接触网跳闸原因分析及预防措施.pdf

第1 9 卷第4 期 2 叭3 年1 0 月 铁道运营技术 r a i l w a yo p e r a t i o nt e c h n 0 1 0 9 y v 0 1 1 9n o4 o c t o b e r2 0 1 3 接触网跳闸原因分析及预防措施 闰站伟 ( 西安铁路局安全监察大队，工程师，陕西西安7 1 0 0 5 4 ) 摘要：本文通过对西安铁路局管内发生的接触网跳闸具体事例进行分析，介绍了由于外部环境、供电内部 及机务部门的问题而引起接触网跳闸的原因，提出了加强货物装载加固、隧道整治和提高机车受电 弓、接触网零部件的检测维修质量等措施，以减少和预防接触网跳闸确保供电安全。 关键词：接触网；跳闸；货物装载；隧道整治；零部件检测 中图分类号：u 2 2 6 8 + 1文献标识码：b文章编号：1 0 0 6 8 6 8 6 ( 2 0 1 3 ) 0 0 0 4 0 4 由于接触网是露天装置，其结构、零件等必然要 受到各种自然条件变化的影响，加上电力机车受电 弓沿接触线高速摩擦滑行，使接触网经常处在振动、 摩擦、电热及构件本身物理变化影响之中，接触网技 术状态极易发生变化。牵引供电跳闸是牵引供电设 备运行状态不良的直接体现，由于设备故障或外界 原因造成的跳闸，直接威胁着牵引供电设备的安全 运行。西安铁路局管辖陇海线、宁西线、包西线、太 中线、襄渝线、阳安线、宝成线、宝天线、宝中线、西康 线等干线电气化铁路，接触网设备的安全举足轻重， 为了确保电力机车的安全行驶，严格保证接触网的 技术状态良好，减少和预防接触网的跳闸，确保供电 质量就显得尤为重要。 1引起接触网跳闸原因 1 1 外部环境方面 1 1 1 车辆技术状态不良2 0 0 9 年6 月2 9 日2 3 ：1 5 ， 宝成线略阳变电所3 。馈线跳闸，短路电流l1 7 8a 、 重合成功、故障探测仪( 简称故测) 指示距离2 5 8 8k m 。 接触网工区巡视至乐高区间2 1 0 。隧道9 6 ”悬挂点时， 发现9 6 。定位点处导线有放电痕迹，其他区段接触网 设备无异常现象。后将2 1 0 9 0 次扣乐素河车站3 道 进行停电检查，发现机后2 8 位油罐车车顶上行右侧 的护栏上部钢筋，有2 处脱焊并翘起且钢筋头有放 电烧伤痕迹，当即用钢锯锯断，消除了安全隐患。 1 1 2 货物装载加固不良2 0 0 9 年7 月2 9 日4 ：2 4 ， 襄渝线冷水变电所1 。馈线跳闸，重合失败，4 ：3 8 强送 4 成功，接触网停电1 4m i n 。经查是2 6 0 0 9 次列车行 至胡家营至白河县区间白河14 隧道1 5 1 7 4 悬挂点 间( k 1 8 4 + 6 0 0 一+ 6 8 0m ) ，因机后第3 、4 位军用汽艇 挡板翘起，触及接触线造成跳闸。 1 1 3隧道拱顶遗留物脱落2 0 0 9 年6 月2 0 日 1 5 ：2 1 ，西康线柞水变电所1 馈线2 l l 。断路器跳闸，故 测指示距离4 1 7k m ，重合、强送电均失败。1 5 ：2 2 ， 4 9 0 7 次运行至西康线塔儿坪一柞水区间k 1 2 1 + 4 2 6 处发现接触网坠落，中断供电6h2 3m i n 。原因为西 康线塔儿坪至柞水间湾潭子隧道0 2 。