【畢業(yè)論文】接觸網弓網故障分析 畢業(yè)論文

1、【畢業(yè)論文】接觸網弓網故障分析 畢業(yè)論文 畢業(yè)設計（論文）中文題目： 接觸網弓網故障分析 專 業(yè)：電氣化鐵道技術3091班姓 名： 趙玉龍 學 號： 090130110 指導教師： 張輝 2012年 3 月 15 日電氣工程系畢業(yè)論文（設計）任務書畢業(yè)設計（論文）題目 接觸網弓網故障分析畢業(yè)設計（論文）內容本文介紹了接觸網設備事故分類和接觸網設備事故搶修，接觸網事故搶修工作做了深入的探討。論文在以討論和辨證高速鐵路接觸網的弓網關系上，進行了深入的研究摘 要 接觸網是電氣化鐵路的重要組成部分，接觸網的質量的優(yōu)劣，將直接影響行車安全和運輸經濟效益，做好接觸網的維修是確保接觸網質量的重要手段。發(fā)生接

2、觸網設備事故后，供電部門的當務之急就是對其進行搶修，以最快的速度使其恢復供電。搶修人員到達事故現(xiàn)場后，面對破壞的設備，首先要解決的問題就是如何進行搶修作業(yè)的組織和怎樣才能達到“先通后復”的要求。因而，從事接觸網運行和檢修的人員迫切需要對事故案例要有個分析和技術指導。 針對現(xiàn)場實際，總結接觸網多年運行經驗和事故案例的分析進行了闡述：一是采用事故預想的方式，將可能發(fā)生的接觸網事故進行系統(tǒng)歸類，以針對性搶修方案的形式，簡單明了的敘述了各類事故搶修的組織、方法、作業(yè)過程等，以提高搶修人員的實作能力和應變能力，提高搶修質量和速度。二是對各類事故發(fā)生的原因，社備可能損壞程度和范圍、預防措施等做了詳盡敘述，

3、以使運營檢修人員在日常檢修和運行中高度重視設備的關鍵和薄弱環(huán)節(jié)，同時提高設備整體檢修質量，以達到“修養(yǎng)并重、預防為主”的運行、檢修要求。關鍵詞：接觸網；先通后復；修養(yǎng)并重；預防為主目錄1引言- 1 -2概述- 2 -2.1接觸網設備事故分類- 2 -2.2接觸網設備事故搶修- 2 -2.3接觸網事故搶修工作- 3 -3弓網故障原因分析- 4 -3.1接觸網定位環(huán)節(jié)- 4 -3.1.1定位點拉出值過大、定位器坡度過小、造成脫、碰、刮弓故障- 4 -3.1.2道岔區(qū)刮弓、鉆弓故障- 4 -3.2接觸網設備- 5 -3.2.1吊弦、點連接造成弓網事故- 5 -3.2.2導線燒斷故障- 5 -3.2.

4、3接觸網材質不良引起鏈接、定位零件斷裂而造成的弓網故障- 5 -3.3線路及其他環(huán)節(jié)- 6 -3.3.1受電弓與接地體放點故障- 6 -3.3.2線路原因引起弓網故障- 6 -4弓網故障事故- 7 -4.1跨距內的刮弓事故- 7 -4.1.1事故原因分析- 8 -4.1.2 事故后果分析- 8 -4.1.3發(fā)現(xiàn)方法分析- 8 -4.1.4事故預防措施及注意事項分析- 9 -4.2線岔處的剮弓事故- 10 -4.2.1事故原因分析- 10 -4.2.2事故后果分析- 11 -4.2.3發(fā)現(xiàn)方法分析- 11 -4.2.4事故預防措施及注意事項分析- 11 -4.3錨段關節(jié)處刮弓- 13 -4.3.

