接触网跳闸原因分析及预防措施

闫站伟

（西安铁路局安全监察大队，工程师，陕西 西安 710054）

由于接触网是露天装置，其结构、零件等必然要受到各种自然条件变化的影响，加上电力机车受电弓沿接触线高速摩擦滑行，使接触网经常处在振动、摩擦、电热及构件本身物理变化影响之中，接触网技术状态极易发生变化。牵引供电跳闸是牵引供电设备运行状态不良的直接体现，由于设备故障或外界原因造成的跳闸，直接威胁着牵引供电设备的安全运行。西安铁路局管辖陇海线、宁西线、包西线、太中线、襄渝线、阳安线、宝成线、宝天线、宝中线、西康线等干线电气化铁路，接触网设备的安全举足轻重，为了确保电力机车的安全行驶，严格保证接触网的技术状态良好，减少和预防接触网的跳闸，确保供电质量就显得尤为重要。

1 引起接触网跳闸原因

1.1 外部环境方面

1.1.1 车辆技术状态不良 2009年6月29日23：15，宝成线略阳变电所3#馈线跳闸，短路电流1 178 A、重合成功、故障探测仪（简称故测）指示距离25.88 km。接触网工区巡视至乐高区间210#隧道96#悬挂点时，发现96#定位点处导线有放电痕迹，其他区段接触网设备无异常现象。后将21090 次扣乐素河车站3 道进行停电检查，发现机后28位油罐车车顶上行右侧的护栏上部钢筋，有2 处脱焊并翘起且钢筋头有放电烧伤痕迹，当即用钢锯锯断，消除了安全隐患。

1.1.2 货物装载加固不良 2009年7月29日4：24，襄渝线冷水变电所1#馈线跳闸，重合失败，4：38强送成功，接触网停电14 min。经查是26009 次列车行至胡家营至白河县区间白河1#隧道15～17#悬挂点间（k184+600～+680 m），因机后第3、4 位军用汽艇挡板翘起，触及接触线造成跳闸。

1.1.3 隧道拱顶遗留物脱落 2009年6月20日15：21，西康线柞水变电所1#馈线211#断路器跳闸，故测指示距离4.17 km，重合、强送电均失败。15：22，4907 次运行至西康线塔儿坪—柞水区间k121+426处发现接触网坠落，中断供电6 h 23 min。原因为西康线塔儿坪至柞水间湾潭子隧道02#定位点处（k121+355），西康线建设施工时遗留在隧道拱顶的一块铁板（1 500 mm×172 mm×1.8 mm）脱落，造成承力索对隧道拱顶放电，导致断线、塌网。

1.1.4 接触网上有异物一是2009年2月13日17：23，宝成线徽县变电所1#馈线跳闸，重合成功，故测指示距离15.06 km，短路电流1 382 A。巡视人员在两当至聂家湾区间88#隧道南口（k134+335）发现接触网上搭挂有一段波纹状铁线，将导线和承力索短接，经取下查看为一根直径2 mm 的钢丝线，钢丝线两头均有明显放电烧伤痕迹。此段承力索和导线上均有烧伤放电痕迹，承力索无断股。停时9 min。二是2011年2月18日02：32，陇海线虢镇变电所6#、7#馈线同时发生跳闸，重合成功，短路电流＞1600A，故测指示距离2.55 km。在陇海线虢镇车站615 厂专用线接触网110#钢柱同杆架设的6#、7#馈线上发生跳闸，同杆架设的架空地线烧断落地。原因是元宵节燃放的孔明灯飘移至虢镇车站110#钢支柱同杆架设的6#、7#馈线上引起短路跳闸。因架空地线肩架与钩头鞍子安装方式为挂环式（设计标准），不能满足强大的短路电流通过，致使该处架空地线局部过热烧断。

1.1.5 高处坠落物砸伤接触网 2010年8月1日07：04，宝成线工务防洪巡查人员发现宝成下行线丁家坝-大滩区间k295+430 处，一头耕牛从线路右侧堑坡顶坠下砸坏接触网设备。

