電氣化鐵路牽引供電建議方案

電氣化鐵路牽引供電建議方案目前，我國(guó)列車車牽引方式有有蒸汽機(jī)車牽牽引、內(nèi)燃機(jī)機(jī)車牽引和電電力機(jī)車三種種，其中采用用電力機(jī)車牽牽引列車的鐵鐵路稱為電氣氣化鐵路。電電力牽引具有有馬力大，速速度快、能耗耗低、效率高高等特點(diǎn)，使使用電力牽引引的區(qū)段，運(yùn)運(yùn)輸能力明顯顯提高，運(yùn)輸輸成本大為降降低，同時(shí)，機(jī)機(jī)車性能、工工作條件等較較內(nèi)燃機(jī)車更更好。是我國(guó)國(guó)鐵路牽引動(dòng)動(dòng)力今后的發(fā)發(fā)展方向。電電力機(jī)車的廣廣泛使用同時(shí)時(shí)也使得在鐵鐵路系統(tǒng)上的的設(shè)備越來越越多，這樣如如何對(duì)電氣或或機(jī)械設(shè)備進(jìn)進(jìn)行有效的檢檢測(cè)，就成為為當(dāng)前的重要要問題。在鐵路電氣化接接觸網(wǎng)設(shè)備的的各類故障中中，電氣燒傷傷故障因其事事前難以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)而危害性又又大，已越來來越引起供電電運(yùn)營(yíng)檢修部部門的重視。在電氣化鐵道中，接觸網(wǎng)設(shè)備是在力與電的雙重作用下工作的，所以機(jī)械故障和電氣燒傷故障構(gòu)成了接觸網(wǎng)故障的主體。在接觸網(wǎng)運(yùn)行了多年、牽引運(yùn)能不斷增加的情況下，設(shè)備的電氣燒傷現(xiàn)象已越來越突出，而且電氣燒傷問題在事前又不易于發(fā)現(xiàn)，危害性很大。因此，在預(yù)防和防治接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生電氣燒傷故障已成為供電運(yùn)營(yíng)單位為確保供電安全的一個(gè)重要任務(wù)。電氣燒傷故障原原因分析：①在電氣化設(shè)計(jì)計(jì)中，雖對(duì)線線路牽引運(yùn)能能的增加裕量量有所考慮，但但隨著鐵路運(yùn)運(yùn)輸發(fā)展，現(xiàn)現(xiàn)在牽引運(yùn)能能的增加已超超出了裕量。原原采用的一些些線索因持續(xù)續(xù)載流量偏小小而承受不了了大電流的長(zhǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行，就就發(fā)生了電氣氣燒傷。②接觸網(wǎng)主導(dǎo)導(dǎo)電回路由饋饋電線、隔開開、隔開引線線、承力索、接接觸線、電聯(lián)聯(lián)接器、吸變變、吸變引線線等組成。各各部分間由各各種線夾進(jìn)行行連接，使這這一回路沿鐵鐵路延伸，滿滿足向電力機(jī)機(jī)車供電的需需要。主導(dǎo)電電回路必須良良好，才能保保證電流的暢暢通；若存有有缺陷，將引引起局部載流流過大、零部部件分流嚴(yán)重重，從而燒傷傷接觸網(wǎng)設(shè)備備。③電氣聯(lián)接部分分因連接不良良或長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)運(yùn)行松動(dòng)等原原因引起的電電、化學(xué)腐蝕蝕，造成主導(dǎo)導(dǎo)電回路的截截面（或當(dāng)量量截面積）不不足，電氣連連接阻抗加大大，從而導(dǎo)流流不暢，燒傷傷接觸網(wǎng)設(shè)備備。如：將承承力索納入了了電聯(lián)接器電電氣導(dǎo)流的一一部分；電聯(lián)聯(lián)接線夾大小小槽裝反；線線夾內(nèi)有雜物物；設(shè)備線夾夾間非面面接接觸等等。