线夹或“V”型吊线线夹断裂造成定位管或定位器脱落打击受电弓。曲线处导线受水平分力的作用,造成定位线夹负荷增大,劣质线夹可能出现断裂现象而造成脱、钻弓故障。吉林铁道职业技术学院633线路及其他环节331受电弓与接地体放点故障此类故障一般发生在受电弓对树木、受电弓对渗、漏水隧道内的冰柱放电、从而引起变电所跳闸。332线路原因引起弓网故障工务部门起拨道引起导线拉出值参数变化,特别是在曲线段外轨的超高值变化将引起接触导线相对位置较大的变化。从而引起受电弓脱弓、刮弓。吉林铁道职业技术学院74弓网故障事故电力机车运行时要求受电弓在接触线下部与接触线平滑地磨擦取流。否则可能发生弓网故障。弓网故障一般是指打弓、钻弓、剐弓。弓网故障中的打弓是指在受电弓运行取流过程中由于某种原因造成弓、网相碰击从而使受电弓不能平滑取流的故障现象。弓网故障中的钻弓一般指在锚段关节或线岔处因某种原因运行中的受电弓在与工作支接触线接础取流过程中同时移位到非工作支接触线上部的故障现象。发生钻弓后的直接后果就是造成剐弓事故而且是相继发生。在接触网运行中所谓剐弓是指由于接触悬挂或电力机车受电弓状态不良或者是自然的原因致使电力机车受电弓移位到接触鲜上部运行从而造成接触网设备和受电弓损坏的事故现象。41跨距内的刮弓事故在链形接触悬挂中剐落一个跨距内的吊弦和剐落一根支柱处的定位是对接触网设备损坏范围较小的一种弓网故障现象也是一种程度较轻的剐弓现象。吉林铁道职业技术学院8411事故原因分析1接触线的拉出值或高度或跨中接触线对受电弓的偏移值不符合规定受电弓通过时接触线超出受电弓。2定位器坡度小或坡度大受电弓通过时打掉此定位后造成。3接触线面严重不正致使定位线夹歪斜或定位线夹安装歪斜被受电弓打掉造成定位脱落后剐弓。4吊弦受力状态不良并且松驰到接触线下部造成剐弓。5电连接器状态不良并且松驰到接触线下部造成剐弓电连接器脱落造成剐弓。6受电弓支架或弹簧安装、调整不当使滑板中心线不在机车规定位置运行中造成接触线脱弓。7风力使接触线较大幅度摆动越出受电弓或其他外界原因造成剐弓。8被剐落定位支柱的后跨中接触线对机车受电弓的偏移值不符合规定或在此跨距中有严重硬点再附加其他外界条件使受电弓钻入接触网。412事故后果分析一个跨距内吊弦被剐落后不仅会引起接触网对机车或车辆放电烧坏接触线及行车设备而且会由于接触线高度变化大、受力后摆动幅度大等原因引起后续列车再次发生较严重的弓网故障更大范围地破坏接触网设备及机车受电弓造成长时间的供电中断事故。同时也造成被剐接触线严重变形。413发现方法分析1机车乘务员报告。2牵引变电所跳闸后接触网工区巡视发现。3其他人员发现并及时报告。吉林铁道职业技术学院9414事故预防措施及注意事项分析1直线区段按规定时间周期测量、调整悬挂点处接触线的高度和跨中接触线的最低高度、接触线坡度及之字值等使之符合技术标准。2曲线区段按周期测量、调整接触线拉出值及跨中接触线对受电弓的最大偏移值等使之符合技术标准。3提高接触网检测技术手段定期对接触线高度、坡度、之字值电连接器工作状态和接触情况接触线局部磨耗及硬点情况各种线夹安装及工作情况绝缘子性能支柱侧面限界等技术参数进行综合检测发现问题根据情况及时安排处理。侧线接触线正线接触线线岔道岔处接触线相交位置示意图吉林铁道职业技术学院1042线岔处的剐弓事故线岔的结构是用一根限制管将相交的接触线相互贴近。限制管的两端用定位线夹固定在下面工作支接础线上并能让上面的接触线在其内活动。线岔处发生剐弓一般是因为线岔交叉点位置偏移或两接触线间距500MM处高度不符合要求及非工作支抬高不够引起的。线岔处发生剐弓后对接触鲜设备损坏的程度和范围与区间发生剐弓事故一样有种种不同情况。