電氣化鐵路隧道接觸網跳閘及設備燒損原因與預防

宋 雷

中鐵電氣化鐵路運營管理有限公司

電氣化鐵路隧道接觸網跳閘及設備燒損原因與預防

宋 雷

中鐵電氣化鐵路運營管理有限公司

接觸網是電氣化鐵道的重要組成部分。近幾年來，我國在鐵路以及城市軌道交通建設方面的發展迅速，列車運行速度也在不斷提高，因此這就對接觸網提出了更高的要求。尤其是當今計算機技術的廣泛應用，提高了電力機車的負載能力以及牽引供電裝置的性能。能耗低、速度快、效率高的電力牽引技術已經慢慢發展成為了全球鐵道發展的方向，成為了鐵道現代化的標志。基于此，本文將著重分析探討電氣化鐵路隧道接觸網跳閘及設備燒損預防，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

電氣化；鐵路隧道接觸網；跳閘；燒損

1 電氣化鐵路隧道接觸網系統概述

1.1 接觸網的基本特點。1)環境易擾性：由于接觸網伴隨鐵路基礎線路架設，相關設備直接暴露在空間環境中，在此過程中其與周邊各類構筑物，地方電力輸電線路、各類通信線路存在相互影響。2)氣候特性：由于接觸網的空間環境特性，這導致霜凍、大風、雷雨、臺風、特定大氣污染等自然因素對接觸網安全穩定運行的影響作用特別顯著。3)無備用特性：接觸網順鐵路基礎線路架設，延伸范圍長，分布區域廣，同時為保證與機車受電供接觸良好，對其空間位置、電氣距離都有很高的要求，正因如此，接觸網從技術角度而言不具備備用條件，無備用決定了它的脆弱性和重要性。4)負荷不確定性：接觸網主要為與之有電氣接觸的電力機車提供電能保障，由于電力機車是移動的，這也意味著，接觸網所承擔的負荷也是移動的，同時某一時間該供電臂內機車數量具有不確定性，所以接觸網所承擔的負荷也不確定，由于電力機車啟動電流大的特點造成了負荷具有沖擊性，因此接觸網還需具有一定的過負荷能力。

1.2 接觸網運行要求。1)為了保證在高速運行狀態下和惡劣氣象條件下，機車受電弓始終與接觸網能夠保持良好的機械接觸，確保電力機車的正常取流，這就對接觸網的機械穩定性和機械彈性提出了較高的要求。2)為了保證接觸網設備及零件在故障損壞情況下的及時修復，要保證相關設備的可替代性，同時在接觸網設計使用壽命內，各零部件應具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力以確保相關設備的使用年限。3)接觸網要對地保持足夠的絕緣水平，保證正常狀態下機車及相關巡視人員安全。4)接觸網設計結構應在保證安全情況下盡量簡單，這一方面利于施工及后期運營維護，同時也能保證在故障狀況下的迅速搶修恢復。

2 電氣化鐵路隧道接觸網跳閘及設備燒損及預防

電氣化鐵道安全不間斷供電是確保運輸暢通的根本保證，牽引變電所和接觸網是供電回路中最重要的組成部分，他們相互關聯，互為控制，在接觸網運行異常時，啟動牽引變電所保護裝置動作，切除故障點，并顯示跳閘期間故障數據。同時牽引變電所饋線保護裝置自身故障也同樣制約設備的正常運行。

電氣化鐵路接觸網設備故障形式多樣。但就其主要表現形式來看可以分為機械故障和電氣故障兩類。機械故障直觀明了，易于發現。電氣故障形式隱蔽，但他存在危害大，影響廣的特點，因此在接觸網運營管理中電氣燒傷故障越來越被人們所重視。

2.1 針對接觸網絕緣部件老化這一問題，可對經過多年運行的隧道內絕緣部件有計劃的逐年進行改造更換，考慮一次性更換為帶雙重絕緣的隧道專用絕緣子，采用回流接地跳線與回流線連接，在發生隧道接觸網跳閘時，能新增：接觸網帶電部分——絕緣子——接地跳線——回流線——軌回流——牽引變電所這一良好的泄流回路。

2.2 針對隧道內接觸網零部件材質問題，建議采購正規廠家材料，同時把好材料質量驗收關，對于施工單位的用料要在施工現場檢查，堅決杜絕不合格材料、零部件投入使用。各維護單位對于已經在用的不合格材料、零部件要及時安排更換，確保設備安全運行。積極采用性能好的新型設備、材料來代替現有的易受氣候影響的設備、材料。

2.3 對于自然災害的原因，可以考慮具體原因采取具體防護措施。為了防止有體積較大的鳥類（例如烏鴉、貓頭鷹等）飛入隧道內，可在隧道兩端安裝驅鳥設備或其它針對措施，例如安裝驅鳥器。

2.4 改造接觸網接地系統，將原來的接觸網絕緣子單一接地模式改造為絕緣子雙重接地系統，同時加以架空地線來聯合實現跳閘保護，以便發生隧道絕緣子閃絡或擊穿故障時，為短路電流提供兩條通道，減少短路電流的傷害能量。(3)對于未上綜合接地系統地電氣化鐵路，要對隧道區段的接觸網設備接地線、電力設備接地線、通信設備接地線、信號設備接地線分別進行梳理，要各自擁有獨立的接地系統，接地電阻值要符合各自的要求，地線系統中各連接點必須連接牢固可靠，且各自的接地系統保持20米以上的距離。

2.5 增強施工的執行力度。施工過程中如果偷工減料，不嚴格執行接觸網的設計方案會嚴重影響接觸網的使用周期和帶來安全威脅。因此在施工前要指定嚴格的監管制度，選定相關的負責人，分配好各自的工作，選定監督人，在整個施工過程中嚴格按照設計規范和相關文件的規定。在接觸網施工前，要先擬定安全預防措施，與當地的供電部門簽訂安全協議，保證施工過程中的用電安全，在施工的過程中，要在施工現場設定顯眼的警示牌，防止無關人員闖入，確保施工現場井然有序的施工。

總而言之，電氣化鐵路的高效性明顯降低了運輸成本，提高了商業效益，將引領我國鐵路牽引動力的發展。由于它馬力大，速度快，所以在鐵路電氣化接觸網設備中難免會出現各類故障，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。

[1]王超.鐵路隧道接觸網結點自動化放樣系統設計與開發研究[D].長安大學，2014.

[2]徐沖.高速鐵路隧道接觸網混凝土工作性能分析[J].鐵道建筑，2013，07：61-64.

[3]王曉飛.淺談城際鐵路隧道接觸網軌槽預埋施工技術[J].河北建筑工程學院學報，2015，04：29-33.

[4]費任利.淺談高速鐵路隧道接觸網軌槽預埋施工技術[J].湖北三峽職業技術學院學報，2015，02：93-96.