④站場(chǎng)中的接接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)比比較復(fù)雜，在在進(jìn)行電氣連連接時(shí)，由于于種種原因造造成主導(dǎo)電回回路不閉合、主主導(dǎo)電通道迂迂回，引起分分流嚴(yán)重而燒燒傷接觸網(wǎng)零零部件。⑤設(shè)計(jì)的接觸觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)中某某些不應(yīng)有電電流通過的地地方，而由于于某些條件的的巧合通過了了全部或部分分牽引電流。由由于這些地方方?jīng)]有保證牽牽引電流（或或其分流）通通過的必要的的電氣連接，所所以燒傷了接接觸網(wǎng)設(shè)備。⑥立體交叉的的線索、線索索與支持裝置置間，由于線線路阻抗的不不同而形成電電壓差，在風(fēng)風(fēng)力、溫度變變化、振動(dòng)等等因素的作用用下，它們之之間的距離不不夠，造成放放電現(xiàn)象，放放電電弧燒傷傷了接觸網(wǎng)設(shè)設(shè)備。⑦兩端屬同相相而不同饋線線供電的絕緣緣錨段關(guān)節(jié)、分分段絕緣器，因因供電臂的阻阻抗不同而形形成電壓差，當(dāng)當(dāng)電力機(jī)車通通過受電弓短短接兩供電臂臂瞬間，在短短接點(diǎn)處產(chǎn)生生電弧，造成成設(shè)備的燒傷傷。⑧然而在施工工時(shí)未嚴(yán)格執(zhí)執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，導(dǎo)致電聯(lián)聯(lián)接器的結(jié)線線不正確、線線夾安裝不標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行的的檢修規(guī)程中中對(duì)電氣聯(lián)接接的電氣標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)沒有量化指指標(biāo)，使得供供電部門在具具體檢修時(shí)“無章可循”。對(duì)電氣聯(lián)聯(lián)接缺乏行之之有效的檢測(cè)測(cè)方法和手段段，在具體檢檢修中多是做做些外觀上的的檢查。工區(qū)區(qū)存在“涂油”的認(rèn)識(shí)誤區(qū)區(qū)。為防止設(shè)設(shè)備檢修質(zhì)量量驗(yàn)收時(shí)扣分分，檢修人員員在平時(shí)檢修修時(shí)對(duì)接觸網(wǎng)網(wǎng)設(shè)備抹涂大大量的黃油，致致使設(shè)備的內(nèi)內(nèi)部電氣燒傷傷缺陷不能及及時(shí)地被發(fā)現(xiàn)現(xiàn)。如：為防防止電聯(lián)接散散股扣分，在在電聯(lián)接表面面抹涂上一層層厚厚的黃油油。對(duì)設(shè)備的的巡視特別是是夜巡工作執(zhí)執(zhí)行不力。各種電氣裝置如如不提前預(yù)防防事故的發(fā)生生造成的后果果：電氣連接線夾發(fā)發(fā)熱。原因是是電聯(lián)結(jié)線夾夾未按規(guī)定安安裝或在運(yùn)行行過程中發(fā)生生螺栓松動(dòng)、電電力復(fù)合脂老老化等缺陷，使使電聯(lián)結(jié)處接接觸電阻增加加進(jìn)而發(fā)熱量量增加，使線線夾發(fā)熱而燒燒傷線索，嚴(yán)嚴(yán)重情況下燒燒斷線索。線索(接觸線、承承力索、供電電線、回流線線、吸上線))自電氣接續(xù)續(xù)部分?jǐn)喙苫蚧驍嚅_。原因是站場(chǎng)股道道電聯(lián)結(jié)設(shè)置置位置或數(shù)量量不合理，使使股道間接觸觸懸掛在機(jī)車車取流的情況況下產(chǎn)生較大大的壓差，接接觸懸掛在軟軟橫跨上產(chǎn)生生環(huán)流，從而而在懸吊滑輪輪或定位器根根部等電氣薄薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生生拉放電傷現(xiàn)現(xiàn)象。