1.1.6 飞禽短接机车绝缘子 2010年5月28日12：51，宝成线燕子砭变电所1#馈线跳闸，电流速断动作，重合成功，短路电流2 900 A，故测指示距离10.53 km。经查实为21035 次运行到宝成线阳平关-燕子砭下行线k247+300 处时，一只锦鸡飞到机车车顶后弓处，短接机车主断路器旁支持绝缘子，造成瞬间接地。

1.1.7 跨越接触网电力线路断线 2009年8月24日12：18，宝天线元龙变电所213#断路器跳闸，速阻I段保护动作，重合失败，短路电流2 813 A，故测指示距离8.96 km。同时元龙变电所214#断路器跳闸，速阻I 段保护动作，重合失败，短路电流2 746 A，故测指示距离4.36 km，12：57 元龙变电所3#、4#馈线恢复供电，中断牵引供电39 min。原因是地方电力公司农网社棠—元龙35 kV 线路改造，在换线前未与铁路相关管理单位签定配合协议，私自施工造成已跨越接触网和电力贯通线的第二根钢芯铝绞线突然脱落，搭挂在接触网和贯通线上导致供电设备跳闸。

1.1.8 飞禽或异物引起空气击穿 2009年8月15日12：45，因乌鸦（翼展830 mm）起飞或降落在宝成线观音山至青石崖区间21#隧道南口3.6 m 承力索时，造成该处空气绝缘间隙瞬间小于300 mm形成短路接地，引起观音山变电所1#馈线跳闸。

1.1.9 雷击 2010年7月23日2：38，K452次运行到宝成线军师庙至大滩间上行线k 298+031分相绝缘器处，分相绝缘器的主绝缘断裂，刮坏机车运行方向后端受电弓。调查发现7月23日01：00～02：00，大滩站区连续降暴雨和雷电，01：48，军师庙至大滩间上行线分相绝缘器遭受雷击烧损，造成本体绝缘水平降低和机械强度下降，燕子砭和朝天变电所同时发生跳闸。02：38，K452 次运行通过此处分相绝缘器时，该分相绝缘器在机车受电弓压力和接触线张力的作用下，致使分相绝缘器断裂，刮坏机车受电弓，搭接机车A节受电弓滑板前侧平面，造成2个变电所二次跳闸。

1.2 供电部门内部方面

1.2.1 棒式绝缘子折断或吊弦断裂

案例1：2008年8月19日12：45，宝成线高潭子至巨亭区间114#支柱棒瓶折断（抗弯矩力4 kN，该支柱处于R=300 m 曲线外侧，高度为12.5 m），接触网停电31 min。

案例2：2010年5月27日11：11 分，宝成线徐家坪车站接10832 次司机汇报，机车后弓被接触网刮伤，影响1道10832次发车。巡视人员发现横现河-徐家坪区间18#支柱上行方向非支第1 吊弦上部鸡心环内侧有损伤，铜整体吊弦材质较脆，且该处同侧下锚由于受力较大发生断裂，造成18#支柱锚段关节处非支抬高不够仅34 mm，机车运行时受电弓被锚支定位卡子碰伤。

1.2.2 作业人员未按工艺检修

案例1：2009年1月28日1：07，宝成线略阳变电所1#馈线跳闸，电流速断动作，重合成功，短路电流3 278 A，故测指示距离0.3 km。检查发现K292次机车停留在k 209+551处，接触网79#至80#支柱跨中略变1#、2#馈线分相处（k 209+950）中性区导线，由于检修人员未按规定力矩循环紧固接头线夹螺栓，造成导线在广元侧分相的接头处抽脱所致。

案例2：2009年3月7日09：56，45004 次机车在襄渝线蒲家车站调车作业，当“3+4”运行至站内k 563+500处时发生刮弓故障。原因是3月6日工程局在蒲家站k 563+000至k 564+600处进行“承导线架设调整”作业，调整蒲家站新27#柱定位环线夹后，没有认真检查螺栓紧固的情况就消令送电。由于该定位环线夹的紧固螺栓没有拧紧，在机车运行到该处时定位环线夹受力滑动，接触网导线偏移，导致旧008#杆至新27#柱间（间距45 m）接触线几何尺寸发生变化，超出机车受电弓允许工作范围，接触线滑落到受电弓下方，造成刮弓。