另外由于线岔一般是在站场两端或站场内所以一旦发生线岔剐弓很可能会造成软横跨接触悬挂的损坏而且波及范围也大。421事故原因分析1线岔中两支接触线交叉点在岔心轨距比630MM小得多的地方使接触线距受电弓偏移过大电力机车过渡时接触线脱弓后造成剐弓。2线岔中两支接触线交叉点在岔心轨距比800MM过大的地方两支接触线交叉角小且距受电弓中心偏移小当机车通过时将一根接触线抬高而另一根接触线虽然已在受电弓抓托范围但因抬高不够造成钻弓后剐弓。3限制管安装位置不符合安装温度造成温度变化时两接触交叉点超出岔心轨距630800MM的范围或严重偏离撤叉角平分线。4固定限制管的零件螺栓松动脱落或损坏造成限制管虚固定或脱落。5受电弓抓托点处接触线的间距远远大于500MM接触线脱弓或钻弓后造成剐弓。6安装调整时在线岔的非工作支侧两接触线间距500MM处非工作支比工作支抬高小于50MM。7限制管前后两根接触线上的双吊弦安装状态不良或脱落造成两条工作支接触线在间距500MM处高度不符合要求或非工作支侧两接触线间距500MM处非工作支抬高不够。8线岔处电连接器状态不良松弛或线夹歪斜引起剐弓。9限制管内接触线卡滞非工作支接触线不能自由伸缩温度变化时将线岔交叉点拉偏。吉林铁道职业技术学院11422事故后果分析1在受电弓抓托点附近发生剐弓则会剐落或剐坏限制管剐伤两支接触线或剐断一支接触线。若在此处接触线未断线受电弓继续向前运行则可能剐坏区间多个跨距或剐坏、剐断软横跨下部固定绳。2在线岔的非工作支侧发生剐弓可能拉掉或拉坏限制管。若受电弓继续向前运行则可能剐坏区间多个跨距或乱剐、剐断软横跨下部固定绳和接触悬挂。在线岔所在的跨距内或邻近跨距内发生剐弓后受电弓运行至线岔处将线岔剐坏。3在线岔所在的跨距内或邻近跨距内发生剐弓后受电弓运行至线岔处将线岔剐坏。4线岔处发生剐弓后往往会连续造成几个跨距甚至许多个跨距被剐弓这些跨距中的定位、吊弦被剐坏或剐落甚至会造成腕臂、绝缘子、接触线损坏或支柱拉断。5线岔发生剐弓的情况与区间一样一般会造成接触线断线或接触网对机车车辆、大地短路放电烧断接触线及承力索。423发现方法分析1机车乘务员报告。2牵引变电所跳闸后接触网工区派人员巡视。3车站工作人员或其他人员发现并及时报告。424事故预防措施及注意事项分析1按规定时间及周期检修线岔使之符合技术要求。2按规定时间及周期测量调整线岔所在跨距及附近跨距的接触悬挂、定位装置等使之符合标准。3岔区内或站场内严禁电力机车升双弓运行。4处理线岔处的剐弓事故时必须使线岔的状态符合技术标准否则需要采取线岔处降弓通过技术措施保证供电和行车安全。如果线岔剐弓造成站场软横跨的接触悬挂损坏范围较大则可以先行恢复正线其他侧线可采取封闭措施但必须保证供电可靠及人身安全且采取必要的防护及技术措施。吉林铁道职业技术学院121250MM400426受电弓滑板构造图1滑板板条2滑板12吉林铁道职业技术学院1343锚段关节处刮弓接触悬挂每经一定距离就设计在机械方面互相独立的分段称为锚段。接触悬挂设置锚段的作用是缩小机械事故范围便于安装张力自动补偿装置使吊弦的偏移不超过规定以及改善接触线受力情况等。锚段互相衔接的部分称为锚段关节。通过锚段关节可以完成锚段之间的转换要求在机车运行时。保证受电弓能够用从一个锚段之间平滑地过渡到另一个锚段。431事故原因分析1接触线的拉出值、或高度、或跨中接触线对机车受电弓的偏移值不符合规定受电弓通过时接触线越出受电弓。2定位器坡度小或坡度大受电弓通过时打掉此定位后造成剐弓。3接触线面严重不正致使定位线夹歪斜或定位线夹安装歪斜被受电弓打掉造成定位脱落后剐弓。