程亮

摘 要：本文通過對我國高速鐵路牽引供電設(shè)備發(fā)生的幾類典型故障進行分析，指出減少和預(yù)防故障的應(yīng)對方法，深化對牽引供電設(shè)備的認識和相關(guān)問題的分析，進一步提高專業(yè)技術(shù)水平及相關(guān)管理水平，使我國鐵路電氣化的運行更加可靠、穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；牽引供電；典型故障；措施

中圖分類號：U224 文獻標識碼：A

鐵路運輸是加強不同區(qū)域人們的溝通和交流的紐帶，與經(jīng)濟社會和生活水平的提高有著緊密的聯(lián)系。保持鐵路供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠與鐵路運輸?shù)男实奶岣?、安全性的提升息息相關(guān)。這些年來，在電氣化技術(shù)的發(fā)展的推動下，我國鐵路中的牽引供電技術(shù)不斷進步，并及時嵌入應(yīng)用到我國鐵路機車的供電系統(tǒng)設(shè)計中。同時，其不斷發(fā)展也使得鐵路機車供電系統(tǒng)的復(fù)雜性、技術(shù)含量越來越高。

一、典型故障分析

牽引供電設(shè)備是高速鐵路重要的行車設(shè)備，一旦發(fā)生事故，中斷供電，將直接影響行車，干擾正常運輸秩序，因此牽引供電設(shè)備的可靠運行對高速鐵路顯得尤為重要。

二、影響牽引供電正常工作的典型故障主要有下列幾類。

（一）牽引變電所故障

牽引變電所最常見的故障是牽引變電所跳閘，主要原因有以下幾點：

1.雷擊。

2.機車自身。

3.過負荷。

4.外界環(huán)境。

其中外部環(huán)境原因引起跳閘約占跳閘總數(shù)的85%以上。

（二）接觸懸掛及接觸網(wǎng)相關(guān)的故障

接觸懸掛及接觸網(wǎng)的主要故障為關(guān)節(jié)及線岔處線間距不足，承力索、接觸線、彈性吊索、吊弦及接觸懸掛設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)此類問題。特別是由于季節(jié)性或者作業(yè)產(chǎn)生的溫度變化，相關(guān)設(shè)備易出現(xiàn)熱脹冷縮，使得接觸網(wǎng)靜態(tài)參數(shù)也隨之產(chǎn)生變化，極易導(dǎo)致此類故障的發(fā)生。另外，在技術(shù)人員施工過程中的疏忽也會導(dǎo)致此類問題，例如電連接壓接操作不規(guī)范等。

（三）隔離開關(guān)相關(guān)的故障

隔離開關(guān)易出現(xiàn)的故障有以下4種：

1.首先是由于隔離開關(guān)的刀閘的開合角不到位、電機及整理部件損壞、螺栓力矩不夠等機械方面的故障，這些故障易造成虛接，從而導(dǎo)致電氣燒傷。

2.其次是本地與電調(diào)綜自系統(tǒng)的顯示不同、非遠動分合閘及遠動無法運轉(zhuǎn)，這類遠動方面故障產(chǎn)生的主要原因是系統(tǒng)故障。

3.第三類因銅鋁過渡處沒有按要求使用銅鋁過渡板造成化學(xué)方面的腐蝕此類電氣方面故障。

4.最后一類為固定在隔離開關(guān)支柱上的附加設(shè)備故障，此類屬于隔離開關(guān)附屬設(shè)備故障，例如，如PVC管等脫落等。

（四）分段絕緣器相關(guān)的故障

分段絕緣器故障一般為以下4類：

1.絕緣滑道被損壞。

2.銷弧角產(chǎn)生了斷裂。

3.本體電弧被灼傷。

4.表面碳粉堆積過厚。

（五）避雷器相關(guān)的故障

金屬氧化物避雷器有著產(chǎn)品體積過小、重量較輕、較為堅固不易破損、方便運輸并且安裝方便的優(yōu)點。其常見故障有以下4點：

1.設(shè)備爆裂。

2.設(shè)備脫離器損壞。

3.計數(shù)器失效。

4.設(shè)備接地極損壞或電阻過大。

（六）弓網(wǎng)相關(guān)的故障

弓網(wǎng)相關(guān)的故障通常發(fā)生在線岔、電分相、曲線段及各類線夾處，另外只要弓網(wǎng)設(shè)計存在瑕疵或者檢修存在遺漏實質(zhì)故障。因此此類故障特點較為綜合，接觸網(wǎng)或受電弓出現(xiàn)問題都會使其產(chǎn)生故障。隨著列車運行速度的不斷提高，使得接觸網(wǎng)動態(tài)變化大，因此受電弓與接觸網(wǎng)之間可能會出現(xiàn)離線等現(xiàn)象，甚至受電弓會可能因磨損而損壞。常見相關(guān)故障基本由于受電弓和接觸網(wǎng)關(guān)系不良引起，例如：

1.受電弓脫弓、打弓、鉆弓、抬弓。

2.機車自動降弓。

3.受電弓拉弧。

三、以上典型性故障的應(yīng)對措施

（一）牽引變電所斷路器跳閘故障的應(yīng)對措施

解決方案：

1.可聯(lián)系相關(guān)部門在每年雷雨季節(jié)來臨前全面細致地檢查管內(nèi)的避雷的相關(guān)設(shè)施和接地系統(tǒng)。例如：牽引所、AT所、分區(qū)所處的避雷針及上網(wǎng)點處的避雷器、其引線等，保證此類避雷設(shè)施能夠符合運行要求，從而限制雷電波的幅值，進而減少跳閘次數(shù)。