1.2.3 使用错误的补强检修工艺 2009年6月4日05：22，宝成线徽县变电所232 B 断路器跳闸重合失败，5：32强送电失败，短路电流2 318 A，故测指示距离1.3 km。工务人员向徽县车站反映徽虞区间k 149+875 处接触网承力索断线。从承力索断头看，施工中JTMH-95 mm2承力索位于109#隧道第二悬挂点北侧1.8 m内有损伤，采用新型补强工艺，用九股铜合金绞线进行补强，补强绞线辅在承力索面上，起不到补强作用，运行中安全系数不够，造成承力索从铜合金绞线中拉断。

1.2.4 分相绝缘器不平衡 2009年9月24日07：50，阳安线由勉西开往阳平关方向去的10535 次列车，运行至阳安线宁强至青羊驿区间k 40+650（138#杆）处，因接触网分相绝缘器主绝缘悬吊支撑（Φ6 mm不锈钢）距焊点15 mm处断裂，铜导流板倾斜低于导线，导流板从灭弧棒下方第一孔处被打断、支撑断裂，导致分相绝缘器不平衡打弓。

1.3 机务部门方面

1.3.1 车顶绝缘子脏污 2009年2月7日11：55，10381 次在阳安线欧家坡车站进3 道停车减压过程中（速度1 km/h），褒河变电所1#馈线跳闸重合失败，12：04 强送成功，停时9 min；12：19 列车从欧家坡车站开出，12：31 从勉县站正常通过，12：40 在勉西站1道停车过程中（速度6 km/h），勉西变电所1#馈线跳闸重合失败，12：50强送成功，停时10 min。

检查机车B节受电弓滑板上方距离左侧倒弧角600 mm处有2条明显烧痕，烧痕间距80 mm，烧痕宽度约10 mm，B 节受电弓支架下部距离前端支持绝缘子顶部30～370 mm处有4处烧痕，B节车顶上部左侧自动降弓、升弓风路铜管接头上有分别有一处电弧烧伤痕迹，B 节车顶上部前端支持绝缘子表面有放电痕迹，B节车顶盖距离受电弓前端支持绝缘子350 mm 范围内有3 处电弧烧伤痕迹。受电弓前端支持绝缘子表面涂有一层防污闪试剂，脏污不太严重，光洁度符合要求。由于当时天降小雨，接触网导线下部附着有较多的灰尘、铜屑混合物的雨滴，列车在低速运行时，大量的混合物雨滴顺着受电弓滑板流下，并通过受电弓前端支持绝缘子与车顶盖形成短路，造成变电所跳闸。

1.3.2 机车受电弓存在隐患 2008年9月2日01：32，K206次运行到宝成线阳平关车站进站时，因机车一端受电弓（运行方向后弓）右侧导弧角有裂纹隐患，运行中受力断裂，使机车受电弓滑板变形，列车通过该站侧线时，接触网67#柱定位被打掉，71#柱处线岔限制管打变形，延误本列时间长达1 h 27 min。

2 减少和预防接触网跳闸措施

2.1 整治外部环境

2.1.1 把好车辆和装卸关 车辆部门要加强对车辆的检查，确保车辆技术状态良好，防止因车辆长大部件在运行当中发生翘起放电。车务部门把好货物装载关，严格按照装载加固方案装车，保证装载货物稳固，不侵限。临时停靠站的车站人员要加强巡视检查，及时发现货物窜移、翘起等隐患。

2.1.2 做好安全宣传教育 深入开展安全宣传教育，扩大宣传范围，不留死角，重点对铁路附近放牧、行人较多区段的群众、机动车驾驶员进行安全通过道口行宣传教育。做好《铁路运输安全保护条例》的普法工作，确保保护区内无放风筝、放灯笼等事件的发生，行人不往接触网上仍铁丝等异物，农户不在铁路两边放牧，以防止异物挂碰接触网导致跳闸。

