接觸線燒損原因及補救辦法

1、接觸線的燒傷原因及補救措施學 生 姓 名： 侯向翊 學 號： 1131162 專 業(yè) 班 級： 電氣化鐵道技術312313 指 導 教 師： 張剛毅 摘 要在電氣化高速鐵路快速發(fā)展的情況下，本文首先介紹了弓網(wǎng)受流中出現(xiàn)接觸線燒傷現(xiàn)象的原因(列車速度、接觸線材質(zhì)、接觸壓力、硬點等),然后提出了通過優(yōu)化接觸線和受電弓參數(shù)兩個方面來改善弓網(wǎng)受流質(zhì)量性能,以減少弓網(wǎng)受流中的接觸線燒傷。在電氣化鐵路快速發(fā)展、全國鐵路第六次大提速、客運專線的大建設背景下, 接觸網(wǎng)與受電弓系統(tǒng)受流質(zhì)量性能的要求不斷提高。電氣化鐵路的受流系統(tǒng)必須符合以下基本條件: 保證功率傳輸?shù)目煽啃裕?保證受流系統(tǒng)的運行安全性；具有良好的

2、受流質(zhì)量； 保證受流系統(tǒng)的使用壽命； 減少對周圍環(huán)境的影響。接觸線與受電弓系統(tǒng)的理想運行狀態(tài)是弓線可靠接觸, 機車不間斷地從接觸線上獲得電能，其性能要求為：無離線、無拉弧。關鍵詞：高速鐵路；電??；燒傷目 錄摘 要2引 言11.接觸線的簡介21.1接觸線的定義21.2接觸線的種類21.3接觸線的燒損危害21.4接觸線硬點的危害31.5 電弧的危害32.1接觸線的燒損原因42.2 硬點42.2.1 硬點產(chǎn)生原因分析52.2.2 減少硬點從而避免接觸線的燒損62.3導電回路不暢92.5 接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉(zhuǎn)換102.6 采取的預防措施102.7 拉弧112.7.1 拉弧原因分析112.7.2

3、預防措施122.8短路原因分析122.9 預防措施13結(jié) 論14致 謝15參 考 文 獻16西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）引 言接觸網(wǎng)是電氣化鐵路的重要組成部分，接觸網(wǎng)質(zhì)量的優(yōu)劣將影響行車安全和運營經(jīng)濟效益。眾所周知接觸線是與列車運行最直接的接觸網(wǎng)部分，從而接觸線是高速鐵路供電系統(tǒng)的核心技術之一。也是影響我國發(fā)展高速鐵路所面臨的關鍵技術之一，直接影響列車速度和安全。但由于種種原因是接觸線燒傷、燒斷造成機車斷電。如何避免這些事故的發(fā)生成為目前急待解決的問題。1.接觸線的簡介1.1接觸線的定義主要是指用作電氣化鐵道接觸網(wǎng)用的接觸線，規(guī)格范圍85mm2150 mm2。 其結(jié)構(gòu)特點是采用銅、銅銀

4、合金、高強度銅銀合金、銅錫合金、銅鎂合金、高強度銅鎂合金等，滿足電氣化鐵道接觸網(wǎng)需要。1.2接觸線的種類我國采用的銅接觸線多為TCG-110和TCG-85兩種型號，其字母T表示銅材，C表示電車線，G表示帶溝槽形式，后面的數(shù)字表示該型銅接觸線的截面積。近年來我國也引進使用日本的銅接觸線。 我國研制和使用了鋼鋁接觸線。鋼鋁接觸線以鋁和鋼兩種金屬壓接制成。以鋁面作為導電部分，與受電弓滑板接觸磨擦的是鋼面，既保證了導電性能又提高了工作面的耐磨性，我國采用的鋼鋁接觸線有GLCA100/215和GLCB80/173兩種型號。字母GLC表示鋼鋁電車線，A、B表示線型，后面分式中，分母表示該型鋼鋁接

5、觸線的截面積，分子表示該型鋼鋁接觸線的載流量當量于銅接觸線的截面積。 在接觸網(wǎng)運營中，為了保證接觸線在一定張力的情況下不斷線，要求每年至少要進行一次接觸線磨耗測量，當接觸網(wǎng)接觸線磨耗到一定程度時應當補強或更換。若發(fā)現(xiàn)全錨段接觸線平均磨耗超過該型接觸線截面積的25%時，應當全部更換。平均磨耗沒達到25%，局部磨耗超過30%時可局部補強，當局部磨耗達到40%時應切換。 測量磨耗重點放在定位點、電聯(lián)接、導線接頭、中心錨結(jié)、電分相、電分段接頭處，測量磨耗要利用游標卡尺，測量接觸線的殘存高度，然后對照該型號接能線磨耗換算表，即可查出該處接觸線磨耗面積（磨掉的截面積）。1.3接觸線的燒

