由楊廟站接觸網(wǎng)故障談?wù)緢?chǎng)軟橫跨處所設(shè)備燒損問題

逯振東

【摘 要】濟(jì)南鐵路局濟(jì)南供電段電氣化鐵路開通和運(yùn)營(yíng)3年多來，站場(chǎng)軟橫跨處定位環(huán)、定位器、懸吊滑輪等接觸網(wǎng)設(shè)備多次出現(xiàn)燒損，定位環(huán)、定位器、懸吊滑輪燒損后，可能引起打弓、斷線等嚴(yán)重接觸網(wǎng)設(shè)備故障，作者對(duì)開通后管內(nèi)出現(xiàn)站場(chǎng)軟橫跨處所定位環(huán)、定位器、懸吊滑輪燒損故障進(jìn)行匯總，分析站場(chǎng)內(nèi)軟橫跨處所電流流向，查找站內(nèi)軟橫跨處所主導(dǎo)電回路薄弱點(diǎn)，提出解決問題方案和建議，對(duì)保障接觸網(wǎng)安全運(yùn)行具有一定的積極意義。

【關(guān)鍵詞】接觸網(wǎng)；股道電連接；軟橫跨；分流；燒損

隨著鐵路電力機(jī)車設(shè)備的更新?lián)Q代，大功率重載機(jī)車不斷上線運(yùn)行，而接觸網(wǎng)專業(yè)站場(chǎng)軟橫跨處所不斷出現(xiàn)設(shè)備燒損。2013年02月08日，京九線楊廟站3道59#軟橫跨再次出現(xiàn)定位器從定位環(huán)處燒脫故障，故障發(fā)生后，恰逢臨線有機(jī)車通過，未引起不良后果，否則后果不堪設(shè)想。站場(chǎng)內(nèi)部軟橫跨處所因其發(fā)生故障所需的時(shí)間長(zhǎng)，往往被人們所忽視，得不到及早預(yù)防而釀成重大損失。本文結(jié)合楊廟站及以往此類故障情況，對(duì)站內(nèi)軟橫跨處所接觸網(wǎng)設(shè)備燒損故障進(jìn)行深入分析，并提出相應(yīng)的整治措施。

1.楊廟站定位環(huán)燒損故障情況

1.1故障概況

2月08日16時(shí)51分，段調(diào)度接路局電調(diào)通知：上行機(jī)車司機(jī)通過楊廟站過程中發(fā)現(xiàn)下行接觸網(wǎng)有異常情況，17時(shí)10分，接觸網(wǎng)工區(qū)人員巡視發(fā)現(xiàn)楊廟站59#支柱3道定位器從定位環(huán)處脫出。

1.2故障現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

（1）檢查楊廟站059#-058#支柱3道軟橫跨定位器及定位環(huán)，定位器定位鉤燒傷，定位環(huán)燒傷嚴(yán)重，出現(xiàn)豁口。

（2）楊廟牽引變電所臨清下行供電臂上網(wǎng)點(diǎn)位于楊廟站059#-061#軟橫跨間I道，距離059#支柱定位點(diǎn)18米。楊廟站I、3道間股道電連接安裝在楊廟站25—27#支柱間，距離059#支柱定位點(diǎn)約917米。楊廟站3道機(jī)車停車位置位于59#支柱北側(cè)，距離059#支柱軟橫跨定位點(diǎn)80米，見圖1。

圖1 楊廟站故障現(xiàn)場(chǎng)示意圖

（3）檢查楊廟站059#-058#支柱3道軟橫跨處定位器為A2型剛性定位器，為正定位，定位器與定位環(huán)連接方式為鉸接，定位器尾部無電氣連接線。楊廟站059#-058#I道正線定位采取調(diào)節(jié)立柱安裝方式，定位器為鋁合金限位定位器，定位支座與定位器本體有電氣連接線。

1.3定位環(huán)燒損原因分析

電力機(jī)車在楊廟站3道停車啟動(dòng)取流過程中，因I、3股道電聯(lián)結(jié)距離上網(wǎng)點(diǎn)較遠(yuǎn)（917米），而059#-058#支柱軟橫跨距離上網(wǎng)點(diǎn)較近（18米），按照就近取流的原則，大電流經(jīng)I道接觸線—059#I道定位器—I道定位器定位支座—軟橫跨下部定位繩—3道定位環(huán)—3道定位器—3道接觸線供3道機(jī)車取流，由于3道定位器與定位環(huán)為鉸接，且定位器與定位環(huán)間無等電位電氣連接線，定位器掛鉤與定位環(huán)固定點(diǎn)長(zhǎng)期有大電流通過造成過熱并逐步燒傷，最終造成定位環(huán)燒損，定位器掛鉤從豁口處脫出。

