畢業(yè)論文《淺析接觸網常見故障及應對措施》

1、包頭鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 淺析接觸網常見故障及應對措施 姓名： 專業(yè)：鐵道供用電技術 班級：0902 指導老師： 學校：包頭鐵道職業(yè)技術學院 摘要 接觸網是鐵路電氣化工程的主構架是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。它負擔著把從牽引變電所所獲得的電能輸送給電力機車使用的重大任務?？梢哉f接觸網的質量和工作狀態(tài)將直接影響電氣化鐵道的運輸能力。由于接觸網負擔著重大的責任而它卻是一種露天裝置沒有備用設備接觸網在線路上承擔的負荷又是隨著電力機車運行沿著接觸線移動變化接觸網在日常運行中就比較容易出現故障。針對接觸網自身所具備的特點在實施使用的過程中對它提出的要求也有很多比如說

2、接觸網的設備以及零件需要具備足夠的耐磨性和抗腐蝕性為保證電力機車的正常取流要求接觸網在高速運行和惡劣的天氣狀況下也可以在機械結構上具有穩(wěn)定性和必要的彈性接觸網負擔著傳送電能的重大任務因此要求接觸網對地絕緣絕對安全等等。 由于接觸網是用來給電力機車提供電能的，它可以被看作是一種機電合一的特殊設備，既有機械方面的結構特點也包括了電氣方面的技術要求。在向機車供電時，必須保證接觸懸掛能夠牢固，穩(wěn)定的懸掛在所規(guī)定的空間幾何位置，以便受電弓能平穩(wěn)，質量良好的從接觸線上取流。 隨著我國鐵路第六次大面積提速工作的實施我國的鐵路線上又增添了以動車組為代表的靚的風景。因此為保證我國的列車正常運行為全國人民帶來快捷

3、安全的旅行分析和研究接觸網可能出現的較常見的故障就顯得極為重要。 關鍵字: 接觸網 常見故障 分析 應對 目錄1 概述.1 1.1 接觸網故障判斷及方法.3 1.2 接觸網故障搶修及搶修工作.42 接觸網相關案例及應對.4 2.1 區(qū)間 57間承力索燒斷.4 2.1.1 事故概況.4 2.1.2 原因分析.4 2.1.3 存在問題.4 2.1.4 教訓及防范措施.4 2.2 饋電線距離不夠導致接觸網故障.5 2.2.1 事故概況.5 2.2.2 原因分析.5 2.2.3 存在問題.5 2.2.4 教訓及防范措施.5 2.3 中錨斷線.6 2.3.1 事故概況.6 2.3.2 原因分析.6 2.

4、3.3 存在問題.6 2.3.4 教訓及防范措施.6 2.4 電力機車受電弓瓷瓶因大霧污閃燒斷接觸網.6 2.4.1 事故概況.7 2.4.2 原因分析.7 2.4.3 教訓及防范措施.7 2.5 接觸導線含雜質斷線.8 2.5.1 事故概況.8 2.5.2 原因分析.8 2.5.3 存在問題.8 2.5.4 教訓及防范措施.8 2.6 帶病受電弓運行引發(fā)弓網故障.8 2.6.1 事故概況.9 2.6.2 原因分析.9 2.6.3 存在問題.9 2.6.4 教訓及防范措施.9 2.7 機車受電弓瓷瓶擊穿將接觸線燒斷.9 2.7.1 事故概況.9 2.7.2 原因分析.10 2.7.3 教訓及防

5、范措施.10 2.8 分段絕緣器不合格導致弓網故障.10 2.8.1 事故概況.10 2.8.2 原因分析.10 2.8.3 存在問題.10 2.8.4 教訓及防范措施.11總結.12致謝.13參考文獻.14概述1.1 接觸網故障判斷及方法一、惡劣天氣易發(fā)故障1、大霧天氣：首先考慮絕緣閃絡、擊穿，與帶接地刀閘的隔離開關連接的分段 “v”型天窗作業(yè)時渡線分段擊穿；電力機車受電弓支持絕緣子擊穿絕緣器燒傷；引起斷線；接觸網帶電設備對跨線橋、管、隧道底面放電等。2、大雪天氣：除第 1 條所列項目外考慮上跨橋、管、隧道上雪融化后結冰對橋底設備放電。3、雷雨天氣，主要考慮避雷器是否爆炸，絕緣子擊穿及雷電引

