提高牽引供電系統(tǒng)的可靠性

本文格式為Word版，下載可任意編輯——提高牽引供電系統(tǒng)的可靠性自1958年建成我國第一條電氣化鐵路至今，我國鐵路電氣化建設已經走過了50多年的歷程，電氣化鐵路的整體設計能力、材料創(chuàng)新、施工安裝能力有了極大的提高，特別是近幾年我國的高速電氣化鐵路建設取得了舉世矚目的成就。但就供電系統(tǒng)的可靠性、特別是關系到系統(tǒng)可靠的標準方面還需要進一步的規(guī)范和提高。

供電系統(tǒng)故障可靠性提高

0引言

牽引供電系統(tǒng)的故障一般由四個方面的原因構成：一是供電回路存在缺陷，回路的個別導流零件能力不足或不可靠，燒損設備，造成回路不通，造成斷電故障。二是絕緣器件擊穿，造成回路短路故障。三是受力件不可靠造成斷裂等故障。四是幾何尺寸不滿足弓網要求（連接件松動等）造成的機械故障。

1供電回路故障

以京局某某線為例：正線上接觸網的承力索導線都為銅合金，其相加的截面積遠大于供電線的截面積（供電線為鋁線），這里還不包括車站間的側線并聯(lián)線路，供電線的通過電流能力與接觸網不匹配；變電所的母線與變壓器容量不匹配；接地系統(tǒng)的接地同流能力與安全保護的要求不匹配，譬如沒有考慮腐蝕等條件下的可靠性，接地設備與對地安全不匹配。特別是一些連接部位的可靠性有待提高，譬如：變電所內軟母線間的連接線夾因連接不牢靠發(fā)生屢屢燒損故障，穿墻套管內本身散熱不如一般裸線，但其截面積遠小于其連接的裸線，致使穿墻套管部位成為薄弱部位；國內生產的電纜接頭部分接觸面積嚴重不足，發(fā)生多起燒損事故；其它還有開關引線與接觸網的連接，開關引線與設備線夾的連接，供電線跳線的連接，接地裝置的設置等問題。

2受力零件故障

2023年在濟局某某線驗收的時候發(fā)現(xiàn)軟定位器后邊的調理部分，其連接鋼絞線只有10mm的直徑，當時我們不同意接收，很擔憂連接線會斷掉，但當時廠家拿出了試驗報告說是高強度鋼合格的。但至今我還是很擔憂其可靠性，認為定位器與連接線的使用壽命不在一個數(shù)量級上。

在京局某線2023年～2023年間接觸網因兩線間抬高不夠或間距不夠，長期摩擦引起的斷線多達11起。

再如：在2000年以前的設計，不管是接觸網支柱還是硬橫梁設計的都較小，雖然能夠滿足當時的容量要求，但考慮使用年限不夠，譬如，豐沙大線的支柱更換和某局硬橫梁因使用鋼材較小，屢屢發(fā)生過硬橫梁接頭處塌陷等。

3絕緣擊穿故障

在京局某某線2023年～2023年間發(fā)生最多的就是絕緣擊穿和污閃故障，特別是電力機車絕緣子較短，高速運行下簡單污穢，產生的擊穿瓷瓶或污閃占到了絕起因障的一半以上。

4連接螺栓松動故障

經引進德國技術，一般接觸網上的吊弦、電連接、定位器等裝置的連接螺栓都有鎖片裝置，很好的防止了在弓網震動下的松動，但其它部位的連接螺栓還經常發(fā)生因松動后，零件脫落產生的設備故障，特別是一些底座部分（譬如：回流線肩架、腕臂底座等部位還在使用不規(guī)范的長孔，大量產生零件變形、松動現(xiàn)象）。

5原因分析和建議措施

以下是京局某某線2023年～2023年間牽引供電設備典型責任故障統(tǒng)計表：

從統(tǒng)計資料看出，發(fā)生故障的部位一定是薄弱的部位。譬如電纜頭與其它設備的連接，母線間因連接零件截面積較小的燒損，腕臂上受力件螺栓松動故障，隔離開關連接處故障及隔離開關的操動桿連接部位松動等。其主要原由于設計上在考慮可靠性及使用壽命時考慮不足，二是零件供應商從不考慮使用中的可靠性和持續(xù)改進。三是施工驗收標準在可靠性方面標準較少，只能反映產品是否合格，不能反映出可靠性的要求。

就牽引供電系統(tǒng)整體看，使用的材質、大部分連接件達到了可靠性要求，但還有一些部件，通過電流能力形成瓶頸。個別零件使用壽命或可靠性與大多數(shù)設備的壽命或可靠性不一致，使系統(tǒng)整體可靠性不高，增加了檢修難度，提高了設備故障的發(fā)生率。

到2023年我國的高速鐵路將達到近三萬公里，其免維護、高可靠性的要求越來越突出，只有站在系統(tǒng)可靠的高度進行牽引供電系統(tǒng)的設計、制造、安裝才能從根本上提高牽引供電系統(tǒng)的可靠運行，才能引領高鐵技術的現(xiàn)代化。

為此，我建議組織設計、施工、維護方面的專家對供電系統(tǒng)中的各種零件、設備進行科學系統(tǒng)的評估，建立系統(tǒng)的統(tǒng)一的使用標準。二是對設計進行使用壽命及可靠性進行標準化的分層定性，例如接觸網部分的基礎部分的使用壽命是多少年，支持部分使用壽命時多少年，弓