設(shè)備線夾、接頭頭線夾、吸上上線與軛流圈圈(或鋼軌)連接處燒傷傷。軟橫跨環(huán)環(huán)流造成承力力索懸吊滑輪輪處或定位器器根部定位鉤鉤處燒傷。原原因是不同懸懸掛問非穩(wěn)定定性接觸也會(huì)會(huì)造成線索問問放電：當(dāng)22不同懸掛立立體交叉時(shí)．．如果2支懸掛均為為載流懸掛．．當(dāng)其中1支有大負(fù)荷荷電流時(shí)，根根據(jù)潮流計(jì)算算可知，在22懸掛問會(huì)形形成電位差，此此時(shí)如果2懸掛(包括線索問問和一線索距距另一懸掛的的帶電部分))問存在非穩(wěn)穩(wěn)定性接觸，則則在2懸掛問就會(huì)會(huì)產(chǎn)生過渡電電弧進(jìn)而燒傷傷線索。此種種情況一般發(fā)發(fā)生在站場(chǎng)交交叉承力索問問和非支接觸觸線與工支定定位管問。通過以上故障原原因分析接觸觸網(wǎng)既然是機(jī)機(jī)、電合一的的特殊供電設(shè)設(shè)備，因此在在運(yùn)行過程中中不可避免發(fā)發(fā)生電氣方面面的問題。電電氣方面故障障雖數(shù)量不多多，但一旦發(fā)發(fā)生，則會(huì)造造成嚴(yán)重影響響，甚至造成成塌網(wǎng)、斷線線故障。牽引供電：接觸網(wǎng)是一種特特殊的供電設(shè)設(shè)備．由于其其結(jié)構(gòu)和使用用條件的特殊殊性，其故障障也多種多樣樣。對(duì)其故障障現(xiàn)象、原因因和應(yīng)采取措措施的研究有有助于加強(qiáng)對(duì)對(duì)其故障本源源的認(rèn)識(shí)，不不斷提高技術(shù)術(shù)和檢測(cè)手段段，目前在鐵鐵路電氣化牽牽引電氣檢測(cè)測(cè)方面主要以以紅外線測(cè)溫溫為主，但這這種檢測(cè)方式式遇到的問題題也非常多，給給日常的檢測(cè)測(cè)工作帶來了了一定的不便便。紅外線測(cè)溫在檢檢測(cè)牽引供電電中遇到的問問題是：在檢測(cè)變電所開開關(guān)柜內(nèi)部觸觸頭部位的時(shí)時(shí)候必須要把把開關(guān)柜的門門打開才能檢檢測(cè)，否則是是無法完成檢檢測(cè)工作的。②在檢測(cè)接觸網(wǎng)網(wǎng)電氣連接部部位的時(shí)候，需需點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行行檢測(cè)，這樣樣非常消耗時(shí)時(shí)間，根據(jù)天天氣溫度的變變化檢測(cè)結(jié)果果容易出現(xiàn)誤誤差。一些專業(yè)用戶還還提出紅外線線測(cè)溫儀在使使用過程中經(jīng)經(jīng)常出現(xiàn)精度度不高、反應(yīng)應(yīng)速度慢、重重復(fù)率低、遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離光斑瞄瞄準(zhǔn)困難等等等。從以上3點(diǎn)可以以看出紅外線線測(cè)溫技術(shù)針針對(duì)電氣連接接部位過熱的的檢測(cè)能起到到一定的作用用，但對(duì)這些些部位松動(dòng)早早期也就是溫溫度發(fā)生前是是無法檢測(cè)的的，所以還要要配合其他高高科技檢測(cè)產(chǎn)產(chǎn)品來完成，比比如超聲波檢檢測(cè)儀就可以以在連接部位位發(fā)生松動(dòng)的的初期但這時(shí)時(shí)候還沒有溫溫度產(chǎn)生，就就能檢測(cè)到因因松動(dòng)發(fā)出來來的超聲波。超聲波工作原理理：超聲波是聲波大大家族中的一一員。