6、起變電所跳閘、電纜頭損壞、樹木倒在接觸網上等。4、大風天氣，主要考慮是否網上有異物；樹枝觸網；樹木倒在接觸網上等。5、凍雨天氣：一般表現為跨越電力線斷線，弓網放電。二、氣溫急劇變化：主要考慮引線、電聯接、供電線、正饋線、上跨橋下設備對地絕緣距離減小放電或過緊拉歪開關、避雷器等設備；補償裝置卡滯；線岔卡滯；懸掛交叉處是否產生摩擦放電現象。三、晴朗天氣：主要考慮薄弱設備（線岔、關節(jié)、分段、器械式分相）引發(fā)的弓網故障；入地電纜故障；外單位施工地點部件脫落引發(fā)故障等。四、根據跳閘情況判斷1、永久接地：變電所斷路器跳閘，重合閘和強送均不成功，可能由于接觸網或供電線斷線接地、絕緣子擊穿、較嚴重的弓網故障、

7、機車故障等。2、斷續(xù)接地：變電所斷路器跳閘重合成功，過一段時間又跳閘，可能是接觸網或電力機車絕緣部閃絡；列車超限、貨車綁扎繩等松脫；樹木與接觸網放電、接觸網與接地部分距離不夠、接觸網斷線但未落地、弓網故障等。3、短時接地：變電所跳閘后重合成功，一般是絕緣部瞬時閃絡、電擊人或動物、網上飄落物、樹枝燒斷等。五、根據跳閘報告內容判斷（以下按照歸算至一次側數值進行判斷）。1、電壓低（17000v 以下）電流較大（1000v 以上）阻抗角在 70 度左右，可以判精品斷為金屬性接地故障。2、電壓較高（20000v 以上）電流較?。?000a 左右）阻抗角在 40 度以下，可以判斷為過負荷（動車組過負荷阻抗

8、角 10-25 度左右）。3、電壓較高（20000v 以上）電流較大（2000a 左右）阻抗角不定，可以判斷為機車帶電過分相。4、上下行同時跳閘，兩個饋線跳閘報告基本一致，可判斷為上跨電力線或其它高空金屬物同時墜落在上下接觸網上并接地。5、跳閘報告中諧波含量較大且出現二次諧波，可判定為機車內部故障。6、同所同行（上行或下行）同時跳閘（阻抗角根據各所情況分析），可判定為機車帶電過分相。7、兩相鄰所同行（上行或下行）同時跳閘（阻抗角根據各所情況分析），可判定為機車帶電過分相。8、電壓為零能重合成功，負荷較大時跳閘，變電所發(fā)電壓（pt）回路斷線信號，可判定為電壓回路斷線。9、阻抗 i 段跳閘，一般為

9、故障點較近（線路長度 85以內）的情況。10、阻抗 ii 段跳閘，一般為故障點較遠（線路長度 85以外）的情況。11、阻抗 i、ii 段后加速同時動作，電流較大（3000a 以上），可判定為接地故障。12、故標指示沿某電力列車運行方向變化，可判定為機車故障。13、重合或強送失敗的跳閘報告數據一般較為準確，應相信故測指示數值。六、根據受電弓損傷位置判定1、受電弓上有傷痕，主要考慮電力機車行走路徑上的線夾偏斜、導線硬彎、分段、器械式分相消弧棒松動下垂低于導線面等原因造成。2、受電弓刮壞，主要考慮是線岔電聯接位于始觸區(qū)并且馳度過大；分段絕緣器技術狀態(tài)超標；定位、支持裝置松動下垂等。七、外界反應1、車

10、站人員反映情況，主要是設備放電；2、工務、電務等單位人員反映情況，主要部件脫落、斷線；3、機車司機反映的情況，主要是網上異物、斷線、刮弓等故障。精品八、特殊故障1、變電所饋線有電而接觸網無電：可能是供電線斷線，上網點斷開，開關引線斷線、常閉開關誤動打開等原因。2、變電所沒有跳閘，但現場已經出現影響行車的設備故障，比如線岔脫落、吊弦折斷、中錨松弛脫落、線索上掛有飄落物等沒有接地但已影響行車的情況。1.2 接觸網故障搶修及搶修工作 接觸網設備事故搶修接觸網設備事故的搶修要遵循 和 “先通后復” “先通一線”的原則。 ， “先通后復” 就是以最快的速度設法先行供電，疏通線路，必要時采取迂回供電越區(qū)供