2.1.3 隧道衬砌整治 供电和工务部门一起对隧道衬砌松动处所进行加固处理，防止隧道衬砌物脱落导致接触网跳闸。

2.1.4 做好“三线”跨越的整治工作 对跨越接触网的电力线路要建档，严禁低压线路跨越高压线路。已经跨越的电力、通信线路，通过改造为电缆或在接触网承力索加装绝缘保护套，以防止上跨电力、通信线路断线搭接在接触网上引起跳闸。

2.1.5 做好雷电预防 对雷电发生频繁处所、长大隧道两端、分相绝缘器、接触网上网点等处所加装避雷装置，避免雷击导致接触网跳闸。

2.1.6 安保措施到位 对上跨桥梁、隧道口进出口等处承力索加装绝缘保护套，长度以每边不少于10 m为宜。保证飞禽鸟类在飞翔过程中不致发生翅膀短接绝缘间隙而造成空气击穿，引起接触网跳闸。

2.2 供电内部加强管理

2.2.1 加强接触网零部件的检测检查 严把零件的领料关、入库关、出库关和上网使用关，及时发现零件的隐患，杜绝不合格件、淘汰零件上网。充分发挥局驻段验收室的作用，对上网零部件严格按照规定进行抽检、检验，从零部件源头上把好关。对在用曲线半径小处的抗弯矩能力小的棒式绝缘子更换为弯矩大的绝缘子，提高抗弯能力。对吊弦线夹、电联接线夹、定位环线夹、调整螺栓、定位线夹等常用零部件从材质、扭矩等方面认真检验，确保合格零部件上网。

2.2.2 加强接触网设备检测（修）工作 对接触网静态检测值超标处所及时调整，确保缺陷整改及时，确保设备状态随时处于安全运行值以内。对锚段关节、线岔等非支抬高数值处所采取在非支定位管上加装拉线或增设双吊弦等措施，做到双保险。对分段绝缘器、分相有针对性的对污染区段的绝缘子进行集中清扫，杜绝因绝缘子闪络击穿造成的中断供电事故的发生。

2.2.3 严格检修工艺 对于接触网零部件，尤其是终端锚固线夹、定位线夹、吊弦线夹、电联接线夹、接头线夹、定位环线夹等，要严格使用扭矩扳手按照额定紧固力矩紧固螺栓，防止用力过大紧裂线夹或力矩过小造成松脱。对承力索、导线采取补强措施时，确认附加导线入槽，补强线连接牢固，受力良好。设备管理单位要加大施工监管的力度，确保既有线施工安全。

2.2.4 执行定期巡检制度 认真落实接触网步行、夜巡、乘车巡视制度，及时发现落石、掉块等防洪处所的隐患，及时处理悬挂、漂浮物、鸟巢，更换放电或闪烙的绝缘子，砍伐临近接触网的危树等。

2.3 加强机务等外部门管理

2.3.1 及时检查机车状态 机车出入库作业做好机车受电弓状态的检测、检查，做好机车受电弓的弓压测量，定期清扫机车车顶绝缘子，确保机车车状态良好。

2.3.2 加强与相关单位的横向联系 认真落实机供、工供、辆供、车供联控等制度。对机车受电弓的状态定期进行弓网联合调查，对车顶上绝缘子定期进行专人擦拭，特别在雨、雪、雾不良天气时要利用机车入库整备，加强保洁，及时发现隐患。对工务抬、拨道施工积极进行配合，掌握第一手资料，做到超前防范。

3 结束语

接触网露天设置且没有备用，由于外部环境不良及供电内部原因等引起的接触网跳闸，会影响电气化铁路的正常运营。为此，供电部门要加强供电设备的精简细修和外部环境的整治，机务部门要加强机车入库整备检修，各部门要认真落实机供、工供、辆供、车供联控等制度和加强路外宣传工作，齐抓共管将薄弱环节、多发环节、关键环节作为安全风险控制点，落实“安全第一、预防为主”的方针，突出人员、设备、管理三大要素，促进全员牢固树立安全责任意识、风险意识，突出安全管理过程控制，加强高风险点的检查、卡控，落实安全风险点管控措施，减少或避免不安全行为，实现生产作业过程安全风险有效阻断和消除。切实加强安全风险管理，可以有效地减少和预防接触网跳闸，确保牵引供电设备的运行向有序可控方向迈进。