2.站場(chǎng)內(nèi)軟橫跨處設(shè)備燒損原因分析及應(yīng)采取的措施

通過對(duì)楊廟站3道定位環(huán)燒損故障進(jìn)行分析，設(shè)備燒損并非一日形成，而是長(zhǎng)期作用的結(jié)果。分析深層次原因，作者認(rèn)為造成軟橫跨接觸網(wǎng)設(shè)備頻繁燒損的原因主要有以下三點(diǎn)，一是機(jī)車啟動(dòng)過程中產(chǎn)生瞬間大電流對(duì)軟橫跨接觸網(wǎng)設(shè)備危害較大，如車站內(nèi)到發(fā)線、站場(chǎng)專用線、牽出線等機(jī)車頻繁在同一位置啟動(dòng)產(chǎn)生大電流，易通過就近軟橫跨進(jìn)行分流；二是主導(dǎo)電回路不暢造成導(dǎo)致軟橫跨出現(xiàn)載流現(xiàn)象，如站場(chǎng)內(nèi)牽引變電所上網(wǎng)點(diǎn)、同臨線懸掛在同一組軟橫跨上的電分段兩側(cè)等；三是隨著鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)要求，各線大功率電力機(jī)車的上線，接觸網(wǎng)線路傳輸電流變大，客觀上軟橫跨分流變大。

2.1機(jī)車頻繁啟動(dòng)處所軟橫跨接觸網(wǎng)設(shè)備燒損問題

按照行車組織原則，電力機(jī)車在車站內(nèi)到發(fā)線、站場(chǎng)專用線、牽出線等運(yùn)行過程中需頻繁啟動(dòng)。因電力機(jī)車在以上三種線路運(yùn)行過程中有一定的類似性，在此以牽出線故障為例進(jìn)行分析。

2.1.1存在的問題

2011年7月16日巡視發(fā)現(xiàn)曹縣站牽出線97#定位器從定位環(huán)處燒脫，下圖2為現(xiàn)場(chǎng)示意圖。對(duì)該處電流路徑進(jìn)行分析，電力機(jī)車在牽出線啟動(dòng)過程中所需電流較大，機(jī)車從主導(dǎo)電回路取流的同時(shí)，部分由上網(wǎng)點(diǎn)處通過096-097#軟橫跨上、下部固定繩、3道接觸懸掛取得。主導(dǎo)電回路因一般采用電聯(lián)接方式進(jìn)行壓接或螺栓連接，導(dǎo)流情況一般不宜出現(xiàn)問題，此處不作分析。

圖2 曹縣站牽出線電流路徑示意圖

對(duì)軟橫跨電流進(jìn)行分析，電流路徑如下：上部固定繩的分流走向?yàn)棰竦莱辛λ鳌竦缿业趸啞喜抗潭ɡK→牽出線懸吊滑輪→牽出線承力索；下部固定繩的分流走向?yàn)棰竦澜佑|線→Ⅰ道定位器→下部固定繩→牽出線定位器→牽出線接觸線。此導(dǎo)電回路中因定位器與定位環(huán)連接方式為鉸接，故該部位為整改電流路徑中最薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)因正線定位器與定位環(huán)間雖然連接方式為鉸接，但有電聯(lián)接線，而牽出線97#定位器與定位環(huán)連接部位無電聯(lián)接線，在風(fēng)力及電力機(jī)車長(zhǎng)期頻繁啟動(dòng)過程中，使其連接處燒傷，導(dǎo)致定位鉤退火并燒損，最終使定位器從定位環(huán)處脫落。

2.1.2整改措施

通過以上分析我們可以得出，要想徹底解決該處軟橫跨接觸網(wǎng)設(shè)備燒損問題，關(guān)鍵是解決機(jī)車頻繁啟動(dòng)過程中軟橫跨分流問題。解決軟橫跨分流問題，最簡(jiǎn)便有效的辦法便是加裝股道電聯(lián)接，如圖2所示可在虛線位置加裝股道電聯(lián)接達(dá)到改善軟橫跨分流、杜絕接觸網(wǎng)設(shè)備燒損的目的。