5、1?事故原因分析- 13 -4.3.2事故后果分析- 14 -4.3.3發(fā)現(xiàn)方法分析- 14 -4.3.4事故預防措施及注意事項分析- 14 -總 結- 15 -致 謝- 16 -參考文獻- 17 -1引言隨著我國鐵路的幾次大提速, 對電氣化鐵路的質量提出了更高的要求，而隨著既有線路提速，特別是相關設備的老化,電氣化鐵路弓網故障的問題日益突顯 。如何提高接觸網運行質量，消滅弓網故障，是相關單位面臨的一個重要課題 。接觸網弓網故障的發(fā)生，根本原因是接觸網自身技術參數(shù)不符合標準造成 。通過我在學校的學習和去鐵路供電段實習認為：只要在日常工作中對接觸網關鍵部位技術參數(shù)根據實際情況,針對具體問題，合理

6、安排并提出相應措施，即可有效減少弓網故障的發(fā)生。2概述2.1接觸網設備事故分類 在電氣化鐵路區(qū)段，接觸網是電氣化規(guī)道交通所特有的、沿路軌架設的、為電力機車或電動車組提供電能的特殊供電線路，時候電氣化軌道交通牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分。 接觸網是沿鐵路露天設備，大氣溫度、濕度、冰雪、大風、大霧、污染、雷電等各類氣候因素對接觸網的作用十分明顯。接觸網的機電參數(shù)，如線索馳度、線索張力、懸掛彈性、零部件的機械松緊度及空間位置、設備的絕緣強度、線索的載流能力、弓線間的磨耗關系等都會隨氣象條件的變化而變化，突然的氣候變化還可能造成重大行車事故。接觸網的運營維護工作和接觸網設計計算工作中絕大多數(shù)內容是與氣象

7、條件相關的。接觸網是一個綜合供電系統(tǒng)，由于技術和經濟的原因，接觸網設備是無備用的。無備用性決定了接觸網的脆弱性和重要性，一旦出現(xiàn)事故，必將影響列車運行，造成一定的經濟損失。當發(fā)生較大范圍的接觸網設備事故時，會嚴重干擾運輸，甚至給國計民生帶來不良影響。 接觸網設備事故可分為供電事故和行車事故。在牽引供電系統(tǒng)中，凡由于工作失誤、設備狀態(tài)不良或自然災害使牽引供電設備破損、中斷供電，以及嚴重威脅供電安全者，均列為供電事故。由于同一原因同時構成行車和供電事故時，應分別上報，但供電段總事故件數(shù)仍算一件，統(tǒng)計為行車事故。按鐵機字第124號文件中規(guī)定，根據事故的性質和損失，供電事故分為重大事故、大事故、一般事

8、故和障礙4種，根據發(fā)生事故原因，分為責任、關系及自然災害3種-2.2接觸網設備事故搶修 接觸網設備事故的搶修要遵循“先通后復”和“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)供電和降弓通過等措施，盡量縮短停電、中斷行車時間，隨后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)?！跋韧ㄒ痪€”，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。2.3接觸網事故搶修工作 在搶修工作

9、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、

10、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。 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。 3弓網故障原因分析現(xiàn)階段, 由于機車車輛新技術的大量應用, 特別是機車受電弓技術的進步, 導致接觸網弓網故障大部分原因均集中在接觸網的具體參數(shù)特性和部分性能上，而且接觸網隨外界環(huán)境氣溫、風速、線路條件等的影響，不穩(wěn)定特性顯著。在此我們就弓網故障

11、的 產生先進行一個全面的分析 。3.1接觸網定位環(huán)節(jié)3.1.1定位點拉出值過大、定位器坡度過小、造成脫、碰、刮弓故障這類故障一般為施工超標準 、調整拉出值時偏差較大、或遇大風及溫度變化過大時造成，特別是在曲線跨中尤為明顯 。3.1.2道岔區(qū)刮弓、鉆弓故障分析接觸 網弓網故障產生 的原 因, 并根據 多年經驗, 從加強接觸 網 日常檢測 的角度, 提 出預 防 弓網故障的措施 。線岔定位部位，兩導線交叉位置參數(shù)不標準、始觸點高度不符合要求、線岔限制管間隙過大。3.2接觸網設備3.2.1吊弦、點連接造成弓網事故電連接設置數(shù)量或位置不合理,特別是在坡道上、機車取流過大造成吊弦過流被燒斷。由于 電連接