定位点处 ( k 1 2 1 + 3 5 5 ) ，西康线建设施工时遗留在隧道拱顶的 一块铁板( 15 0 0m m 1 7 2m m 1 8m m ) 脱落，造成承 力索对隧道拱顶放电，导致断线、塌网。 1 1 4接触网上有异物一是2 0 0 9 年2 月1 3 日 1 7 ：2 3 ，宝成线徽县变电所l 。馈线跳闸，重合成功，故 测指示距离1 5 0 6k m ，短路电流13 8 2a 。巡视人员 在两当至聂家湾区间8 8 4 隧道南口( k 1 3 4 + 3 3 5 ) 发现 接触网上搭挂有一段波纹状铁线，将导线和承力索 短接，经取下查看为一根直径2m m 的钢丝线，钢丝 线两头均有明显放电烧伤痕迹。此段承力索和导线 上均有烧伤放电痕迹，承力索无断股。停时9m i n 。 二是2 0 1 1 年2 月1 8 日0 2 ：3 2 ，陇海线虢镇变电所6 。、 7 。馈线同时发生跳闸，重合成功，短路电流 1 6 0 0 a ， 故测指示距离2 5 5k m 。在陇海线虢镇车站6 1 5 厂 专用线接触网1 1 0 。钢柱同杆架设的6 ”、7 。馈线上发生 跳闸，同杆架设的架空地线烧断落地。原因是元宵 节燃放的孔明灯飘移至虢镇车站1 1 0 4 钢支柱同杆架 设的6 。、7 4 馈线上引起短路跳闸。因架空地线肩架 万方数据 接触网跳闸原因分析及预防措施 与钩头鞍子安装方式为挂环式( 设计标准) ，不能满 足强大的短路电流通过，致使该处架空地线局部过 热烧断。 1 1 5 高处坠落物砸伤接触网2 0 1 0 年8 月1 日 0 7 ：0 4 ，宝成线工务防洪巡查人员发现宝成下行线丁 家坝一大滩区间k 2 9 5 + 4 3 0 处，一头耕牛从线路右侧 堑坡顶坠下砸坏接触网设备。 1 1 6飞禽短接机车绝缘子2 0 1 0 年5 月2 8 日 1 2 ：5 1 ，宝成线燕子砭变电所1 。馈线跳闸，电流速断 动作，重合成功，短路电流29 0 0a ，故测指示距离 1 0 5 3k m 。经查实为2 1 0 3 5 次运行到宝成线阳平 关一燕子砭下行线k 2 4 7 + 3 0 0 处时，一只锦鸡飞到机 车车顶后弓处，短接机车主断路器旁支持绝缘子，造 成瞬间接地。 1 1 7 跨越接触网电力线路断线2 0 0 9 年8 月2 4 日1 2 ：1 8 ，宝天线元龙变电所2 1 3 。断路器跳闸，速阻i 段保护动作，重合失败，短路电流28 1 3a ，故测指示 距离8 9 6k m 。同时元龙变电所2 1 4 。断路器跳闸，速 阻i 段保护动作，重合失败，短路电流27 4 6a ，故测 指示距离4 3 6k m ，1 2 ：5 7 元龙变电所3 。、4 4 馈线恢复 供电，中断牵引供电3 9m i n 。原因是地方电力公司 农网社棠一元龙3 5k v 线路改造，在换线前未与铁 路相关管理单位签定配合协议，私自施工造成已跨 越接触网和电力贯通线的第二根钢芯铝绞线突然脱 落，搭挂在接触网和贯通线上导致供电设备跳闸。 1 1 8 飞禽或异物引起空气击穿2 0 0 9 年8 月1 5 日1 2 ：4 5 ，因乌鸦( 翼展8 3 0m m ) 起飞或降落在宝成 线观音山至青石崖区间2 14 隧道南口3 6m 承力索 时，造成该处空气绝缘间隙瞬间小于3 0 0m m 形成短 路接地，引起观音山变电所1 4 馈线跳闸。 