對一起典型的機車帶電過分相故障的探討

張寶奇

（鄭州鐵路局 供電處，河南鄭州450052）

2011－12 隴海線鞏義東—穆溝區間發生了一起機車帶電過分相造成接觸網分相絕緣器燒斷的設備故障。此次事故接觸網設備破壞嚴重，故障原因復雜，十分典型。本文分析此次故障發生原因，對機車自動過分相裝置管理，器件式接觸網電分相設計、制造和加強安全運營管理提出建議。

1 故障現場情況

1.1 分相結構

穆溝站至鞏義東站間上行接觸網分相絕緣器位于K617＋655處，接觸網2＃～6＃柱間，分相絕緣器采用器件式結構，由3根組成。

1.2 接觸網損壞情況

現場搶修中檢查發現，該處分相三根絕緣本體和承力索長棒絕緣桿（材料為聚四氟乙烯）上均被電弧嚴重燒傷。離去方向的一根分相絕緣器承力索長棒絕緣桿與金具連接處斷裂。

穆溝—鞏義東區間上行接觸網2＃至穆溝站60＃柱間共4個跨距承力索嚴重損壞，64＃柱處工作支、非工作支撐定位裝置偏移，分區亭分相上網電連接拉斷，60＃柱承錨墜砣落地。穆溝—鞏義東2＃錨段（1 485 m）接觸懸掛的支撐定位裝置、吊弦在承力索斷線后均有偏移。接觸網平面示意圖如圖1所示。所處區段線路運行方向為上坡道（9.4‰）。

圖1 接觸網平面布置圖

2 故障原因

經調查，該起事故的直接原因是洛陽機務段前行列車機車乘務員誤操縱所致。前行列車通過穆溝站上行進站前的接觸網分相處，洛陽機務段 HXD3型機車乘務員違反《鐵道部機車操作規程》相關規定，在連續上坡區段牽引貨物列車未斷電通過分相地段，造成拉弧放電，燒損該分相絕緣器承力索絕緣棒及相關接觸網懸掛設備。后續列車在經過該分相故障地點時發生二次刮碰，引發接觸網跳閘停電、承力索斷線和機車受電弓等車頂設備刮碰損壞，最終導致發生事故。

該分相兩端供電臂分別為鞏義變電所212＃饋線和滎陽變電所214＃饋線供電。從事后變電所綜合自動保護設備饋線電流監測圖上可確定前行列車前行系帶電通過此處分相。如圖2、圖3所示。圖上顯示，大負荷電流長達30 s之久。因滎陽變電所距離該分相距離比鞏義變電所距離該分相距離近，所以滎陽變電所214＃饋線故障電流稍大。

圖2 鞏義212＃饋線電流圖

圖3 滎陽214＃饋線電流圖

3 經驗教訓和建議

（1）有待加強自動過分相管理

機車自動過分相裝置由車載裝置和地面傳感器兩部分組成。由于該裝置的使用涉及機務、供電、工務、運輸等多個專業，這就給管理工作帶來了一定的難度。2007年鐵道部運輸局下發了《電力機車自動過分相裝置管理辦法》（運裝技驗〔2007〕1號）。需要認真貫徹。

（2）機車過分相應納入機車運行記錄監控裝置（簡稱運記）

此次事故調查發現，運記中機車過分相記錄不規范。所有運記對機車過分相時是否接到地面傳感器信號，部分運記機車牽引電流變化和主斷路器斷、合操作均不顯示。事故發生后對機車是否帶電過分相調查僅依靠機車是否加速或卸載來推斷，這就給原因調查帶來難度。此次事故所幸在安監、機務部門大力支持下對前行列車進行了調查，才最終確定了事故真正原因。因此，機車過分相應納入運記管理。通過日常數據檢索分析，為加強乘務員操縱監督和管理創造條件。

（3）牽引供電相關設備有待改進

牽引供電專業除應加強地面傳感器的技術管理外，還應對帶電過分相變電保護整定應加以改進，相間短路變電所相應饋線斷路器應及時跳閘，避免故障發生時接觸網較大的損壞。另外京津城際所采用的器件式分相的結構與國產器件式電分相存在差異。如其每根器件式分相去除引弧角長度后為1 500 mm（國產同類型電分相則為1 324 mm）；分相處承力索絕緣子長度與分相絕緣器長度相當（國產電分相則小得多）；器件式分相中性點接地（國產電分相無要求）等。建議國內電氣化鐵路相關部門和單位應積極借鑒和學習國外技術，完善我國器件式電分相的設計和安裝方案，更好地提高器件式分相在機車帶電過分相時抗故障電弧燒損的能力。

4 結束語

目前我國既有線和客運專線大功率的和諧機車和動車組大面積投入使用，機車、動車組帶電過分相的危害性進一步加大。我國正在開展的同相供電技術的研究將為徹底消除電分相影響創造條件。我國已深入開展的地面轉換式自動過分相裝置研發，客運專線應答器代替地面傳感器（磁鋼、射頻卡）使用，自動過分相裝置的標準化和規范使用應引起電氣化鐵路相關專業管理人員的重視。