6、損危害接觸線燒損會使接觸線與受電弓的接觸面減少產(chǎn)生電弧，時間久會使接觸線燒斷。觸線和滑板的接觸面粗糙不平，造成兩者的磨耗速度大大加快，工作壽命縮短。會影響機車取流造成列車運行過程中不正常的減速和加速，對列車的正常運行影響十分重要。會使接觸線產(chǎn)生麻點影響取流。1.4接觸線硬點的危害硬點對接觸線、受電弓的傷害有兩種情況，一是機械傷害，另一個是電弧傷害。機械傷害是指對受電弓、接觸線輕微的碰傷，刮傷等（有明顯痕跡的就稱之為打弓點了），通常我們說硬點對弓（線）的傷害，主要是硬點引起的弓網(wǎng)離線和離線瞬間產(chǎn)生的高溫電弧，它對接觸線、受電弓有很大的危害。對受電弓的傷害主要表現(xiàn)在對弓頭的點蝕、汽化。對接觸線的傷

7、害除了對接觸導線的點蝕、汽化以外，就是對導線的高溫退火。接觸硬點是造成機車受電弓離線的重要原因之一，機車受電弓離線對機車牽引電機、電器、受電弓、接觸網(wǎng)、牽引變壓器及供電系統(tǒng)都有危害。由于導線上硬點的存在，沖擊加速度（目前檢測硬點大小的參數(shù)）數(shù)值較小時造成弓網(wǎng)之間接觸不良，沖擊加速度數(shù)值較大時就會造成離線，離線產(chǎn)生高溫的電弧，到一定程度時會對接觸線、受電弓產(chǎn)生機械破壞。1.5 電弧的危害受電弓與接觸線脫離(離線)時會形成電弧。拉弧是電氣化鐵道電力機車正常牽引供電中一種十分有害的現(xiàn)象，它可造成以下多方面的危害： 1.造成電力機車的不穩(wěn)定運行 弓線間的脫離，使電力機車供電時斷時續(xù)，造成列車運行過程中

8、不正常的減速和加速，增加了旅途中的不舒適感。 2.引起接觸線和受電弓滑板異常磨損 特別是在離線瞬間，由于電弧的高溫熔蝕作用，使接觸線和滑板的接觸面粗糙不平，造成兩者的磨耗速度大大加快，工作壽命縮短。由于滑板磨耗量和離線電弧能量(電流平方×離線率×走行時間)成正比，當離線過大或電流太小，使弓網(wǎng)間的電弧不能維持時，還會造成供電中斷，使機車喪失牽引力或制動力。接觸線振動變形增大后，接觸線的機械疲勞加劇，嚴重時會造成斷線。3.產(chǎn)生無線電雜音干擾 在拉弧瞬間，牽引電流的波形急劇變化，其中含有許多高次諧波，對鄰近無線電通訊線路造成有害的干擾。 4.使牽引電動機整流條件惡化 當滑板與接觸

9、線脫開，然后再接觸的瞬間，有沖擊電流流入牽引電動機，增大整流子片間電位差，造成整流條件惡化，引起火花，甚至還會引起環(huán)火。 5.由于接觸導線的波狀磨耗， 加劇了離線拉弧的產(chǎn)生。2.1接觸線的燒損原因能引起接觸線燒損原因有：硬點、導電回路不通、安全距離不夠、接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉(zhuǎn)換、拉弧、短路等。2.2 硬點電力機車在運行中，其受電弓同接觸導線接觸面處于滑動摩擦狀態(tài)，為保證正常取流弓網(wǎng)間存在一定的接觸壓力由于接觸懸掛某些部分或其他原因會引起弓網(wǎng)間接觸壓力、相對位置和速度的突然變化，致使弓網(wǎng)關系產(chǎn)生瞬態(tài)變化，這種瞬態(tài)變化達到一定量化標準，我們便稱之為硬點。硬點是一種接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)的本征缺欠，是接觸網(wǎng)