聲波是是物體機(jī)械振振動(dòng)狀態(tài)（或或能量）的傳傳播形式。所所謂振動(dòng)是指指物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)在其平衡位位置附近進(jìn)行行的往返運(yùn)動(dòng)動(dòng)。譬如，鼓鼓面經(jīng)敲擊后后，它就上下下振動(dòng)，這種種振動(dòng)狀態(tài)通通過空氣媒質(zhì)質(zhì)向四面八方方傳播，這便便是聲波。超超聲波是指振振動(dòng)頻率大于于20KHz以上的,其每秒的振振動(dòng)次數(shù)（頻頻率）甚高，超超出了人耳聽聽覺的上限（200000Hz），人們將將這種聽不見見的聲波叫做做超聲波。超超聲和可聞聲聲本質(zhì)上是一一致的，它們們的共同點(diǎn)都都是一種機(jī)械械振動(dòng)，通常常以縱波的方方式在彈性介介質(zhì)內(nèi)會(huì)傳播播，是一種能能量的傳播形形式，其不同同點(diǎn)是超聲頻頻率高，波長(zhǎng)長(zhǎng)短，在一定定距離內(nèi)沿直直線傳播具有有良好的束射射性和方向性性，目前腹部部超聲成象所所用的頻率范范圍在2∽5MHz之間，常用用為3∽3.5MHHz（每秒振動(dòng)1次為1Hz，1MHz==106Hzz,即每秒振動(dòng)100萬次，可聞聞波的頻率在在16－20，000HZZ之間）。美國(guó)***公司司簡(jiǎn)介：***公司出出品的最出名名的產(chǎn)品—即超聲波檢檢測(cè)儀器，其其設(shè)計(jì)輕巧方方便攜帶，可可隨時(shí)用來作作泄露檢測(cè)，機(jī)機(jī)械分析以及及電氣連接部部位檢查，廣廣泛應(yīng)用于能能源保護(hù)，預(yù)預(yù)防保養(yǎng)，質(zhì)質(zhì)量與安全保保障系統(tǒng)等領(lǐng)領(lǐng)域，提高了了成千上萬家家大大小小的的公司的生產(chǎn)產(chǎn)能力。自1973年****公司成立以以來，其機(jī)載載超聲波方面面的領(lǐng)先技術(shù)術(shù)在就在世界界范圍得到了了認(rèn)同，而***公司也通過過其經(jīng)過嚴(yán)格格訓(xùn)練、精通通技術(shù)的國(guó)際際銷售代理為為世界提供產(chǎn)產(chǎn)品和服務(wù)。***公司產(chǎn)品品的典型應(yīng)用用包括：泄露露檢測(cè)；真空空與壓縮，包包括船駁上的的壓縮空氣泄泄露，艙口和艙壁壁泄露；小汽汽車和卡車玻玻璃窗的隔音音與漏水檢測(cè)測(cè)；飛機(jī)機(jī)艙艙的壓力泄露露檢測(cè)。通過過檢測(cè)到的放放電如電暈放放電，電?。婋娀鸹ǎ┓烹婋姷葋泶_認(rèn)電電氣連接部位位的運(yùn)行狀態(tài)態(tài)。***公司的超超聲波檢測(cè)系系列儀器已經(jīng)經(jīng)被默認(rèn)為機(jī)機(jī)載超聲波檢檢測(cè)儀器的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，這些幾幾乎是萬能的的儀器是當(dāng)今今世界上最暢暢銷最被廣泛泛接受的，代代表了高品質(zhì)質(zhì)與超性能。最最新的一款數(shù)數(shù)字型的Ultraaprobee10,0000是當(dāng)今世界界上最先進(jìn)的的超聲波檢測(cè)測(cè)系統(tǒng)，也是是唯一一款帶帶數(shù)據(jù)管理、光光譜分析軟件件提供時(shí)時(shí)錄錄音與數(shù)據(jù)記記錄的功能的的系統(tǒng)，使檢檢測(cè)者能簡(jiǎn)單單快速的報(bào)告告分析與預(yù)測(cè)測(cè)的結(jié)果。