接触网设备电气烧伤及其预防措施的分析研究

李丽红

（大同煤矿集团公司 矿山铁路分公司，山西 大同 037003）

接触网是电气化铁路中的主要供电设备之一，一旦出现故障将会带来巨大经济损失。因此，及时预防和减少接触网设备电气烧伤故障，已成为一个重要的研究课题。

1 接触网设备电气烧伤原因分析

接触网线路的日常运营中，由于施工不严格、设计裕量不足、检修工艺不当、连接线夹在长期机械振动下松动、外界污染等因素的影响下，导致电气连接部位接触不良、连接处过热、导流不畅、绝缘性能下降、接触电阻增大，长期运行下去将会加剧这些现象，造成主导电回路不闭合、导电通道迂回、局部载流量过大、零部件分流严重，使一些不具备导流能力的零部件过流烧伤、烧毁，从而引发供电故障。

1.1 接触网设计、施工原因，导致接触网设备烧伤

1）近年来铁路的提速和大功率机车的运行，既有线路线径的设计裕量已经不能满足机车持续载流需要，进而频繁引发接触网设备电气烧伤故障现象。例如云冈沟电气化铁路从2004年万t运煤专列运行后，牵引电流常达800 A以上，但其各车站内最初设计的铜接触线TCG-85允许载流量只有550 A，长时间过负荷导致烧伤；仅2009年，云冈沟新高山车站接触网导致4起电气烧伤事故。

2）多股道站场内立体交叉的接触网线索、锚段关节、线岔处等,因施工时未能严格执行安装标准，受风力、温度变化、电力机车通过等因素作用，有压差的带电线索的绝缘距离不够，发生弧光放电、烧伤设备的现象。

3）相同或不同材质的线索间的线夹，采用点线式而不是面面式接触、阻抗较大，加之连接件材质和压接工艺不合理、长时间运行温升过高，造成线索和线夹发生烧伤，例如馈线上网点采用的铜铝过渡线夹。

4）电力部门施工时立杆不当，造成短路接地；在上跨桥施工的临时电线电缆、工器具、材料等脱落造成短路接地；山体喷浆时浆液、碎石、锚杆、临时工具等造成的瞬时短路接地。例如2008年6月17日，云冈沟大西四场至小站分相处，因电力部门立铁塔时碰触到分相带电的另一侧，造成接触网导线短路接地，严重烧伤、张力下降，无法正常运行，停运近720min后通车。

1.2 主导电回路不畅，导致接触网设备烧伤

接触网主导电回路，由承力索、接触线、附加导线、隔离开关及其引线、分段和分相绝缘器、电连接等设备组成，这些设备之间通过各种型号的线夹连接，总称其为电气连接。

1）连接线夹因长期受机械振动、外界环境、接触线和承力索张力影响，或年久失修，导致连接件处因杂物、氧化等原因接触不良，电阻增大、造成线夹处过热烧熔，其它零部件（如吊弦、定位装置等）烧损，接触线和承力索断股、断线。

2）隔离开关引线与设备线夹、接触网上线夹的接触不良，烧坏线夹或烧断引线、接触网设备。隔离开关未定期检修，动静触头接触不良，合闸时大电流使触头烧伤、烧损。

3）接触线、承力索、附加导线接头处的导电情况不良，造成接头处烧伤，线索断股、断线。

4）接地线损坏或丢失，在绝缘子发生击穿、闪络造成漏电时，泄露电流不足以使馈线开关保护动作、跳闸，较长时间不能正常放电，致使接触网支柱和隧道埋入杆件烧毁，设备过热损坏。

1.3 接触网检修、运营原因，导致接触网设备烧伤

现行的铁路接触网运行检修规程中，对电气连接的各部件没有明确的量化指标，使得供电管理部门检修时没有具体的技术依据；加之运营中受多种因素影响对接触网设备很难定期更换，对运营中的电气连接缺乏行之有效的检测方法和手段，容易造成设备隐患的排查疏漏，最终导致接触网设备烧伤。

1）在煤矿铁路的定量装车点和重污区附近的接触网设备，由于长期处于煤渣和粉尘的污染中，导致悬式和棒式绝缘子、分段绝缘器、隔离开关等电气连接设备的绝缘性能大大降低，经常造成放电接地等电气烧伤故障。例如为了防止装卸时煤炭和车体冻住，云冈沟各矿定量装车点在冬季装车时都要喷洒防冻液（油质液体），受风力的作用，防冻液常被刮到装车点附近的接触网设备上，导致绝缘子、分段绝缘器等的绝缘性能降低、引发接地烧伤故障。