10、接觸懸掛不均質(zhì)狀態(tài)的統(tǒng)稱，并且是相對的。運行速度越高，表現(xiàn)越明顯。硬點引起的弓網(wǎng)離線和離線瞬間產(chǎn)生的高溫電弧，它對接觸網(wǎng)、受電弓有很大的危害。硬點導致受電弓和接觸網(wǎng)接觸不良，在瞬間發(fā)生接觸導線和受電弓機械脫開，我們稱這種現(xiàn)象為“離線”。離線發(fā)生時，會伴有火花或電弧產(chǎn)生，從局部講高溫的電弧嚴重時可能燒傷接觸線或受電弓，使接觸線或受電弓的接觸面出現(xiàn)大量的點蝕，形成麻面，加速導線電化腐蝕。造成接觸線截面積不夠，惡化接觸線或受電弓的電能傳輸，長期運行，甚至于造成斷線事故；除了對接觸導線的點蝕、汽化以外，就是對導線的高溫退火，例如現(xiàn)在廣泛應用的銅導線，不是簡單的電解銅，是電解銅經(jīng)過反復的壓軋、拉伸，最后

11、擠壓而成的，軋制、拉伸、擠壓過程是金屬的內(nèi)部應力發(fā)生了變化，使軟銅線變成了硬銅線，提高了機械強度（主要是抗拉強度和硬度）。拉弧產(chǎn)生的局部高溫（最核心處有幾萬度），一方面使接觸導線、受電弓點蝕和汽化，而惡化弓網(wǎng)取流關系，同時點蝕、汽化也減少觸導線、受電弓的強度和使用壽命；另一方面拉弧產(chǎn)生的高溫能使接觸導線內(nèi)部應力變化，造成接觸導線局部退火，使其機械強度大幅下降，而容易被導線張力拉斷。經(jīng)常遇到非金屬性接地（如非金屬雜物侵入、機車車頂絕緣子閃絡或者絕緣老化時升弓等），而引起接觸導線斷線的事故、故障，究其原因?qū)嶋H是此時接地有較長時間的持續(xù)電弧而燒斷接觸導線。列車高速行駛時電弧在每處的停留時間很短，熱量

12、迅速的被風帶走，接觸導線升溫并不太大；低速-特別是靜止時，電弧因為位置相對固定，強大的高溫很容易燒傷接觸導線而斷線（實際上是高溫導線升溫-退火導線軟化拉斷）。為什么金屬性接地不容易斷線呢？金屬性接地會引起斷路器跳閘，一般是不會引起接觸網(wǎng)斷線的”，這是因為金屬性接地時的大電流會引起斷路器迅速跳閘，短時的高溫不容易燒斷接觸導線。從電氣原理上講，離線時空氣的電阻是非線性的，使機車電流驟變，產(chǎn)生沖擊電流和瞬時過高壓、高次諧波，降低供電質(zhì)量，對機車牽引電機、牽引變壓器及供電系統(tǒng)構(gòu)成危害，影響機車牽引電機、牽引變壓器及供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。特別是原始硬點使機車受電弓嚴重離線，受電弓彈起后產(chǎn)生的二次、三次接觸

13、沖擊硬點，因其離線幅度小，時間短，電弧對接觸線或受電弓的燒傷更為明顯。2.2.1 硬點產(chǎn)生原因分析（1）導線不平直產(chǎn)生的凸凹點施工或檢修過程產(chǎn)生的硬點 ，施工或檢修時，因各種原因（如無張力放線、使用夾線工具不當、導線張力不足引起馳度過大、人員上、下導線、重物掛在導線上等等）造成的接觸線彎曲變形，特別是上下彎造成離線及離線后的沖擊硬點。采用無張力放線或不穩(wěn)定的小張力放線，造成接觸導線在展放的過程中，導線時松時緊擊打鋼軌和軌枕，損傷接觸導線接觸面平順度；在導線展放過程中使用“s”鉤懸吊導線由于無張力或張力波動大造成導線順線路方向前后竄動，導致“s”鉤損傷導線接觸線面。在完成承力索及接觸線架設后，由

14、于種種原因，都不能及時安裝吊弦及定位裝置，承力素與接觸線間一般要采用臨時吊線固定，而對臨時吊線的制作、安裝沒有統(tǒng)一規(guī)格，在現(xiàn)場施工過程中隨意性較大，導致臨時吊線長度參差不齊，長度較短的臨時吊線懸吊點因長時間承受較大負荷而產(chǎn)生硬點。 在架設后的接觸導線初伸長（蠕變）還沒有拉伸到位的情況下便安裝吊弦和定位裝置，在后期導線初伸長（蠕變）拉伸到位后，會在吊弦和定位線夾安裝處產(chǎn)生硬點。在施工過程中線路管理單位對線路起、撥道，造成線路遲遲不能鎖定造成接觸網(wǎng)反復調(diào)整，損傷導線。 吊弦、腕臂的預配制作精度不夠、安裝存在誤差，造成二次安裝調(diào)整，損傷導線。根據(jù)國外經(jīng)驗，凡接觸線上安裝的線夾均應一次安裝到位，二次安