12、與承力索接觸不 良, 形成線夾內長期放電而造成燒斷電連接線。吊弦線夾、電連接線夾緊固螺栓長期處于振動狀態(tài),由此造成螺栓松脫也是產生此類故障的原因之一 。3.2.2導線燒斷故障導線因硬彎、硬點而造成長期放電拉弧，使局部磨耗過大而造成接觸網斷線故障。接觸網設計原則：大站及編組站的導高6 450 mm, 中間站及區(qū)間6 000 mm, 隧道5 7206 000 mm之間。但是在施工過程中, 由于過渡及臨時的保證開通措施, 接觸導線高度在 5 7206 450 mm 間交替 出現(xiàn), 特別是在導高變化 的過渡部分, 很少能保證接觸線 5的變坡要求。由于接觸導線高度忽高忽低，導致接觸懸掛彈性時大時小，在變

13、坡點處產生拉弧現(xiàn)象，高溫電弧灼傷接觸線工作面, 使接觸線工作面出現(xiàn)麻點, 其它受電弓高速通過時, 又產生更為嚴重 的拉弧, 若受電弓有隱性損傷帶病通過, 易產生弓網故障, 同時給以后接觸網運營帶來隱性故障點。3.2.3接觸網材質不良引起鏈接、定位零件斷裂而造成的弓網故障直線處定位 線夾或“v” 型吊線線夾斷裂，造成定位管或定位器脫落，打擊受電弓。曲線處導線受水平分力的作用, 造成定位線夾負荷增大, 劣質線夾可能出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象而造成脫、鉆弓故障。3.3線路及其他環(huán)節(jié)3.3.1受電弓與接地體放點故障此類故障一般發(fā)生在受 電弓對樹木 、受電弓對滲、漏水隧道內的冰柱放電、從而引起變電所跳閘。 3.3.2

14、線路原因引起弓網故障工務部門起撥道引起導線拉出值參數(shù)變化, 特別是在曲線段外軌的超高值變化將引起接觸導線相對位置較大的變化。從而引起受電弓脫弓、刮弓 。4弓網故障事故電力機車運行時，要求受電弓在接觸線下部與接觸線平滑地磨擦取流。否則可能發(fā)生弓網故障。弓網故障一般是指打弓、鉆弓、剮弓。 弓網故障中的打弓，是指在受電弓運行取流過程中，由于某種原因造成弓、網相碰擊，從而使受電弓 不能平滑取流的故障現(xiàn)象。弓網故障中的鉆弓，一般指在錨段關節(jié)或線岔處，因某種原因，運行中的受電弓在與工作支接觸線接礎取流過程中同時移位到非工作支接觸線上部的故障現(xiàn)象。發(fā)生鉆弓后的直接后果就是造成剮弓事故，而且是相繼發(fā)生。 在接

15、觸網運行中，所謂剮弓，是指由于接觸懸掛或電力機車受電弓狀態(tài)不良或者是自然的原因，致使電力機車受電弓移位到接觸鮮上部運行，從而造成接觸網設備和受電弓損壞的事故現(xiàn)象。 4.1跨距內的刮弓事故在鏈形接觸懸掛中，剮落一個跨距內的吊弦和剮落一根支柱處的定位是對接觸網設備損壞范圍較小的一種弓網故障現(xiàn)象，也是一種程度較輕的剮弓現(xiàn)象。 4.1.1事故原因分析1接觸線的拉出值或高度或跨中接觸線對受電弓的偏移值不符合規(guī)定，受電弓通過時接觸線超出受電弓。 2定位器坡度小或坡度大，受電弓通過時打掉此定位后造成。 3接觸線面嚴重不正，致使定位線夾歪斜或定位線夾安裝歪斜被受電弓打掉造成定位脫落后剮弓。 4吊弦受力狀態(tài)不良