11、電和降弓通過 等措施，盡量縮短停電、中斷行車時間，隨后 “先通一要盡快安排時間處理遺留工作問題，使接 觸網及早恢復正常技術狀態(tài)。線”，就是在雙線電氣話區(qū)段，按照上述“先通 后復”的原則確定搶修方案外，要集中力量以最快的速度設置使一條線路先開通，盡快 疏通列車。如果事故范圍較小，搶修時間不長，無需分層作業(yè)時，應抓緊時間一次搶修 完畢，恢復供電、行車。 在搶修工作中，特別要強調作業(yè)安全，要嚴格遵守技規(guī)和有關規(guī)定，要設置 行車防護人員要思想集中，堅守剛位，履行職責，要認真、及時、準確地傳遞信號。 在攀桿登梯和車頂上高空作業(yè)時，除按規(guī)定有關執(zhí)行外，要特別強調在接觸網上整 個作業(yè)過程中，必須系好安全帶和

12、戴好安全帽。在拆除接觸網作業(yè)時，要防止支柱傾斜 以及線索斷線脫落等。在搶修恢復作業(yè)中對安裝的零件，特別是受力部件要緊固牢靠， 防止松脫斷線引起事故擴大。 接觸網事故原始資料的收集保存及事故的調查分析。 在事故搶修過程中，工作領導人除了組織搶修，盡快恢復線路正常運行外，要指定 專人寫實事故及其修復的情況，包括必要的照片，有條件時可進行事故分析。特別是對 于因事故拉斷或燒斷的線頭、損壞的零部件等，應盡量保持原樣不得任意改動。對典型 事故的照片、報告、損壞的線頭、零部件，應做為檔案長期保存。精品 事故發(fā)生后要及時分析，除弄清事故原因查明責任制定防止措施、按規(guī)定填寫事故 報告向有關部門上報外，同時還要

13、總結搶修工作中的經驗教訓。對搶修中采用的先進方 法、機具等應及時推廣，對存在的問題要認真研究制定改進措施，不斷完善搶修組織和 方法，提高工作效率。2 接觸網相關案例及應對2.1 區(qū)間 57間承力索燒斷2.1.1 事故概況 6 月 28 日 16 時 21 分某變電所 211 斷路器跳閘16 時 34 分 供電工區(qū)接到某車站值班員電話稱該站下行線停電.16 時 50 分工區(qū)人員趕到該車站.檢查發(fā)現甲乙區(qū)間 57間承力索因距 離跨越施工的電力線距離不夠引起放電跳閘承力索燒斷 3 股。 施工單位已將電力線拉起后送電成功。6 月 28日 21 時 06 分21 時 50 分 利用垂直天窗將該處承力索切

14、斷用雙環(huán)桿連接后用短接線短接。2.1.2 原因分析 施 工 單 位 在 進 行 110kv 電 力 線 跨 越 施 工 時 所 搭 護 網 距 承 力 索 僅 為500-600mm電力線跨越接觸網時弛度過大造成空氣安全絕緣距離不夠承力索與電力線間放電變電所跳閘所幸未傷及人員。2.1.3 存在問題 正式處理不允許將承力索切斷用雙環(huán)桿連接后用短接線短接?？杉友a強線或切除損壞部分重新接續(xù)承力索若為鋼芯鋁絞線或鋁包鋼線時其鋼芯若斷股必須切斷重接。2.1.4 教訓及防范措施 1雙方沒有施工安全配合協議擅自施工.按鐵道部2005133 號文任何單位在既有設備上施工必須與設備管理單位簽訂施 工安全配合協議。