15、裝將會引起硬點。在京滬鐵路電氣化改造過程中，施工作業(yè)隊采用測桿測量承力索、導線高度，且在測量過程中，測量人員變動大，對測量要點掌握不清，記錄不規(guī)范，導致測量出數(shù)據(jù)誤差較大，再加上吊弦預配、加工、制作環(huán)節(jié)出現(xiàn)的誤差，制作出的吊弦偏差較大，吊弦安裝后，造成接觸導線高度大面積偏高，不得不進行二次安裝調(diào)整或?qū)Φ跸疫M行更換，浪費了大量的人力和時間。再加上施工過程中由于缺少對200kmh接觸網(wǎng)檢測設備和手段，雖然施工單位進行了吊弦調(diào)整更換，但其對吊弦調(diào)整標準相對200kmh區(qū)段對接觸網(wǎng)的技術要求存在一定的差距。因施工精度不夠、標準不高造成了前幾次接觸網(wǎng)在檢測中被檢測到存在較多接觸網(wǎng)硬點通過現(xiàn)場對硬點查找、

16、復核、處理中也可以印證這一點。由于工期緊迫為搶工期出現(xiàn)踩踏和用力拉、拽導線等不規(guī)范作業(yè)和野蠻施工現(xiàn)象，造成接觸導線線面不平直，形成硬彎或扭面。（2）導線坡度變化 接觸網(wǎng)在線路與橋隧、站場與區(qū)間、聯(lián)接處及錨段關節(jié)處等，如果在檢調(diào)中處理不好就很容易存在導線坡度及坡度變化，在導線坡度較大或?qū)Ь€坡度轉(zhuǎn)換點，就會造成較大沖擊硬點。（3）接觸網(wǎng)懸掛結(jié)構(gòu)零部件、設備產(chǎn)生的硬點集中負荷。如在分相、分段、導線接頭處、電連接線夾處、補強處、導線定位、線岔、中心錨結(jié)等，由于重量的突然增加，受電弓的接觸力突變；引起弓網(wǎng)間的接觸力突變形成硬點。 2.2.2 減少硬點從而避免接觸線的燒損（1）接觸網(wǎng)設計從接觸網(wǎng)設計環(huán)節(jié)優(yōu)

17、化接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和型式，是從源頭上減少和控制接觸懸掛結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生的硬點根本措施。設計部門應對目前所采用的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和型式進行分析，對接觸網(wǎng)系統(tǒng)中硬點多發(fā)、易發(fā)部位，采取針對性措施，對接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和型式進行優(yōu)化創(chuàng)新。比如盡量避免導線坡度變化，合理選擇接觸網(wǎng)零部件，減輕附加在接觸導線質(zhì)量，增加接觸懸掛彈性均勻度，改善接觸懸掛特性，最大限度減少接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生的硬點。在京滬鐵路電氣化改造工程設計中對部分電分相采用器件式電分相在前期部檢測車檢測中就存在硬點值高，連續(xù)拉弧現(xiàn)象，雖經(jīng)整治也無法完全消除，遂對器件式分相進行改造改為七跨氣隙絕緣錨段關節(jié)式電分相?，F(xiàn)今世界上有兩類先進的結(jié)構(gòu)，一是采用彈性很小的硬網(wǎng)型

18、電氣化鐵路，如廣州地鐵（廣州地鐵的1號線軟網(wǎng)是雙120銅銀合金導線+雙120銅承力索結(jié)構(gòu)，210號線全部采用無承力索、無張力的匯流排固定的硬網(wǎng)結(jié)構(gòu)）；二是彈性更好的軟網(wǎng)型電氣化鐵路，如現(xiàn)在流行的歐盟、日本的高速電氣化鐵路。從設計選型來說，什么樣的弓與什么結(jié)構(gòu)的網(wǎng)搭檔、配合是當前試驗、統(tǒng)計、的關鍵和難點，我國起步晚，資料很少，多數(shù)是采用國外的技術。從接觸網(wǎng)線索材料的角度來看，當今較先進的銅銀合金線、青銅線、鎂銅線的性能比硬銅線更好。至于選那種主要是受電弓的配合，在不同的受電弓、運行速度、環(huán)境下選取配合較好的導線和受電弓。毫無疑問，當導線選定以后，承力索應選用與接觸導線選用相同的材質(zhì)！這樣承力索與