2）异物落在接触网上造成短路、接地，烧毁线索和设备。例如跨越线、细铁线、垃圾、树枝等受恶劣天气影响、被风刮到接触网上。

3）隧道结冰、漏水、遮导板脱落造成接触网短路接地、设备烧伤。例如为开创大同云冈旅游业，市林业局对马武山隧道上方的树木定期浇水，仅2009年冬，就有6起因隧道漏水结冰引起接触网设备的烧伤故障。

4）供电操作人员误送电、误停电、误操作，电力机车内部故障、电力机车司机误闯无电区、弓网故障等，造成接触网短路接地，烧伤接触网。例如2005年5月23日，云冈沟黄土坡接触网专用线隔离开关操作人员在机车进站时误操作（带负荷打开隔离开关），造成隔离开关、分段绝缘器、接地线烧伤。

5）接触网附加导线对接地体的绝缘距离不够，造成附加导线对地放电及其跨越接触网放电；树木侵入安全限界、鸟巢或自然灾害等原因造成接触网短路接地。例如2006年3月18日，云冈沟云西站173号处回流线与瓷瓶脱开，被风刮到接触网的钢支柱，造成短路接地、烧伤回流线及钢支柱。

2 接触网设备电气烧伤预防措施

上述接触网设备初始设计不合理、技术状态不好、施工不规范、弓网接触不良、外界灾害、维护不到位等原因，均可造成接触网烧伤。所以要从设计、施工、维护三方面进行预防，可按接触网相关规程及接触网设备的实际情况，制定具体的检修细则，切实提高设备供电质量、减少设备电气烧伤现象。

1）新建或改造接触网线路时，都应认真执行《牵引供电设计规范》，结合铁路重载、提速的趋向，合理选定接触网的设备、线材、悬挂类型等；对既有线路长期承受大电流的小线径线索，要及时改造，以适应大功率机车持续载流的需要。

2）施工时要建立健全施工技术管理制度，实行全面质量监督管理，认真编制实施施工组织方案，严格执行工艺操作规程，并做好工程质量的验收工作。

3）大电流（500 A及以上）区段，尽可能增强主导电回路的畅通无阻、降低接触电阻。①在载流承力索区段、电力机车经常起动的区、站场两端咽喉区，增设股道电连接；在既有线路改造后，横向电连接的间距由200～250 m减至为100～150 m。②采用铜合金整体吊弦、载流吊弦，减少环节断点，降低接触电阻，增加导流量。

4）馈线上网点处的电连接采用双股连接方式；铜铝过渡线夹采用内包式，并规范安装程序，涂绝缘防护层；以增大导流面积，降低接触电阻和氧化程度。

5）按照技术标准和要求安装电连接器，定期检修和紧固连接件，打磨线夹和电连接线氧化部位，并涂导电膏。

6）在上跨桥下的接触网导线两端加装绝缘套管，避免异物落下造成供电设备故障；在多股道站场内立体交叉的接触网线索处,加装等位线连接两交叉线索、消除压差，或调整交叉线索间距，保证带电两线索间的绝缘距离大于200mm。

7）选派业务素质高的技术骨干，每周对接触网线路进行夜间巡视，及时发现接触网设备受热发红、闪络放电的隐患。对线岔和锚段关节处的电连接、站场的股道电连接、上网点，要利用“天窗”检修点重点检查，要及时更换不良线夹和电连接线。

8）对既有线路和改造后的线路要缩短检修周期，制订适合本供电区段的检修计划，对线夹和线索连接处定期进行检查，消除接触部位的氧化物、电腐蚀物，对内部烧伤严重的连接零件要及时更换，确保电气连接状态良好。

9）对上跨桥和接触网附近的施工，供电部门要签订安全协议，建立联系方式，制定安全防护措施；并在这些地方设立警示牌，监督检查施工现场作业程序，危险施工段要派人全过程盯守，确保施工作业安全受控。

10）加大科技投入，购置先进测试仪器，要定期对接触网设备进行温度及技术数据的检测，发现异常立即检修整治。

3 结束语

随着铁路的跨越式发展，接触网设备电气烧伤故障的防治越加重要；供电管理部门只有提升设计、施工、检修运营水平，采用先进的设备、施工工艺、智能化监控手段，才能做到早预防、早发现、早整治，减少接触网设备的电气烧伤故障。

[1]张道俊.接触网运营检修与管理[M].北京:中国铁道出版社,1996.

[2]中铁电气化局集团有限公司.电气化铁道接触网[M].北京：中国电力出版社，2004.