[电气化铁路接触网主导电回路烧伤问题的探] 接触网主导电回路

　　摘要：在电气化铁路接触网设备的各类故障中，电气设备烧伤故障，因其事前难以发现而危害性又大，已越来越引起供电运营检修部门的重视。主导电回路在整个接触网结构中的重要作用与地位，是接触网沿线向电力机车输送电能这一功能的主要角色。本文针对电气化铁路接触网主导电回路烧伤问题展开讨论。
　　关键词：电气化；电气化铁路；接触网；主导电回路；烧伤问题；
　　一、电气化铁路接触网主导电回路
　　目前，我国列车牵引方式有蒸汽机车牵引、内燃机车牵引和电力机车三种，其中采用电力机车牵引列车的铁路称为电气化铁路。电力牵引具有马力大，速度快、能耗低、效率高等特点，使用电力牵引的区段，运输能力明显提高，运输成本大为降低，同时，机车性能、工作条件等较内燃机车更好。在铁路电气化接触网设备的各类故障中，电气烧伤故障因其事前难以发现而危害性又大，已越来越引起供电运营检修部门的重视。在电气化铁道中，接触网设备是在力与电的双重作用下工作的，所以机械故障和电气烧伤故障构成了接触网故障的主体。在接触网运行了多年、牵引运能不断增加的情况下，设备的电气烧伤现象已越来越突出，而且电气烧伤问题在事前又不易于发现，危害性很大。
　　接触网是电气化铁道的重要组成设备，承担着向电力机车(动车组)提供电能的任务，接触网在运营过程中承载着巨大的牵引电流，在接触网线夹等部位由于接触不良等原因，将出现温度异常升高，在极限情况下可能引发接触网故障。接触网主导电回路由供电线、回流线、承力索、接触线、吊弦、电联接器、吸变、吸变引线等组成。各部分间由各种线夹进行连接，使这一回路沿铁路延伸，满足向电力机车供电的需要。只有主导电回路良好，才能保证电流的畅通；若存有缺陷，将引起局部载流过大、零部件分流严重，从而引起接触网局部温度升高，烧伤接触网设备，这类故障在接触网故障中占有较大的比例。
　　二、导致电气化铁路接触网主导电回路烧伤原因
　　近年来，随着铁路运量的增加和运行速度的提高，电气化区段的接触网设备烧伤时有发生。导致电气化铁路接触网主导电回路烧伤的原因主要有以下几点：
　　1、主导电回路不闭合、主供电通道迂回
　　接触网结构比较复杂，在进行电气连接时，由于种种原因造成主导电回路不闭合、主导电通道迂回，引起分流严重而烧伤接触网零部件。一是复线区段的部分站场在设计、施工时，对股道电联结位置设定未能考虑到列车反方向停车启动取流的要求，从而使股道间电连接器离反向列车启动处较远；二是个别线岔设置与锚段关节位置重叠，仅在线岔处设置一组电联结不能满足机车取流时电流正常转换的要求。以上两种情况均会造成股道间接触悬挂在机车取流的情况下产生较大的压差，主导电回路迂回，使临近腕臂、软横跨、定位装置形成环流导致隐形电气烧损设备。因设计原因引起的这种隐形电器烧伤普遍不被人们认知，仅依靠缩短检修周期是不能有效控制电器烧伤的。
　　2、主导电回路导流不畅
　　我国国家标准中规定的载流导线在空气中的最大容许发热温度为110C，电气连接处的最大容许发热温度为80C，用于导线温升的热量可通过下式计算：Q=dt-12Rdt+KS￡dt式中Q=dt用于导体温升的热量；12Rdt导体单位时间的发热量；Ks￡dt导体单位时间的散热量，通过上式可以看出，一是导线截面的减小，使导体电阻的增大，单位时间内的发热量增加；二是导体体积减小，单位时间内的散热量的减少。这两方面的原因使导体在单位时间内温升迅速增加，在短路情况下，短路电流通过的时间不超过几秒钟，因此可不考虑散人周围空气中的热量，而认为短路电流在导体内产生热量全部使导体温度升高。当导线的温度超过其额定允许温度时，就引起导线的烧伤。
　　电气联接部分因连接不良或长时间运行松动等原因引起的电、化学腐蚀，造成主导电回路的截面(或当量截面积)不足，电气连接阻抗加大，从而导流不畅，烧伤接触网设备。如：将承力索纳入了电联接器电气导流的一部分；电联接线夹大小槽装反；线夹内有杂物；设备线夹间非面面接触等等。
　　3、接线错误问题
　　主导电回路接线错误，将非载流设备接入回路中，主要表现在绝缘锚段关节处隔离开关引线、纵向电连接及站场股道电连接将承力索接入主导电回路，很明显，承力索将成为整个导电回路中的“瓶颈”长期运，行，烧断是必然的、
　　4、连接件松动
　　线夹部位由于长期受弓网滑动接触运动的冲击所引起的机械震动、抖动或在风力作用下摆动，可能会使连接螺丝松动，另外由于安装质量等原因也可能导致连接松动，使接触电阻增大。接触电阻增大，引起线夹部位局部发热，而发热会进一步加剧设备的氧化，导致发热加剧，形成恶性循环，导致接触网设备烧伤或由于发热导致线索抗拉强度下降，引发线索断裂。
　　三、电气化铁路接触网主导电回路烧伤问题的预防措施
　　1、加强检查和处理
　　定期对接触网设备进行巡检，清理接触网设备运行外部环境，建立检查与检修相互制约机制，落实状态修中的检查要求，通过检查发现设备缺陷，及时检修处理。可使用超声波检测仪对锚段关节、电联接器等有关部位，利用超声波高频短波的特性，监测电气联接的性能和状态，以便及时发现问题，发生接触网回流线、架空地线被盗后，立即检查清理断线头，以防侵入带电体进行放电。此外，对铁路周边距接触网过近的侵限树木、草藤等及时进行砍伐；对加固隧道拱顶的导水管、遮导板(遮引隧道漏水)随时检查，以防脱落；对跨超接触网的回流线以及地方架设的电力线路经常性地检查整治，防止脱落造成短路。
　　2、尽可能地增强主导电回路的通道，可在一些影响主导电回路过流的瓶颈区段和薄弱地方加装电连接线。如在中心锚结的两侧各加装一组电连接，可有效防止中锚或中锚处吊弦的烧伤，在车站两股道间承力索交叉处加装一组短接线，可防止承力索间间接放电烧伤。
　　3、电连接线夹内部的烧伤很难发现，可定期对馈线上网点、GK触头、锚段关节处的电连接线夹等进行解体检查，对松动的螺栓进行紧固；导电面氧化的进行除垢、打磨、涂导电膏；连接零件内部烧伤严重的及时进行更换，保证各部电器连接部件经常处于良好状态，53
　　结束语
　　电气化铁道中，接触网线路是在力与电的双重作用下工作的，电气化铁路接触网主导电回路烧伤问题和机械故障构成了接触网故障的主体。近年来，通过巡视和检修发现，改造后的接触网设备电气烧伤问题越来越突出，
　　如何治理接触网设备发生电气烧伤故障已成为铁路基层供电运营单位亟待急需解决的问题。

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