对一起典型的机车带电过分相故障的探讨

张宝奇

（郑州铁路局 供电处，河南郑州450052）

2011－12 陇海线巩义东—穆沟区间发生了一起机车带电过分相造成接触网分相绝缘器烧断的设备故障。此次事故接触网设备破坏严重，故障原因复杂，十分典型。本文分析此次故障发生原因，对机车自动过分相装置管理，器件式接触网电分相设计、制造和加强安全运营管理提出建议。

1 故障现场情况

1.1 分相结构

穆沟站至巩义东站间上行接触网分相绝缘器位于K617＋655处，接触网2＃～6＃柱间，分相绝缘器采用器件式结构，由3根组成。

1.2 接触网损坏情况

现场抢修中检查发现，该处分相三根绝缘本体和承力索长棒绝缘杆（材料为聚四氟乙烯）上均被电弧严重烧伤。离去方向的一根分相绝缘器承力索长棒绝缘杆与金具连接处断裂。

穆沟—巩义东区间上行接触网2＃至穆沟站60＃柱间共4个跨距承力索严重损坏，64＃柱处工作支、非工作支撑定位装置偏移，分区亭分相上网电连接拉断，60＃柱承锚坠砣落地。穆沟—巩义东2＃锚段（1 485 m）接触悬挂的支撑定位装置、吊弦在承力索断线后均有偏移。接触网平面示意图如图1所示。所处区段线路运行方向为上坡道（9.4‰）。

图1 接触网平面布置图

2 故障原因

经调查，该起事故的直接原因是洛阳机务段前行列车机车乘务员误操纵所致。前行列车通过穆沟站上行进站前的接触网分相处，洛阳机务段 HXD3型机车乘务员违反《铁道部机车操作规程》相关规定，在连续上坡区段牵引货物列车未断电通过分相地段，造成拉弧放电，烧损该分相绝缘器承力索绝缘棒及相关接触网悬挂设备。后续列车在经过该分相故障地点时发生二次刮碰，引发接触网跳闸停电、承力索断线和机车受电弓等车顶设备刮碰损坏，最终导致发生事故。

该分相两端供电臂分别为巩义变电所212＃馈线和荥阳变电所214＃馈线供电。从事后变电所综合自动保护设备馈线电流监测图上可确定前行列车前行系带电通过此处分相。如图2、图3所示。图上显示，大负荷电流长达30 s之久。因荥阳变电所距离该分相距离比巩义变电所距离该分相距离近，所以荥阳变电所214＃馈线故障电流稍大。

图2 巩义212＃馈线电流图

图3 荥阳214＃馈线电流图

3 经验教训和建议

（1）有待加强自动过分相管理

机车自动过分相装置由车载装置和地面传感器两部分组成。由于该装置的使用涉及机务、供电、工务、运输等多个专业，这就给管理工作带来了一定的难度。2007年铁道部运输局下发了《电力机车自动过分相装置管理办法》（运装技验〔2007〕1号）。需要认真贯彻。

（2）机车过分相应纳入机车运行记录监控装置（简称运记）

此次事故调查发现，运记中机车过分相记录不规范。所有运记对机车过分相时是否接到地面传感器信号，部分运记机车牵引电流变化和主断路器断、合操作均不显示。事故发生后对机车是否带电过分相调查仅依靠机车是否加速或卸载来推断，这就给原因调查带来难度。此次事故所幸在安监、机务部门大力支持下对前行列车进行了调查，才最终确定了事故真正原因。因此，机车过分相应纳入运记管理。通过日常数据检索分析，为加强乘务员操纵监督和管理创造条件。

（3）牵引供电相关设备有待改进

牵引供电专业除应加强地面传感器的技术管理外，还应对带电过分相变电保护整定应加以改进，相间短路变电所相应馈线断路器应及时跳闸，避免故障发生时接触网较大的损坏。另外京津城际所采用的器件式分相的结构与国产器件式电分相存在差异。如其每根器件式分相去除引弧角长度后为1 500 mm（国产同类型电分相则为1 324 mm）；分相处承力索绝缘子长度与分相绝缘器长度相当（国产电分相则小得多）；器件式分相中性点接地（国产电分相无要求）等。建议国内电气化铁路相关部门和单位应积极借鉴和学习国外技术，完善我国器件式电分相的设计和安装方案，更好地提高器件式分相在机车带电过分相时抗故障电弧烧损的能力。

4 结束语

目前我国既有线和客运专线大功率的和谐机车和动车组大面积投入使用，机车、动车组带电过分相的危害性进一步加大。我国正在开展的同相供电技术的研究将为彻底消除电分相影响创造条件。我国已深入开展的地面转换式自动过分相装置研发，客运专线应答器代替地面传感器（磁钢、射频卡）使用，自动过分相装置的标准化和规范使用应引起电气化铁路相关专业管理人员的重视。