2.在確認是由于機車原因而產(chǎn)生的跳閘時，應(yīng)及時聯(lián)系機務(wù)部門，對牽引所跳閘時車輛的相關(guān)位置進行核查減少因機車故障的原因?qū)佑|網(wǎng)設(shè)備的損壞。

3.超負荷引起的跳閘的應(yīng)對措施?？梢韵日{(diào)整牽引所的整定值，只要稍微調(diào)高相關(guān)值即可。另外可以適當延長該供電臂區(qū)間的列車追蹤間隔，或者降低該區(qū)段的列車速度。

4.對于外部環(huán)境引起的牽引所跳閘問題的應(yīng)對措施。（1）重點對高速鐵路附近危險源和人，做好安全宣傳教育；（2）積極做好雷電預(yù)防。對雷電發(fā)生頻繁處所、長大隧道兩端、分相、接觸網(wǎng)上網(wǎng)點等處所加裝避雷裝置；（3）安保措施到位。加大對鳥害的預(yù)防和治理工作，從建設(shè)到運營的各個環(huán)節(jié)引起重視，堅持防治結(jié)合的原則，減少鳥害引起的跳閘；（4）強化外部環(huán)境的監(jiān)管。加強鐵路沿線的巡視，對線路上存在的上跨橋、上跨線重點觀測，對附近廣告牌、塑料布、節(jié)慶氣球及時處理，從而防止雜物干擾接觸網(wǎng)造成弓網(wǎng)故障，善于利用監(jiān)控系統(tǒng)盡早發(fā)現(xiàn)并處理，從而防止事態(tài)擴大。

（二）接觸懸掛及接觸網(wǎng)故障的應(yīng)對措施

本著“精檢慎修”的原則，一旦發(fā)現(xiàn)線間距不足，以及存在滿足靜態(tài)標準，但不能滿足動態(tài)標準時，可以采取在線索上加裝絕緣護線條和加裝等位線的方法處理，同時定期對添加的絕緣護線條實時監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)靜態(tài)標準不能夠滿足，并且存在相磨的狀態(tài)，應(yīng)立刻制定方案對接觸懸掛實時調(diào)整。同時需要減少反復(fù)調(diào)整對設(shè)備造成損害。對于線岔及關(guān)節(jié)式分相實施定期的測量，一旦發(fā)現(xiàn)了靜態(tài)數(shù)據(jù)存在明顯變化就應(yīng)該對該部位重點進行細致檢查。

（三）隔離開關(guān)故障的應(yīng)對措施

解決方案：

1.機械方面的故障可以對燒損的靜觸頭進行更換。對隔離開關(guān)操作設(shè)備及分合角的狀態(tài)定期進行檢查，另外可以通過紅外、紫外以及測溫片等加強監(jiān)測。

2.遠動方面可以要求生產(chǎn)廠家定期對相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊進行定期檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題實施更換。

3.對于由于施工造成未安裝銅鋁過渡而引起的故障，要求施工單位重新安裝。

4.另外要求對隔離開關(guān)上附屬設(shè)備用不銹鋼絲實行固定，脫落設(shè)備脫落，同時安排巡視加強監(jiān)測。

（四）分段絕緣器故障的應(yīng)對措施

在安裝分段絕緣器前仔細檢查分段絕緣器外觀，確保安裝部件合格，嚴格按照標準安裝，確保一年兩次檢查。一些分段絕緣器使用較為頻繁，因此需減少檢測、檢修間隔，定期派人清掃表面堆積的碳粉，從而保證分段絕緣器的絕緣性能狀態(tài)。

（五）避雷器故障的應(yīng)對措施

由于避雷器一般安裝在牽引所、AT所、分區(qū)所網(wǎng)點上，在日常監(jiān)測、檢測、檢查這些重要部位的時候，需要對避雷器的狀態(tài)同步確認。需要在安裝前反復(fù)確認其設(shè)備檢驗合格，保持正確的運輸方式及儲存方法，定期對避雷器脫離器、計數(shù)器和接地極進行檢查，并定時對接地電阻進行測量，一旦發(fā)現(xiàn)問題需及時處理。

（六）弓網(wǎng)故障的應(yīng)對措施

解決方案：

1.強化對接觸網(wǎng)設(shè)備的監(jiān)測、檢測和檢修。認真將重點設(shè)備做好數(shù)據(jù)專項記錄及數(shù)據(jù)分析，保證各部螺栓的緊固達到要求力矩。

2.施工時須嚴格按溫度曲線實施安裝、及時調(diào)整接觸網(wǎng)設(shè)備，保證補償裝置、支持裝置、定位器、開關(guān)引線、電連接線能夠在設(shè)備溫度變化時避免或減少受電弓取流或參數(shù)發(fā)生較大變化。

3.積極加強外部環(huán)境影響的檢測。做好相關(guān)線路添乘及巡視，對上跨橋、上跨線的排查，一旦發(fā)現(xiàn)類似廣告牌、塑料布、節(jié)慶氣球的影響應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)并處理，防止影響到接觸網(wǎng)。

結(jié)語

本文通過對牽引供電設(shè)備發(fā)生的幾類典型故障進行分析，指出減少和預(yù)防故障的應(yīng)對措施，增強對牽引供電設(shè)備故障本質(zhì)的認識，提高技術(shù)和管理水平，使我國鐵路電氣化的運行更加可靠、穩(wěn)定，為今后各高速鐵路的開通運營提供一定的依據(jù)，為鐵路運輸事業(yè)的科學(xué)發(fā)展、和諧發(fā)展提供有力的保證。

參考文獻

[1]蒙朝.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)相關(guān)問題的分析[J].通信世界， 2014（2）：22-23.