南京地鐵秣周基地出入段接觸網打火原因分析及整改方案

楊聲雷

摘 要：南京地鐵三號線秣周基地列車受電弓在經過出入段2152、2162分段絕緣器附近時會發生接觸網打火、拉弧現象，有可能會影響運營。本文從檢查受電弓抬升力、檢查打火區域接觸網磨耗、檢查分段絕緣器的受力狀況等多角度出發，逐一排查，最終鎖定原因并給出整改方案，實地施工后徹底解決打火問題，并作出經驗總結。

關鍵詞：接觸網;打火;整改

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.036

南京地鐵三號線秣周基地列車受電弓在經過出入段2152、2162分段絕緣器附近時會發生接觸網打火、拉弧現象，工程師對可能造成的原因進行了分類：一是接觸線和電客車受電弓之間力與摩擦的原因。二是機車過分段時產生的拉弧。若有異常打火，在受電弓和分段絕緣器導滑板上有燒傷痕跡。

1 檢查受電弓的抬升力

拉弧打火和空氣間隙有關，而受電弓如果抬升力足夠的話，會減少空氣間隙存在的幾率。工程師在對受電弓檢查過程中發現，當受電弓升弓保持力降低時，碳刷條與接觸網將無法完好配合，有可能在運行過程中出現碳刷條與接觸網脫離從而造成拉弧的問題，為驗證這一分析將列車的受電弓升弓保持力調整為 100 N和140N，（ 正常為 120±10 N） ，并進行運行跟蹤，現場觀察打火現象并無明顯改善，因此確定受電弓的抬升力并不是秣周基地出入段接觸網打火的主要原因。

2 檢查打火區域接觸網磨耗

接觸導線若存在磨耗不均勻的現象，碳滑板在經過有異常磨耗的接觸網區段，工作面的形狀不太規則且起伏不平，會形成比較深的凹槽，受電弓在運行過程中與接觸線相互摩擦時，會出現瞬時離線的現象，在此之間產生的電流就會產生打火的現象。在此理論分析的基礎上對打火區域進行反復檢查，并未發現異常磨耗。

3 檢查分段絕緣器的受力狀況

對分段絕緣器進行查看，發現有燒損痕跡，對現場布置查看發現，分段絕緣器的位置較為特殊：分段絕緣器設計安裝在跨距中心鋼軌絕緣節正上方，由此形成分段絕緣器兩端的隔離開關電纜較長，粗重的電纜會在接觸懸掛上形成集中重量（硬點），一般情況下分段絕緣器安裝在裝有隔離開關的支柱附近，這樣分段絕緣器可以依靠附近的支柱保持相對穩定的狀態，最大化地減少了外界不穩定因素干擾。而秣周出入段分段絕緣器處于跨距中心馳度最低點，加上隔離開關電纜直接固定在分段絕緣器上方，進一步導致了該處接觸網整體重量的增加，從而使分段絕緣器處于不穩定的狀態，導致電客車經過分段絕緣器時頻頻打火，整改刻不容緩。選擇優化方案按照安全可靠>方案簡單有效>節約資源的原則來進行。

方案（1）：將分段絕緣器位置按傳統方式調整至支柱附近。該方案受鋼軌絕緣節位置、要重新放線等現場條件所限無法實現。

方案（2）：嚴格按標準來調整該跨距內接觸網設備參數，且加大檢修頻率。跟蹤一段時間后發現弓網關系仍不佳，分段絕緣器導滑條仍有較大磨耗和打火現象。

方案（3）：將固定在分段絕緣器上方的隔離開關電纜變更為從地面引至分段絕緣器另一側的支柱上接入接觸網，從而大大減輕了分段絕緣器處接觸網的重量，同時嚴格按標準要求調整分段絕緣器。跟蹤結果表明，改變隔離開關電纜安裝方式后，分段絕緣器磨耗和打火現象明顯減少，設備壽命得以延長，減少了檢修時的人力資源消耗，消除了隱患。

經過與建設方溝通，敲定施工方案：固定在分段上的電纜由原來的懸掛式布置改為從地下穿管敷設，為保證電纜從地下穿出后到上桿這一段的機械強度，方案新增電纜保護箱，并將之前的由單腕臂懸掛改為雙腕臂式，并增加上下橫擔。測量和調整接觸懸掛的技術參數，確保受電弓雙向通過時，不發生打弓、鉆弓現象。在施工結束后，用工程車和網軌車冷熱滑，確保整改后行車安全。利用網軌檢測車進行試驗。整改效果：單腕臂改為雙腕臂，電纜布置更清爽美觀。確認整改有效后，維保人員每月利用一次日常檢修對整改點進行檢查，并形成檢查記錄，確保整改效果持續長久。此次整改取得了巨大的經濟效益，投入產出比非常高，投入為：（1）150平方毫米電纜8根，每根50米，約6000元。（2）敷設于地下的玻璃鋼材質電纜保護管30米，約600元。（3）電纜保護架2套，約1600元。（4）人工費用及零散材料費600元。收益：直接經濟效益：延長了貴重設備，原分段絕緣器的使用壽命1年，每年更換一套4根（價值30000元），現壽命至少增加一倍，由此帶來的經濟效益可觀。間接經濟效益：減少了材料和人力資源的投入，主要是日常檢修維護工作量，改善了弓網匹配關系，大幅度降低故障發生率。

4 總結

引起接觸網打火的因素有很多，需要從受電弓、接觸線、分段絕緣器等所有設備逐一排查。在研究該項目攻關的過程中，出于技術方面的需求，與乘務、檢修、高壓、機自、工務、通號等其它接口專業均進行過交流并得到了技術支持，了解了設備安裝形式變更要考慮的不僅是本專業，還要綜合分析給周邊環境帶來的影響，這種協同交流對今后工作的開展有極大的幫助。由于秣周基地出入段分段絕緣器處地勢較特殊，該項目在新線設計和既有線改造時有著非常重要的借鑒和參考意義。該整改建議得到了設計單位的充分肯定和好評，并納入了公司新線建設運營建議匯編。

參考文獻：

[1]張道俊，陶維富.接觸網檢修與管理[M].中國鐵道出版社，2005月3月.

[2]黃德勝.地下鐵道供電[Z].中國電力出版社，2010.