***系統(tǒng)的其其它部門還有有：***培訓(xùn)系統(tǒng)，其其提供世界一一流并被認(rèn)可可的機(jī)載超聲聲波課程；***的服務(wù)合作作伙伴，是高高質(zhì)量檢測(cè)服服務(wù)的提供者者。***100000超聲波檢測(cè)測(cè)儀：Ultraprrobe110,0000是個(gè)非常有用用的超聲波檢檢測(cè)工具。它涵蓋了一個(gè)個(gè)非常廣泛的的設(shè)備操作范范圍，但是足足夠簡(jiǎn)單，以以至于很多行行業(yè)都愿意用用這些工具來來檢測(cè)電氣方方面的問題，因因?yàn)橹恍枰?jiǎn)簡(jiǎn)單的相關(guān)培培訓(xùn)就可以熟練操作了。輕輕便靈巧。這這些設(shè)備可以以用作檢測(cè)各種電氣設(shè)備、絕緣件件、電纜連接接部位、接觸觸網(wǎng)連接線夾夾等，能起到到早期預(yù)防事事故發(fā)生的效效果。超聲波和紅外線線同時(shí)對(duì)電氣氣化鐵路接觸觸網(wǎng)的消弧分分段絕緣器、分分相絕緣器、隔隔離開關(guān)、雙雙耳楔型線夾夾、接觸線點(diǎn)點(diǎn)連接線夾、限限位定位裝置置等做了現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)檢測(cè)紅外線線測(cè)溫儀只測(cè)測(cè)到隔離開關(guān)關(guān)觸頭部位有有不正常溫度度其他基本都都在標(biāo)準(zhǔn)范圍圍以內(nèi)，超聲聲波在電連接接線夾、隔離離開關(guān)、限位位定位裝置都都接收到不同同的超聲波。從從上面的對(duì)比比檢測(cè)不難看看出超聲波能能在紅外線測(cè)測(cè)溫儀檢測(cè)出出來溫度之前前就能檢測(cè)到到因絕緣損壞壞和松動(dòng)產(chǎn)生生的超聲波信信號(hào)。好的檢測(cè)手段和和設(shè)備能起到到故障早期預(yù)預(yù)防和發(fā)生：：2003年－22004年全國(guó)牽引引供電系統(tǒng)事事故分析和解解決方案：2003年電氣氣化鐵路因?yàn)闉樽冸娝收险纤鶎?dǎo)致系統(tǒng)統(tǒng)停電次數(shù)累累計(jì)41次，停電1986分鐘，停電電平均時(shí)間為為82分鐘。2004年因?yàn)樽冸婋娝收贤ｋ婋姶螖?shù)為32件，停電902分鐘，故障障平均停電時(shí)時(shí)間為68分鐘，波及及面和損失非非常大。針對(duì)牽引變電所所的故障分析析，可以采取取以下措施來來提高其供電電可靠度：采用超聲波檢測(cè)測(cè)儀器，提高高設(shè)備的運(yùn)行行可靠性。認(rèn)認(rèn)真做好日常常運(yùn)行維護(hù)工工作，提高設(shè)設(shè)備健康水平平，運(yùn)行人員員加強(qiáng)巡視維維護(hù)質(zhì)量，可可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)或消除設(shè)備備隱患，提高高供電可靠性性。②全方位配合合開展設(shè)備狀狀態(tài)檢修，利利用絕緣在線線監(jiān)測(cè)、帶電電測(cè)試和超聲聲波檢測(cè)儀監(jiān)監(jiān)測(cè)發(fā)熱點(diǎn)等等措施，加強(qiáng)強(qiáng)對(duì)設(shè)備的監(jiān)監(jiān)測(cè)工作。2004年因接接觸網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)發(fā)生故障340件，累計(jì)停停電31148分鐘，故障障平均停電時(shí)時(shí)間為92分鐘，占牽牽引供電系統(tǒng)統(tǒng)故障的91％；2004年因接觸網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故故障停電274件，累計(jì)停停電25160分鐘，故障障平均停電時(shí)時(shí)間為92分鐘，占牽牽引供電系統(tǒng)統(tǒng)故障的95％。