19、接觸導線在溫度變化時同步伸縮，對接觸網(wǎng)的性能、減少硬點都有很大好處。無疑銅材質(zhì)導線比鋼鋁線耐高溫性能、耐磨性能、導電性能、與受電弓容易配合等眾多優(yōu)點，被國內(nèi)外反復證明并廣泛采用，特別是在高速情況下其優(yōu)勢更加明顯。從設計的參數(shù)選擇來說，現(xiàn)在流行選用較小的拉出值，例如“曲線地段拉出值從400MM減為300MM，直線地段從過去的300MM減為200MM”，這個做法的好處是降低了接觸網(wǎng)脫弓的可能性，減少了之字力接觸網(wǎng)錨段中部的張力損失（因為減少了之字力），但它犧牲了受電弓弓頭的有效作業(yè)區(qū)，加重了受電弓的局部磨耗，減少了受電弓滑板的使用壽命，從硬點的角度說，因局部磨耗加重容易產(chǎn)生弓碰網(wǎng)的硬點。當然，從運

20、營成本上講是否妥當，也很值得研究。（2）從施工環(huán)節(jié)減少接觸網(wǎng)硬點提高接觸網(wǎng)施工質(zhì)量是減少和控制接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生的關鍵。目前影響我國接觸網(wǎng)質(zhì)量最大的因素是施工質(zhì)量，可以說是初次施工質(zhì)量不達標，以后經(jīng)過許多次整治也很難讓設備質(zhì)量有明顯的提高，是特別是在我國目前運輸緊張的條件下，有限的維修天窗內(nèi)能進行的作業(yè)是非常有限的，而且接觸網(wǎng)是一個整體，每整治一個問題，都要采取許多的分步過渡措施、過渡后的恢復、整治中還會有許多新的問題不斷的出現(xiàn)并且及時的處理。高速電氣化鐵路，對接觸網(wǎng)的施工人員素質(zhì)和施工質(zhì)量也提出更高要求，在接觸網(wǎng)施工方面，照證弓網(wǎng)關系良好可靠的前提是：接觸導線架設質(zhì)量、施工計算軟件（尤其吊弦計算

21、軟件）的先進性和實用性施工測量數(shù)據(jù)的準確性，以及先進施工機具、檢測工具和高素質(zhì)的接觸網(wǎng)專業(yè)人才。在我國目前的施工中主要存在幾個問題一是施工的科學性， 下部工程施工重視不夠，下部工程是接觸網(wǎng)工程的重要的組成部分，下部工程的質(zhì)量好壞決定著接觸網(wǎng)長期運行狀態(tài)，對主要承力索、接觸導線的線索預伸（超拉）重視不夠，線索預伸是一項對高速鐵路很重的一道工序，線索預伸后可以免去35年的線索伸長過渡期、可以大減少導線硬點，但由于費用、技術、工期等種種原因施工單位一般不進行此項作業(yè)。對現(xiàn)有的接觸網(wǎng)硬點的處理：一方面施工、檢修中要按照檢修工藝及相關標準規(guī)范零部件的安裝，特別是接觸導線上的零、部件的安裝，盡量減小、減少

22、集中負荷，另一方面還應使導線盡量平緩，導線坡度保持在1以內(nèi)。有條件時將分相盡量設計或改造成八跨關節(jié)式，將線岔盡量改成無交叉線岔（關節(jié)式線岔）。許多人認為定位器的硬點是無法避免的，實際上定位器的自重是可以通過調(diào)整定位坡度來消除的，也就是說，將定位坡度調(diào)整到讓“定位拉力產(chǎn)生的上抬力等于1/2定位器重量”，此時，此時拉力產(chǎn)生的上抬力與定位器對導線的壓力平衡，定位器不會對接觸導線產(chǎn)生壓力，這樣定位器沒有產(chǎn)生硬點！大于這個力則使受電弓在此得產(chǎn)生負硬點；小于這個力，則產(chǎn)生硬點，建議以后修定接觸網(wǎng)檢修規(guī)程時定位坡度的標準要考慮這個因素。對于電連接，現(xiàn)在有些人把電連接的彈簧圈給取消了，以為減少了電連接的重量對

23、減少該處的硬點有好處，其實不然，取消了電連接的彈簧圈對靜態(tài)的受電弓來說此處的集中負荷是減少了，但對于高速動態(tài)的受電弓來說，在有彈簧圈時在此處的集中負荷主要是彈簧圈以下的部分，以上的部分經(jīng)過彈簧圈的減振后影響很有限，而在取消了彈簧圈后此處的集中負荷成了承力索、電連接器整體全部加在了受電弓上（當然電連接是軟銅線不是剛體，承力索的重量歸算到導線上時不是全部重量），但取消電連接的彈簧圈無疑是加重了硬點的。提高接觸導線質(zhì)量，綜合考慮高速接觸網(wǎng)對接觸網(wǎng)導線技術要求，通過對導線的張力、截面積、線密度、合金化、導電率等技術參數(shù)的合理選擇，加大對導線材質(zhì)、制造工藝和制造設備研究。使生產(chǎn)出的接觸線具有內(nèi)部材料金相