16、并且松馳到接觸線下部造成剮弓。 5電連接器狀態(tài)不良并且松馳到接觸線下部造成剮弓，電連接器脫落造成剮弓。 6受電弓支架或彈簧安裝、調整不當，使滑板中心線不在機車規(guī)定位置，運行中造成接觸線脫弓。 7風力使接觸線較大幅度擺動越出受電弓，或其他外界原因造成剮弓。 8被剮落定位支柱的后跨中接觸線對機車受電弓的偏移值不符合規(guī)定，或在此跨距中有嚴重硬點，再附加其他外界條件使受電弓鉆入接觸網。-4.1.2 事故后果分析 一個跨距內吊弦被剮落后，不僅會引起接觸網對機車或車輛放電燒壞接觸線及行車設備，而且會由于接觸線高度變化大、受力后擺動幅度大等原因引起后續(xù)列車再次發(fā)生較嚴重的弓網故障，更大范圍地破壞接觸網設備及

17、機車受電弓，造成長時間的供電中斷事故。同時，也造成被剮接觸線嚴重變形。 4.1.3發(fā)現(xiàn)方法分析 1機車乘務員報告。 2牽引變電所跳閘后接觸網工區(qū)巡視發(fā)現(xiàn)。 3其他人員發(fā)現(xiàn)并及時報告。 4.1.4事故預防措施及注意事項分析 1直線區(qū)段，按規(guī)定時間周期測量、調整懸掛點處接觸線的高度和跨中接觸線的最低高度、接觸線坡度及之字值等，使之符合技術標準。 2曲線區(qū)段按周期測量、調整接觸線拉出值及跨中接觸線對受電弓的最大偏移值等，使之符合技術標準。 3提高接觸網檢測技術手段，定期對接觸線高度、坡度、之字值，電連接器工作狀態(tài)和接觸情況，接觸線局部磨耗及硬點情況，各種線夾安裝及工作情況，絕緣子性能，支柱側面限界等

18、技術參數(shù)進行綜合檢測，發(fā)現(xiàn)問題，根據情況及時安排處理。4.2線岔處的剮弓事故 線岔的結構是用一根限制管將相交的接觸線相互貼近。限制管的兩端用定位線夾固定在下面工作支接礎線上，并能讓上面的接觸線在其內活動。 線岔處發(fā)生剮弓，一般是因為線岔交叉點位置偏移或兩接觸線間距500mm處高度不符合要求及非工作支抬高不夠引起的。線岔處發(fā)生剮弓后，對接觸鮮設備損壞的程度和范圍與區(qū)間發(fā)生剮弓事故一樣，有種種不同情況。 另外，由于線岔一般是在站場兩端或站場內，所以一旦發(fā)生線岔剮弓，很可能會造成軟橫跨接觸懸掛的損壞，而且波及范圍也大。 4.2.1事故原因分析 1線岔中兩支接觸線交叉點在岔心軌距比630mm小得多的地

19、方，使接觸線距受電弓偏移過大，電力機車過渡時接觸線脫弓后造成剮弓。 2線岔中兩支接觸線交叉點在岔心軌距比800mm過大的地方，兩支接觸線交叉角小，且距受電弓中心偏移小，當機車通過時，將一根接觸線抬高，而另一根接觸線雖然已在受電弓抓托范圍，但因抬高不夠造成鉆弓后剮弓。 3限制管安裝位置不符合安裝溫度，造成溫度變化時兩接觸交叉點超出岔心軌距630800mm的范圍或嚴重偏離撤叉角平分線。 4固定限制管的零件螺栓松動脫落或損壞，造成限制管虛固定或脫落。 5受電弓抓托點處接觸線的間距遠遠大于500mm，接觸線脫弓或鉆弓后，造成剮弓。 6安裝調整時，在線岔的非工作支側兩接觸線間距500mm處，非工作支比工

20、作支抬高小于50mm。 7限制管前后，兩根接觸線上的雙吊弦安裝狀態(tài)不良或脫落，造成兩條工作支接觸線在間距500mm處高度不符合要求，或非工作支側兩接觸線間距500mm處非工作支抬高不夠。 8線岔處電連接器狀態(tài)不良，松弛或線夾歪斜引起剮弓。 9限制管內接觸線卡滯，非工作支接觸線不能自由伸縮，溫度變化時將線岔交叉點拉偏。 4.2.2事故后果分析 1在受電弓抓托點附近發(fā)生剮弓，則會剮落或剮壞限制管，剮傷兩支接觸線或剮斷一支接觸線。若在此處接觸線未斷線受電弓繼續(xù)向前運行，則可能剮壞區(qū)間多個跨距，或剮壞、剮斷軟橫跨下部固定繩。 2在線岔的非工作支側發(fā)生剮弓，可能拉掉或拉壞限制管。若受電弓繼續(xù)向前運行，則