1 1 9 雷击2 0 l o 年7 月2 3 日2 ：3 8 ，k 4 5 2 次运行到 宝成线军师庙至大滩间上行线k2 9 8 + 0 3 1 分相绝缘 器处，分相绝缘器的主绝缘断裂，刮坏机车运行方向 后端受电弓。调查发现7 月2 3 日o l ：0 0 0 2 ：0 0 ，大 滩站区连续降暴雨和雷电，0 1 ：4 8 ，军师庙至大滩问 上行线分相绝缘器遭受雷击烧损，造成本体绝缘水 平降低和机械强度下降，燕子砭和朝天变电所同时 发生跳闸。0 2 ：3 8 ，k 4 5 2 次运行通过此处分相绝缘 器时，该分相绝缘器在机车受电弓压力和接触线张 力的作用下，致使分相绝缘器断裂，刮坏机车受电 弓，搭接机车a 节受电弓滑板前侧平面，造成2 个变 电所二次跳闸。 1 2 供电部门内部方面 1 2 1 棒式绝缘子折断或吊弦断裂 案例l ：2 0 0 8 年8 月1 9 日1 2 ：4 5 ，宝成线高潭子 至巨亭区间1 1 4 群支柱棒瓶折断( 抗弯矩力4k n ，该 支柱处于r = 3 0 0m 曲线外侧，高度为1 2 5m ) ，接触 网停电3 1m i n 。 案例2 ：2 0 1 0 年5 月2 7 日1 1 ：1 1 分，宝成线徐家 坪车站接1 0 8 3 2 次司机汇报，机车后弓被接触网刮 伤，影响1 道1 0 8 3 2 次发车。巡视人员发现横现河一 徐家坪区间1 8 + 支柱上行方向非支第1 吊弦上部鸡 心环内侧有损伤，铜整体吊弦材质较脆，且该处同侧 下锚由于受力较大发生断裂，造成1 8 支柱锚段关节 处非支抬高不够仅3 4m m ，机车运行时受电弓被锚 支定位卡子碰伤。 1 2 2 作业人员未按工艺检修 案例l ：2 0 0 9 年1 月2 8 日l ：0 7 ，宝成线略阳变电 所1 。馈线跳闸，电流速断动作，重合成功，短路电流 32 7 8a ，故测指示距离0 3k m 。检查发现k 2 9 2 次机 车停留在k2 0 9 + 5 5 l 处，接触网7 9 ”至8 0 。支柱跨中略 变1 。、2 。馈线分相处( k2 0 9 + 9 5 0 ) 中性区导线，由于检 修人员未按规定力矩循环紧固接头线夹螺栓，造成 导线在广元侧分相的接头处抽脱所致。 案例2 ：2 0 0 9 年3 月7 日0 9 ：5 6 ，4 5 0 0 4 次机车在 襄渝线蒲家车站调车作业，当“3 + 4 ”运行至站内 k5 6 3 + 5 0 0 处时发生刮弓故障。原因是3 月6 日工程 局在蒲家站k5 6 3 + 0 0 0 至k5 6 4 + 6 0 0 处进行“承导线 架设调整”作业，调整蒲家站新2 7 8 柱定位环线夹后， 没有认真检查螺栓紧固的情况就消令送电。由于该 定位环线夹的紧固螺栓没有拧紧，在机车运行到该 处时定位环线夹受力滑动，接触网导线偏移，导致旧 0 0 8 4 杆至新2 7 + 柱间( 间距4 5m ) 接触线几何尺寸发 生变化，超出机车受电弓允许工作范围，接触线滑落 到受电弓下方，造成刮弓。 1 2 3 使用错误的补强检修工艺2 0 0 9 年6 月4 日 0 5 ：2 2 ，宝成线徽县变电所2 3 2b 断路器跳闸重合失 败，5 ：3 2 强送电失败，短路电流23 1 8a ，故测指示距 离1 3k m 。工务人员向徽县车站反映徽虞区间 k1 4 9 + 8 7 5 处接触网承力索断线。