24、組織顆粒細小、分布均勻，線面具有良好的平順性。從而保證導線在工作張力下剛度均勻，為接觸網(wǎng)具有良好的受流性提供保證二是監(jiān)理的力度不夠?，F(xiàn)實無情的告訴我們，新線就是“經(jīng)常出事故的地段”，其主要原因之一就是對監(jiān)理的投資太少，監(jiān)理力度不夠。三是驗收的認真程度太差，力度太小。幾天時間要對施工幾年的設備進行驗收，怎么可能仔細檢查、查出所有的問題，特別是隱蔽工程的問題？查出的問題也不能全部解決，往往是留給運營單位了事，運營單位在相當長的時間內(nèi)是在做處理施工遺留缺陷！這是我國鐵路工程質(zhì)量不高的管理重要原因。目前國外對高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工有以下四點要求：一是施工精度要求高；二是施工預配工廠化；三是施工設備現(xiàn)

25、代化；四是施工人員專業(yè)化。特別對施工精度要求很嚴格。德國高速電氣化施工實驗結(jié)果表明接觸網(wǎng)設備預配、安裝在規(guī)定誤差范圍內(nèi)，可以較好的控制接觸網(wǎng)硬點，容易實現(xiàn)理想的弓網(wǎng)接觸質(zhì)量。我國現(xiàn)階段接觸網(wǎng)施工質(zhì)量同國外先進國家接觸網(wǎng)施工質(zhì)量相比還存在一定差距。積極借鑒吸收國外高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工的先進方法，改變施工理念，結(jié)合我國目前接觸網(wǎng)施工實際情況，培養(yǎng)高素質(zhì)的接觸網(wǎng)施工隊伍，摸索出具有中國特色接觸網(wǎng)施工方法，提高接觸網(wǎng)施工質(zhì)量，是減少施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生接觸網(wǎng)硬點，建造出與高速電氣化鐵路相匹配高速接觸網(wǎng)的必然要求。（3）加強日常管理 加強接觸網(wǎng)運營狀態(tài)的日常檢測、維護，提高接觸網(wǎng)的運行質(zhì)量，同時加強與工務部

26、門聯(lián)系，減少線路基礎原因?qū)W(wǎng)間接觸壓力的影響。減少硬點的產(chǎn)生是從根本上避免接觸線的燒傷。2.3導電回路不暢導電回路不暢接觸網(wǎng)主導電回路是由饋電線、隔離開關、開關引線、電連接線、接觸線等組成。導電回路不暢主要表現(xiàn)在主導電回路以外的零部件上: 如燒斷承力索、軟橫跨斜拉線上下部固定繩 , 燒損懸吊滑輪、鉤頭、鞍子、定位鉤、定位環(huán)等。另外由于電氣連接不好 ，如線夾接觸電阻過大及線索載流能力不足都會形成主導電回路中的供電“瓶頸” ，導致線索燒斷?；芈肥欠駮惩ǖ年P鍵問題有2個(1) 線夾問題主導電回路由各種線夾連接 , 這些線夾 (供電線夾、電連接線夾、導線接頭線夾等) 同樣應滿足主導電回路載流的要求

27、, 材質(zhì)、接觸面積和壓力等都直接影響主導電回路的暢通。如形成“瓶頸”一方面易使其自身過熱燒損 , 另一方面還會使同樣處于帶電部分的非主導電回路設備導流引起燒損。(2) 接線錯誤問題主導電回路接線錯誤 , 將非載流設備接入回路中。主要表現(xiàn)在絕緣錨段關節(jié)處隔離開關引線、縱向電連接及站場股道電連接將承力索接入主導電回路。很明顯 ，承力索將成為整個導電回路中的“瓶頸”，長期運行，燒斷是必然的。2.4 安全距離不夠現(xiàn)場存在承力索與承力索、承力索與加強線、非支承力索與軟橫跨上部固定繩、接觸線和軟橫跨下部固定繩之間距離較近的情況 , 雖然是同一饋線供電 ,但處與不同錨段的不同位置 , 電位也不盡相同 , 再

28、加上弛度變化、風力作用、機車運行時受電弓抬升振動使線索瞬間距離進一步減少 , 就會放電拉弧。另外 ,順線路方向接觸懸掛無電區(qū)的感應電也易與距離較近線索 (如軟橫跨固定繩) 發(fā)生拉弧現(xiàn)象。2.5 接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉(zhuǎn)換（1）立體交叉的線索、線索與支持裝置之間,由于線路阻抗的不同而形成電壓差,在受風力、溫度引起線索弛度發(fā)生變化，接觸線索振動等因素的作用下,造成它們之間的絕緣距離縮短,發(fā)生電弧放電現(xiàn)象,放電電弧造成了接觸網(wǎng)設備的電氣燒傷。（2）兩端分別由不同饋線供電的絕緣錨段關節(jié),因供電臂的阻抗不同而形成電壓差,當電力機車受電弓在兩支接觸懸掛導線間相互轉(zhuǎn)換時，在始觸點范圍內(nèi)由于電壓差會產(chǎn)生牽引