波及面面和損失非常常大。針對(duì)接觸網(wǎng)的故故障分析，可可以采取以下下措施來提高高其供電可靠靠度：設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如風(fēng)風(fēng)速選值，最最大受風(fēng)偏移移量，接觸網(wǎng)網(wǎng)最大跨距，錨錨段長(zhǎng)度，下下錨偏角，設(shè)設(shè)計(jì)拉出值等等技術(shù)參數(shù)都都需要認(rèn)真研研究。選用耐腐蝕的優(yōu)優(yōu)質(zhì)材料，采采用表層防腐腐處理，定期期清掃接觸網(wǎng)網(wǎng)。有計(jì)劃地對(duì)接觸觸網(wǎng)上的各個(gè)個(gè)連接部位及及線夾進(jìn)行有有效的實(shí)時(shí)監(jiān)監(jiān)控，利用超超聲波檢測(cè)儀儀及時(shí)發(fā)現(xiàn)線線夾松動(dòng)和絕絕緣損壞的早早期放電現(xiàn)象象，起到預(yù)防防設(shè)備故障的的發(fā)生。超聲波在國(guó)內(nèi)外外針對(duì)電氣化化牽引供電現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中檢檢測(cè)出來的問問題：***超聲波檢檢測(cè)儀在中鐵鐵電氣化運(yùn)營(yíng)營(yíng)公司濟(jì)南維維管段變電所所高壓室對(duì)饋饋線母排進(jìn)行行了檢測(cè)，發(fā)發(fā)現(xiàn)因松動(dòng)發(fā)發(fā)出的超聲波波，運(yùn)行工人人利用絕緣棒棒對(duì)松動(dòng)的母母排進(jìn)行擠壓壓，超聲波信信號(hào)消失，下下來對(duì)松動(dòng)部部位進(jìn)行加墊墊片緊固后超超聲波信號(hào)完完全消失。***超聲波檢檢測(cè)儀在中鐵鐵電氣化運(yùn)營(yíng)營(yíng)公司南昌維維管段對(duì)變電電所――接觸網(wǎng)之間間的饋電線連連接部位進(jìn)行行了檢測(cè)，利利用儀器的調(diào)調(diào)節(jié)旋鈕把設(shè)設(shè)備周圍的電電磁場(chǎng)聲音屏屏蔽后，能清清晰的聽到連連接部位因松松動(dòng)發(fā)出的連連續(xù)放電聲音音，要求運(yùn)行行人員到檢修修時(shí)間著重對(duì)對(duì)此部位進(jìn)行行檢修。***超聲波檢檢測(cè)儀在廣鐵鐵廣深線上深深圳北站場(chǎng)附附近30處連接線夾夾進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)發(fā)現(xiàn)4出因松動(dòng)和2處因絕緣子子損壞發(fā)出的的放電超聲波波信號(hào)，關(guān)人人員對(duì)檢測(cè)發(fā)發(fā)現(xiàn)的問題馬馬上進(jìn)行了緊緊固和更換處處理。***超聲波在在中鐵電氣化化運(yùn)營(yíng)公司秦秦沈維管段220KV變電站高壓壓室現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)測(cè)中，發(fā)現(xiàn)穿穿墻套管有異異常聲音，輸輸電線絕緣子子串有因機(jī)械械松動(dòng)發(fā)出的的電暈聲音。⑥⑦⑧⑨⑩（國(guó)國(guó)外案列）電氣化鐵道中，接接觸網(wǎng)線路是是在力與電的的雙重作用下下工作的，機(jī)機(jī)械故障和電電氣燒故障構(gòu)構(gòu)成了接觸網(wǎng)網(wǎng)故障的主體體。由于各種種原因，電氣氣化線路已經(jīng)經(jīng)多次出現(xiàn)吊吊弦、電聯(lián)