4绝缘锚段关节内工作支与非工作支间距不符合规定一端停电并接地后两组悬挂间短路放电烧坏部件造成剐弓或者在转换柱处非工作支接触线抬高不够受电弓打在分段绝缘子串后剐弓。受电弓打击分段绝缘子串一是直接造成锚段关节处剐弓二是虽未直接造成锚段关节处剐弓但被损伤的受电弓继续运行在其他处所造成弓网故障。5绝缘锚段关节中的中心柱两接触线等高处两接触线水平距离虽保持在400500MM的技术要求范围内但两接触线的相对拉出值不合适致使一支接触线不在受电弓工作范围内受电弓脱弓或钻弓后造成刮弓。6非绝缘锚段关节中的转换柱处非工作支抬高不够造成剐弓。此种情况就是受电弓将工作支接触线抬高时由于非工作支接触线抬高不够至使受电弓钻入到非工作支上部从而引起起剐弓。7补偿坠砣落地或卡在限制架上气温升高后补偿器不起作用非工作支驰度变大使受电弓通过时钻弓引起剐弓或分段绝缘子串及其他部件打弓后引起剐弓。吉林铁道职业技术学院14432事故后果分析1锚段关节处发生剐弓事故一般情况是不仅会造成锚段关联节内接触网设备及补偿装置的不同程度损坏而且同时也会造成相邻两锚段接触网设备的不同程度损坏。2锚段关节处发生剐弓严重损坏接触网设备修复的技术复杂、工作量大、中断供电时间长不仅是供电运营单位的灾难而且会极其严重地影响运输。3严重损坏电力机车受电弓装置或其他部件。剐坏的接触网设备或零件对机车车辆或大地短路放电造成机车车辆或其他运输设备的不同程度损坏。433发现方法分析1机车乘务员报告。2牵引变电所跳闸后接触网工区派员巡视后发现。3其他人员发现并及时报告。434事故预防措施及注意事项分析1按规定周期标准检修锚段关节处的接触悬挂、电连接器及补偿装置。日常巡视注意观察各部技术状态不符合技术要求者及时调整、处理。2电分段锚段关节中两悬挂各带电部分间有效绝缘距离为400MM转换柱处两接触间的水平距离和非工作支抬高为400500MM中心柱处两支接触线等高允许误差20MM分段绝缘子串至锚支定位滑轮间的距离在最高温度情况下不小于800MM。3补偿装置的A、B值符合安装曲线滑轮有润滑油机构灵活不卡滞各部件受力良好。4电连接器装设位置正确、牢固、接触良好电连接线无烧伤、断股状态良好。5各部零件安装正确、牢固状态符合要求定位能自由偏移无卡滞锚支定位管卡子安装正确其他部件安装正确、连接牢固。吉林铁道职业技术学院15总结在进行检测的基础上用数据对主导电回路的技术状态进行跟踪控制并根据安排检修更换计划及时对发现的问题进行处理纠正才能达到保证正常运行目标的实现。运行中的接触网在该段提高电力机车牵引定数使牵引电流增大时应对主导电回路的导流能力进行复核及时采取加强措施在采取诸如加强线、并联线等分流措施时也应对原接触网的导电回路进行复核对关键部位如隔离开关、电联结器进行适当的加强。多年的运行经验证明导流系统的电气联结是一个比较突出的薄弱环节。一旦开通运行就会受到腐蚀由于数量很大运行单位检修比较困难应该在设计时就对主导电回路电气联结考虑加强措施某区段在运行数年后检查发现大电流区段电气连接腐蚀严重大面积发生来不及更换采取了并联一线夹的措施效果比较好通过吊线非正常电流转换现象消除了。加强的方法一是选择电气连接的方法改为压结方式由于压接工艺使接触比较紧密排除了原螺栓紧固时水分、污秽使其产生腐蚀及接触不良产生电气烧伤的可能性因而可以长年保持其导流截面。而是增加电气连接零件的接触面积考虑在一个大修期内由于各种因素引起的阻抗增加情况下仍能使导流畅通。在具体计算和测试的基础上分两个或更多的牵引电流等级测定阻抗的最低限标准据以掌握。与此相对应也可相对于不同的牵引电流等级设计采用相应的电气联结零件的接触面积至于一个大修期可能减少的当量截面或增加的