29、電弧,造成機車受電弓、絕緣錨段關節(jié)處接觸線、吊弦、承力索等接觸設備的燒傷。（3）接觸網(wǎng)零部件分流嚴重導線與承力索之間存在壓差，在腕臂或軟橫跨上下部定位繩間形成局部環(huán)流，造成接觸網(wǎng)零部件分流，有分流就會產(chǎn)生電氣燒傷，尤其是對接觸網(wǎng)的活動部位的危害性較大。活動部位多為點線接觸而非面面接觸,位移量大，接觸電阻相應變大，因此分流燒傷程度也就比較嚴重。（4）接觸網(wǎng)懸掛電氣聯(lián)結(jié)容量不足隨著近年來鐵路不斷提速和萬噸重載列車的開行,目前線路的牽引運能多已超出了設計裕量。原設計中電聯(lián)結(jié)的位置和數(shù)量已經(jīng)遠遠不能滿足大功率機車持續(xù)載流的需要。尤其在高坡區(qū)段，四跨絕緣錨段關節(jié)使用的單根TRJ-95電聯(lián)結(jié)、引線及變電所

30、饋出端各類設備線夾容量不足，錨段內(nèi)橫向電聯(lián)結(jié)安裝間距較大的問題更為突出，在機車持續(xù)取流時極易導致設備的燒損，發(fā)生零部件脫落、斷線事故，給運輸生產(chǎn)帶來很大的干擾。2.6 采取的預防措施針對以上原因分析 , 建議采取以下措施預防設備電氣燒傷。（1）保證主導電回路暢通主導電回路各零部件、線索符合導流要求，出現(xiàn)損傷、斷股、散股要及時處理。嚴格按照工藝安裝 ，保證接線正確 ，各部電氣連接良好。定期檢查連接線夾 ，測量接觸電阻 ， 減少運營過程中電腐蝕引起的阻抗增大; 可采用測溫儀器和測溫貼片 ，對于線夾的溫度進行有效監(jiān)控。加強巡視。（2）防止非正常電流轉(zhuǎn)換在專用線、牽出線等距離電連接較遠 , 牽引電流迂

31、回過長時 , 適當加裝電連接與正線懸掛溝通。載流承力索區(qū)段適當增加橫向電連接或增設雙電連接。大電流區(qū)段盡量采用絕緣吊弦在鉸接部件采取絕緣措施或增設分流軟線。（3）加強安全距離控制 同一饋線供電的線索，距離較近處加裝等位線。 接觸懸掛無電區(qū)與軟橫跨固定繩接地區(qū)段或無電區(qū)段加裝等位線。對于跨距較大的供電線、回流線等附加懸掛在控制電地距離的同時 ，可增加減振裝置 ，減少風力作用下擺動的幅度。重視關節(jié)式電分相絕緣距離的檢調(diào)。2.7 拉弧2.7.1 拉弧原因分析電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)子(分子和原子)被游離的過程。開關觸頭分離時，觸頭間距離很小，電場強度E很高(E=U/d)。當電場強度超過3×

32、106V/m時，陰極表面的電子就會被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為：強電場發(fā)射。從陰極表面發(fā)射出來的自由電子和觸頭間原有的少數(shù)電子，在電場力的作用下向陽極作加速運動，途中不斷地和中性質(zhì)點相碰撞。只要電子的運動速度v足夠高，電子的動能A=1/2mv2足夠大，就可能從中性質(zhì)子中打出電子，形成自由電子和正離子。這種現(xiàn)象稱為碰撞游離。新形成的自由電子也向陽極作加速運動，同樣地會與中性質(zhì)點碰撞而發(fā)生游離。碰撞游離連續(xù)進行的結(jié)果是觸頭間充滿了電子和正離子，具有很大的電導；在外加電壓下，介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧，電路再次被導通。觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成后，弧隙間的高溫使陰極表