15、 2段立即下發(fā)quot關于加強施工配合的通知quot規(guī)范管內施工配合工作施工安全配合協議必須有段技術科出面簽訂嚴格把關必要 時報上一級有關部門批準。精品 3施工方施工方案有漏洞施工單位搭的跨越接觸網防護架 輔助滑竿間距過大造成電力線在兩桿間弛度過大是造成此次跳閘的主要原因。2.2 饋電線距離不夠導致接觸網故障2.2.1 事故概況元月 2 日 21 時 48 分23 時 39 分元月 5 日 3 時 08 分3 時 45 分某變電所 212饋線211饋線先后發(fā)生跳閘故障影響上下行分別為 101 分鐘和 57 分鐘給運輸造成很大影響。經現場檢查為某分區(qū)亭 21供電線在氣溫下降情況時g21桿和 g5

16、桿處饋電線繃緊抬高對本體肩架放電造成跳閘。2.2.2 原因分析1設計問題。發(fā)生接地的兩個供電線支柱與兩個相鄰供電桿高差較大.發(fā)生接地故障的 g21桿為 9 米支柱相鄰 g22桿為 12 米支柱 高差為 3 米發(fā)生接地故障的g5支柱高為 9 米相鄰 g4支柱高為 14 米 高差為 5 米 由于高差使 g21 g5支柱處懸吊絕緣子串受上拔力 使饋電線距其本身的肩架距離變小放電。2施工問題。施工時饋電線預留弛度較小。3當時溫度較低約為-6 度導致饋電線收縮。2.2.3 存在問題現場人員對技術參數把握不準確:當 212跳閘后現場工作領導人組織了全面巡視雖然也發(fā)現了 g5支柱上饋電線距肩架距離明顯減小但

17、未及時做任何處理結果造成 211饋線相繼跳閘.反映出職 工技術業(yè)務能力不高責任心不強。2.2.4 教訓及防范措施1對管內設備加強巡視檢查尤其是溫度變化較大及惡劣天氣時要增加巡視次數發(fā)現有危及供電安全情況時要及時處理或采取針對性措施。2對兩支柱間高差較大支柱轉角大等懸掛饋電線處所進行專項巡視檢查并對高差及轉角進行測量必要時對設備進行改造。3抓好季節(jié)性設備管理工作掌握季節(jié)變化對牽引供電設備技術參數的影響做到未雨綢繆。精品2.3 中錨斷線2.3.1 事故概況 12 月 11 日大霧22 時 48 分變電所 216饋線跳閘距離 i 段動 作重合成功故標為 20.64km. 12 月 12 日 1 時

18、38 分該變電所 216饋線再次跳閘距離 i 段動 作重合成功故標為 20.6km. 6 點 05 分電調通知工區(qū)甲乙區(qū)間 k2800m 電網斷線。8 點 15 分巡視發(fā)現甲乙區(qū)間下行正線 913k30800m間 安裝有絕緣套管的承力索中錨輔助繩從跨線橋下斷開。 8 點34 分到 8:43 分向電調申請停電將中錨取下臨時處理。 12 月 13 日工區(qū)1:542:55 利用天窗點對中錨進行了正式恢復。2.3.2 原因分析 1上跨橋下承力索中錨輔助繩上安裝的絕緣套管老化。 2溫差變化使承力索中錨弛度變小與上跨橋的絕緣距離減小。 3大霧天氣情況下促進了中錨輔助繩對地放電。 4第一次放電已經使中錨輔助

19、繩發(fā)生了斷股當溫度繼續(xù)降低中錨輔助繩再次對橋底放電并在拉力作用下拉斷。2.3.3 存在的問題 1平時巡視時發(fā)現了此輔助繩距橋底距離小但總認為有絕緣套管在輔助繩不會對橋底發(fā)生放電過分相信了絕緣套管本身質量與安裝質量。2216饋線當晚發(fā)生兩次跳閘但由于當時為大霧天氣且均重合成功影響了對故障情況的判斷認為絕緣子瞬間閃絡未及時組織線路巡視導致事故擴大。2.3.4 教訓及防范措施 1加強對管內跨線橋下絕緣套管質量及線索與橋底面間絕緣距離的巡視對于安裝絕緣套管的處所按照距橋底距離大于 300mm 掌 握不足 300mm 時要及時匯報安全技術科采取措施處理。 2大霧天氣發(fā)生故障時積極與電力調度聯系盡量利用軌道 車查找故障點減少因能見度低汽車在路上耽誤時間及查