21、可能剮壞區(qū)間多個跨距，或亂剮、剮斷軟橫跨下部固定繩和接觸懸掛。 在線岔所在的跨距內或鄰近跨距內發(fā)生剮弓后，受電弓運行至線岔處將線岔剮壞。3在線岔所在的跨距內或鄰近跨距內發(fā)生剮弓后，受電弓運行至線岔處將線岔剮壞。 4線岔處發(fā)生剮弓后，往往會連續(xù)造成幾個跨距甚至許多個跨距被剮弓，這些跨距中的定位、吊弦被剮壞或剮落，甚至會造成腕臂、絕緣子、接觸線損壞或支柱拉斷。5線岔發(fā)生剮弓的情況與區(qū)間一樣，一般會造成接觸線斷線或接觸網對機車車輛、 大地短路放電燒斷接觸線及承力索。4.2.3發(fā)現(xiàn)方法分析 1機車乘務員報告。 2牽引變電所跳閘后接觸網工區(qū)派人員巡視。 3車站工作人員或其他人員發(fā)現(xiàn)并及時報告。 4.2.

22、4事故預防措施及注意事項分析 1按規(guī)定時間及周期檢修線岔，使之符合技術要求。 2按規(guī)定時間及周期測量調整線岔所在跨距及附近跨距的接觸懸掛、定位裝置等，使之符合標準。 3岔區(qū)內或站場內嚴禁電力機車升雙弓運行。 4處理線岔處的剮弓事故時，必須使線岔的狀態(tài)符合技術標準，否則需要采取線岔處降弓通過技術措施，保證供電和行車安全。如果線岔剮弓造成站場軟橫跨的接觸懸掛損壞范圍較大，則可以先行恢復正線，其他側線可采取封閉措施，但必須保證供電可靠及人身安全，且采取必要的防護及技術措施。4.3錨段關節(jié)處刮弓接觸懸掛每經一定距離就設計在機械方面互相獨立的分段，稱為錨段。接觸懸掛設置錨段的作用是縮小機械事故范圍，便于

23、安裝張力自動補償裝置，使吊弦的偏移不超過規(guī)定，以及改善接觸線受力情況等。 錨段互相銜接的部分稱為錨段關節(jié)。通過錨段關節(jié)可以完成錨段之間的轉換，要求在機車運行時。保證受電弓能夠用從一個錨段之間平滑地過渡到另一個錨段。1接觸線的拉出值、或高度、或跨中接觸線對機車受電弓的偏移值不符合規(guī)定，受電弓通過時接觸線越出受電弓。2定位器坡度小或坡度大，受電弓通過時打掉此定位后造成剮弓。3接觸線面嚴重不正，致使定位線夾歪斜或定位線夾安裝歪斜被受電弓打掉造成定位脫落后剮弓。 4絕緣錨段關節(jié)內工作支與非工作支間距不符合規(guī)定，一端停電并接地后兩組懸掛間短路放電燒壞部件造成剮弓，或者在轉換柱處非工作支接觸線抬高不夠，受電弓打在分段絕緣子串后剮弓。受電弓打擊分段絕緣子串，一是直接造成錨段關節(jié)處剮弓，二是雖未直接造成錨段關節(jié)處剮弓，但被損傷的受電弓繼續(xù)運行，在其他處所造成弓網故障。5絕緣錨段關節(jié)中的中心柱兩接觸線等高處，兩接觸線水平距離雖保持在400500mm的技術要求范圍內，但兩接觸線的相對拉出值不合適，致使一支接觸線不在受電弓工作范圍內，受電弓脫弓或鉆弓后造。6非絕