33、面的電子獲得足夠的能量而向外發(fā)射，形成熱電場發(fā)射。同時在高溫的作用下(電弧中心部分維持的溫度可達5000以上)，氣體中性質(zhì)點的不規(guī)則熱運動速度增加。當具有足夠動能的中性質(zhì)點相互碰撞時，將被游離而形成電子和正離子，這種現(xiàn)象稱為熱游離。隨著觸頭分開的距離增大，觸頭間的電場強度E逐漸減小，這時電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的。在開關電器的觸頭間，發(fā)生游離過程的同時，還發(fā)生著使帶電質(zhì)點減少的去游離過程。電弧是由于機車受流時弓線發(fā)生脫離造成的，這時接觸線和受電弓滑板從正常的接觸位置開始先分離的方向運動因接觸逐漸減小，實際是接觸面積減少，接觸電阻相應增大。在接觸面最后分離前的一瞬間能量集中加熱。最后離開點

34、是一個很小很小的金屬體積使其溫度迅速上升到金屬的沸點而引起爆炸式的條件下，可能在10-8s以內(nèi)就形成電弧。這種電離線而引燃的電弧稱之為拉弧。電弧的溫度很高，即使存在的時間很短也會使接觸線的材料熔化、氣化、飛濺造成接觸線燒傷，破壞其工作性能。對于接觸線來說因高溫發(fā)熱引起機械強度下降，導線處接觸壓力減小接觸電阻增大，導致發(fā)熱愈嚴重。同時由于發(fā)熱使接觸表面氧化，產(chǎn)生電阻比導體本身大得多。產(chǎn)生的氧化膜，最后接觸電阻大大增加使接觸處發(fā)熱劇烈，形成惡性循環(huán)，使接觸連接松動，甚至產(chǎn)生熔化現(xiàn)象。因此電弧對接觸導線侵蝕往往在極短的時間內(nèi)就將接觸線燒斷。研究表明機車靜止時電弧產(chǎn)生的危害要比機車是更大。這是因為機車

35、運動時電弧位置的快速變化能在一定程度上減少電弧對接觸線的危害。司機的操作不當是頻繁發(fā)生的，也是造成弓網(wǎng)拉弧的主要原因。當設備爆炸時有可能并未造成事故接地，而司機往往在聽到車頂異響后就立即降弓，此時帶負荷降弓產(chǎn)生強烈電弧燒毀接觸線。司機操作不當往往是由機車故障引起，因此減小機車故障概率是避免接觸線燒傷的根本手段。常見的機車故障原因有：弓網(wǎng)接觸壓力不夠，當傳動風缸壓力或彈簧故障時就會造成受電弓抬升不夠，容易發(fā)生電弧。機車過分相產(chǎn)生電弧，第一位置是當機車由接觸網(wǎng)駛?cè)胫行跃€開始接觸而與接觸線還未分離，第二位置是受電弓與中性線已經(jīng)接觸而與接觸線分離的地方，第三位置是當機車由中性段駛出的時候受電弓與接觸線

36、開始接觸而語中性線還未分離的位置。第四位置是當受電弓與接觸線已經(jīng)接觸而中性開始分離的位置。2.7.2 預防措施受電弓和接觸線都處于自然大氣的條件下。產(chǎn)生電弧后沒有專門的滅弧裝置和抑制方法，滅弧難度大。所以只能從盡量避免電弧產(chǎn)生和減小的規(guī)模角度解決問題。（1）加強車機聯(lián)控避免故障損失擴大。當發(fā)生故障后，司機不要盲目的降弓，可加裝車頂絕緣檢測裝置利用機車高壓互感器對降弓狀態(tài)下的機車絕緣進行檢測判定車頂絕緣是否正常避免盲目升弓而拉弧造成同一供電臂下所有機車中斷運行。（2）在惡劣天氣情況下，變電所可以考慮撤出自動重合閘，可以有效的減少燒斷接觸線，在機車進行車頂絕緣檢測后，變電所再重合送電。以減少燒線風險。（3）加強“兩個坡陡”的檢調(diào)，導線坡度的調(diào)整可以明顯的改善受電弓的運行狀態(tài)，減少因離線造成的拉弧，降低電弧過電壓發(fā)生概率。（4）徹底消除弓線的電弧現(xiàn)象是不現(xiàn)實的2.8短路原因分析機車設備的故障是發(fā)生短路的主要原因，尤其是故障地點接近牽引變電所時，短路電流相當大。如09年滬昆線發(fā)生一起機車主斷路器爆炸接地事故，短路電流高達6877.5A，當保護動作不夠快時，及易造成接觸線嚴重燒傷。常見的機車故障原因有：（1）車網(wǎng)耦合過程中出現(xiàn)的機車過分相過電壓和鐵磁諧振過電壓，此情況下容易發(fā)生絕緣擊穿。（2）由于長期暴露在大氣中運行，高壓絕緣設備受到外部臟污，特別是在潮濕天氣，易發(fā)生