2.2主導(dǎo)電回路不暢處所軟橫跨接觸網(wǎng)設(shè)備燒損問題

當(dāng)前我局管內(nèi)還未出現(xiàn)因主導(dǎo)回路不暢造成軟橫跨接觸網(wǎng)設(shè)備燒損故障，作者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)站內(nèi)軟橫跨處所主導(dǎo)電回路研究發(fā)現(xiàn)，站場(chǎng)內(nèi)牽引變電所上網(wǎng)點(diǎn)、同臨線懸掛在同一組軟橫跨上的電分段兩側(cè)處所易因軟橫跨分流導(dǎo)致接觸網(wǎng)設(shè)備燒損。

2.2.1牽引變電所上網(wǎng)點(diǎn)位于站內(nèi)軟橫跨處所

（1）存在的問題：當(dāng)上網(wǎng)處所位于站內(nèi)時(shí)，按照接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)圖紙，僅從正線上網(wǎng)，而側(cè)線不上網(wǎng)，如圖3所示。然而當(dāng)電力機(jī)車從4道啟動(dòng)過程中，因4道無上網(wǎng)點(diǎn)，導(dǎo)致部分電流由上網(wǎng)點(diǎn)處通過001-002#軟橫跨上、下部固定繩、4道接觸懸掛為機(jī)車輸送電流。分析此導(dǎo)電回路，定位器與定位環(huán)鉸接部位同樣為最薄弱環(huán)節(jié)，同樣因正線定位器與定位環(huán)間有電聯(lián)接線，4道002#定位器與定位環(huán)連接部位極易出現(xiàn)問題。

圖3 上網(wǎng)點(diǎn)處所電流路徑示意圖

（2）整改措施：針對(duì)站內(nèi)上網(wǎng)點(diǎn)主導(dǎo)電回路問題，作者認(rèn)為可通過增設(shè)上網(wǎng)點(diǎn)方式進(jìn)行解決，如圖中虛線所示，在3、4、5股處增設(shè)接觸網(wǎng)上網(wǎng)點(diǎn)，機(jī)車取流回路變?yōu)椋菏茈姽?道接觸線→上網(wǎng)點(diǎn)，可起到改善軟橫跨分流、避免軟橫跨處所接觸網(wǎng)零部件燒損的作用。

2.2.2同臨線懸掛在同一組軟橫跨上的電分段兩側(cè)處所

（1）存在的問題：通過對(duì)站場(chǎng)內(nèi)軟橫跨處所主導(dǎo)電回路進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，同臨線懸掛在同一組軟橫跨上的電分段兩側(cè)處所也可能會(huì)造成接觸網(wǎng)零部件燒損。如圖4所示當(dāng)電力機(jī)車從4道由004#向002#行駛通過該處分段絕緣器瞬間，產(chǎn)生一個(gè)由II道正線→001-002#軟橫跨上、下部固定繩→4道接觸懸掛→電力機(jī)車的電流回路，分析此電流回路，定位器與定位環(huán)鉸接部位同樣為最薄弱環(huán)節(jié)，同樣4道002#定位器與定位環(huán)連接部位極易出現(xiàn)問題。

圖4 分段絕緣器處所電流路徑示意圖

（2）整改措施：針對(duì)以上問題，作者認(rèn)為可通過增設(shè)股道電聯(lián)接方式進(jìn)行解決，如圖中虛線所示，002#、008#處增設(shè)接觸網(wǎng)上網(wǎng)點(diǎn)，機(jī)車取流回路變化為受電弓→4道接觸線→股道電聯(lián)接→II道正線取流，可起到改善軟橫跨分流、避免軟橫跨處所接觸網(wǎng)零部件燒損的作用。

2.3大功率電力機(jī)車的上易造成軟橫跨接觸網(wǎng)設(shè)備燒損問題

隨著鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)需求，各線大功率電力機(jī)車（如和諧系列）的上線，接觸網(wǎng)線路傳輸電流變大，客觀上軟橫跨分流變大，顯而易見也是易造成軟橫跨接觸網(wǎng)設(shè)備燒損的重要原因，此處不在做分析。

綜上所述，為保證設(shè)備正常運(yùn)行和運(yùn)輸安全，克服接觸網(wǎng)軟橫跨分流造成的接觸網(wǎng)設(shè)備燒損故障，作者建議在做好以上措施的基礎(chǔ)上，還要加大對(duì)接觸網(wǎng)檢修工作管理力度，不斷提高檢修質(zhì)量，及時(shí)分析并發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)設(shè)備異?，F(xiàn)象，舉一反三，避免此類問題的再次發(fā)生。