从承力索断头 看，施工中j t m h 一9 5m m 2 承力索位于1 0 9 。隧道第二 悬挂点北侧1 8m 内有损伤，采用新型补强工艺，用 九股铜合金绞线进行补强，补强绞线辅在承力索面 上，起不到补强作用，运行中安全系数不够，造成承 5 万方数据 第1 9 卷第4 期 2 0 1 3 年1 0 月 铁道运营技术 r a i l w a yo p e r a t i o nt e c h n o l o g y v o l1 9n o 4 o c t o b e r2 0 1 3 力索从铜合金绞线中拉断。 1 2 4 分相绝缘器不平衡2 0 0 9 年9 月2 4 日0 7 ：5 0 ， 阳安线由勉西开往阳平关方向去的1 0 5 3 5 次列车， 运行至阳安线宁强至青羊驿区问k4 0 + 6 5 0 ( 1 3 8 。杆) 处，因接触网分相绝缘器主绝缘悬吊支撑( 巾6m m 不锈钢) 距焊点1 5m m 处断裂，铜导流板倾斜低于导 线，导流板从灭弧棒下方第一孔处被打断、支撑断 裂，导致分相绝缘器不平衡打弓。 1 3 机务部门方面 1 3 1 车顶绝缘子脏污2 0 0 9 年2 月7 日1 1 ：5 5 ， 1 0 3 8 1 次在阳安线欧家坡车站进3 道停车减压过程 中( 速度1k m h ) ，褒河变电所l 馈线跳闸重合失败， 1 2 ：0 4 强送成功，停时9m i n ；1 2 ：1 9 列车从欧家坡车 站开出，1 2 ：3 1 从勉县站正常通过，1 2 ：4 0 在勉西站l 道停车过程中( 速度6k m h ) ，勉西变电所14 馈线跳 闸重合失败，1 2 ：5 0 强送成功，停时1 0m i n 。 检查机车b 节受电弓滑板上方距离左侧倒弧角 6 0 0m m 处有2 条明显烧痕，烧痕间距8 0m m ，烧痕宽 度约1 0m m ，b 节受电弓支架下部距离前端支持绝 缘子顶部3 0 3 7 0m m 处有4 处烧痕，b 节车顶上部 左侧自动降弓、升弓风路铜管接头上有分别有一处 电弧烧伤痕迹，b 节车顶上部前端支持绝缘子表面 有放电痕迹，b 节车顶盖距离受电弓前端支持绝缘 子3 5 0m m 范围内有3 处电弧烧伤痕迹。受电弓前 端支持绝缘子表面涂有一层防污闪试剂，脏污不太 严重，光洁度符合要求。由于当时天降小雨，接触网 导线下部附着有较多的灰尘、铜屑混合物的雨滴，列 车在低速运行时，大量的混合物雨滴顺着受电弓滑 板流下，并通过受电弓前端支持绝缘子与车顶盖形 成短路，造成变电所跳闸。 1 3 2机车受电弓存在隐患2 0 0 8 年9 月2 日 0 1 ：3 2 ，k 2 0 6 次运行到宝成线阳平关车站进站时，因 机车一端受电弓( 运行方向后弓) 右侧导弧角有裂纹 隐患，运行中受力断裂，使机车受电弓滑板变形，列 车通过该站侧线时，接触网6 7 ”柱定位被打掉，7 14 柱处 线岔限制管打变形，延误本列时间长达1h2 7m i n 。 2 减少和预防接触网跳闸措施 2 1 整治外部环境 2 1 1 把好车辆和装卸关车辆部门要加强对车辆 6 的检查，确保车辆技术状态良好，防止因车辆长大部 件在运行当中发生翘起放电。车务部门把好货物装 载关，严格按照装载加固方案装车，保证装载货物稳 固，不侵限。临时停靠站的车站人员要加强巡视检 查，及时发现货物窜移、翘起等隐患。 2 1 2 做好安全宣传教育深入开展安全宣传教 育，扩大宣传范围，不留死角，重点对铁路附近放牧、 行人较多区段的群众、机动车驾驶员进行安全通过 道口行宣传教育。做好铁路运输安全保护条例的 普法工作，确保保护区内无放风筝、放灯笼等事件的 发生，行人不往接触网上仍铁丝等异物，农户不在铁 路两边放牧，以防止异物挂碰接触网导致跳闸。 2 1 3 隧道衬砌整治供电和工务部门一起对隧道 衬砌松动处所进行加固处理，防止隧道衬砌物脱落 导致接触网跳闸。 2 1 4 做好“三线”跨越的整治工作对跨越接触网 的电力线路要建档，严禁低压线路跨越高压线路。 已经跨越的电力、通信线路，通过改造为电缆或在接 触网承力索加装绝缘保护套，以防止上跨电力、通信 线路断线搭接在接触网上引起跳闸。 2 1 5 做好雷电预防对雷电发生频繁处所、长大 隧道两端、分相绝缘器、接触网上网点等处所加装避 雷装置，避免雷击导致接触网跳闸。 2 1 6 安保措施到位对上跨桥梁、隧道口进出口 等处承力索加装绝缘保护套，长度以每边不少于1 0m 为宜。保证飞禽鸟类在飞翔过程中不致发生翅膀短 接绝缘间隙而造成空气击穿，引起接触网跳闸。 2 2 供电内部加强管理 2 2 1 加强接触网零部件的检测检查严把零件的 领料关、入库关、出库关和上网使用关，及时发现零 件的隐患，杜绝不合格件、淘汰零件上网。充分发挥 局驻段验收室的作用，对上网零部件严格按照规定 进行抽检、检验，从零部件源头上把好关。对在用曲 线半径小处的抗弯矩能力小的棒式绝缘子更换为弯 矩大的绝缘子，提高抗弯能力。对吊弦线夹、电联接 线夹、定位环线夹、调整螺栓、定位线夹等常用零部 件从材质、扭矩等方面认真检验，确保合格零部件上 网。 2 2 2 加强接触网设备检测( 修) 工作对接触网静 态检测值超标处所及时调整，确保缺陷整改及时，确 保设备状态随时处于安全运行值以内。对锚段关 万方数据 接触网跳闸原因分析及预防措施 节、线岔等非支抬高数值处所采取在非支定位管上 加装拉线或增设双吊弦等措施，做到双保险。对分 段绝缘器、分相有针对性的对污染区段的绝缘子进 行集中清扫，杜绝因绝缘子闪络击穿造成的中断供 电事故的发生。 2 2 3 严格检修工艺对于接触网零部件，尤其是 终端锚固线夹、定位线夹、吊弦线夹、电联接线夹、接 头线夹、定位环线夹等，要严格使用扭矩扳手按照额 定紧固力矩紧固螺栓，防止用力过大紧裂线夹或力 矩过小造成松脱。对承力索、导线采取补强措施时， 确认附加导线入槽，补强线连接牢固，受力良好。设 备管理单位要加大施工监管的力度，确保既有线施 工安全。 2 2 4 执行定期巡检制度认真落实接触网步行、 夜巡、乘车巡视制度，及时发现落石、掉块等防洪处 所的隐患，及时处理悬挂、漂浮物、鸟巢，更换放电或 闪烙的绝缘子，砍伐临近接触网的危树等。 2 3 加强机务等外部门管理 2 3 1 及时检查机车状态机车出入库作业做好机 车受电弓状态的检测、检查，做好机车受电弓的弓压 测量，定期清扫机车车顶绝缘子，确保机车车状态良 好。 2 3 2 加强与相关单位的横向联系认真落实机 供、工供、辆供、车供联控等制度。对机车受电弓的 状态定期进行弓网联合调查，对车顶上绝缘子定期 进行专人擦拭，特别在雨、雪、雾不良天气时要利用 机车入库整备，加强保洁，及时发现隐患。对工务 抬、拨道施工积极进行配合，掌握第一手资料，做到 超前防范。 3结