接触网电气烧伤原因与分析

闫锁记

摘 要：电气化铁路的高效性明显降低了运输成本，提高了商业效益，将引领我国铁路牵引动力的发展。由于它马力大，速度快，所以在铁路电气化接触网设备中难免会出现各类故障，其中电气烧伤在事故前难以预测而且危害严重，所以受到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在接触网故障中频繁出现。

关键词：电气烧伤；机械故障；接触网故障

中图分类号： U226 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）17-160-2

1 接触网电气烧伤的原因分析

1.1 接触网设计、施工原因导致接触网设备烧伤

在对电气化线路中的接触网工程进行设计的过程中，设计方虽然综合考虑到了在线路运行中可能会出现的对线路牵引运能增加问题，但是随着铁路运输发展，无论是线路增加还是运量的提升，都使得目前实际运行中产生的牵引运能超出了原有设计中预留的运量，巨大的电流长时间在电线网络中运行，超出了正在运行中的线路的承受能力，线路长期保持这样的运行状态容易出现电气烧伤事故。如，某电气化铁路自从允许运行煤列车后，牵引电流达到900A以上，而最初铜接触线的额定流量只有600A，负载运行状态时间过长，极有可能引起电气烧伤事故。

在设计中，电气化线路中的线索与支持装置间是处于立体交叉的状态，每条线路之间的因为线路自身阻抗的差异会出现电压差值，然而在实际运行中，因为风、环境温度等外界因素或者施工过程中造成的线路震动等，都可能会使线路之间的距离发生变化，如果彼此之间距离过近，很容易发生放电反应，放电过程中出现的电弧会烧伤接触网。

1.2 接触网供电回路出现问题，容易造成接触网设备烧伤

馈电线、隔开、隔开引线、承力索、接触线、电联接器、吸变、吸变引线等相关电气化设备通过各种各样的线夹变个体为整体，布局在整个铁路电气化线路中，形成电力机车供电回路系统，为电力机车的运行提供足够的电力，牵引其运转。只有在供电回路系统正常运行的基础上，电力机车才能正常运行，如果供电回路系统发生问题故障，将会造成系统中各个设备运行异常，可能出现接触网设备烧伤问题。

因为在施工过程中没有安装到位，使得电气设备的链接部分出现接触不良，或者在长时间的运行中，设备连接部位出现松动，这些都可能引起线路设备发生腐蚀现象，影响供电回路的顺利运行，从而出现烧伤接触网设备的事件。比如在施工中错误的将承力索安装到电气导流系统中、将连接线的线槽装反、安装过程中没有清理线夹、没有使线路中接触面接触到位等等，都可能引发接触网设备烧伤。

在复杂的站场电气化系统中，接触网结构复杂，在电气连接的过程中常常会因为各种各样的原因出现电回路难以闭合或者通电迂回等电路问题，造成电路分流，从而出现接触网零件设备被烧伤的现象。

在电气化线路中有些结构在正常运行过程中是没有电流通过的，可是因为某些意外，造成有电流出现，但是在设计中却没有对这些电流进行牵引通过，也会导致接触网设备烧伤。

1.3 接触网在检修过程中出现接触网设备烧伤

在对接触网进行检修的过程中如果没有按照相关的施工要求进行施工，比如线路安装过程中错误的接线方式等都会引起运行中接触网设备烧伤。值得注意的是，目前针对电气化线路的检修还没有形成标准化的相关规章制度，检修人员在检修时无章可循，自由发挥，同时对相关的电气联接正确与否缺乏切实可行的验证检查形式，只能通过肉眼对设备的外在表现形式进行检查，缺乏科学合理性。还有检修工作人员在作业过程中存在的某些错误思想也会引发问题，比如工作人员为了在进行检修工作验收中不被扣分，常常选择在检修时在接触网设备的表面抹涂大量的黄油层，这虽然在检查时好看了点，但是却掩盖了设备的运行状态，使得设备内部存在的缺陷缺陷不能及时地被检测出来。

2 各种电器设备若不提前预防造成的后果

如果在电气化线路施工过程中没有按照施工标准进行电路安装，或者对长时间运行的设备没有及时检修，发现有螺栓松动或者设备老化问题，会引发线路结合部分电阻增加，造成线路过热，如果不及时做好预防工作，电路过热可能会是线索被烧断。

如果在线路设计中站场股道的电联接位置或者数量的安排不合理，使得线索出现断股或者完全断开的现象，这会造成连接在股道上的接触悬挂出现电压差，从而产生线路环流，造成在线路电气薄弱环节的放电现象，烧伤线路。

在不同悬挂接触间的接触如果不稳定，也会产生线路放点线路放电现象：比如两支不同的载流悬挂立体交叉时，如果有一支悬挂中有大量电流运行，两支悬挂之间会出现较大的电位差异，而一旦这两支悬挂之间发生了非稳定性接触，就会产生过度电弧，使线索发生被烧伤的现象，此种故障问题一般容易出现在站场交叉承力索和非支接触线与工支定位管的位置，如果没有及时对线路进行检修，发现问题并有效处理，可能会引起设备线夹、接头线夹、吸上线与轭流线圈连接位置大面积的烧伤，软横跨环流造成承力索悬吊滑轮处或定位器根部定位钩处烧伤。

通过上述分析，可以发现接触网是电气化铁路运行中重要的供电设备，关系到整个线路能否正常运行，但是必须承认，接触网设备发生故障是常见的电气问题，而电气故障大发生，每每都会造成严重的后悔，需要引起相关部门的重视。对电气化铁路接触网的消弧分段绝缘器、分相绝缘器、隔离开关、双耳楔型线夹、接触线点连接线夹、限位定位装置等做现场检测。好的检测手段和设备能起到故障早期预防和发生，在设备检修过程中恰当的引用相关设备检测仪器，及时发现人工检测不到的问题，开展维修工作。在平常要做好相关维护工作，及时观察线路的运行状况，确保线路设备保持在良好的运行状态，及时发现异常，进行问题排查，将问题掐灭在摇篮，提高电气化电路供电系统的稳定性。

3 接触网电烧伤的预防措施

3.1 规范接触网的设计

在建设或是修改接触网时，要严格履行相关文件设计规范的要求，并结合实际铁路的发展趋向，制定切实可行的标准化设计，比如对风速、受风偏移量，接触网跨距等精细的技术参数实现都要严格进行数据测试，认真负责的核定最合适的数值。对接触网的材料要进行要个筛选，不能偷工减料，使用劣质材料替用，选用耐腐蚀的优质材料，采用表层防腐处理，定期清扫接触网。选择接触电阻小的材料，这样可以减少断点处的功率，增加整个线路的导电容量。对于一些长期需要承受大功率的线路要及时改造，避免因长期超过额定电流造成接触网的烧伤。

在设计接触网时要考虑到负载电流比较大的区域，要注意降低接触电阻的接触面积，保证主导电回路畅通无阻。可以在负载电流超荷的区段，如，电力机动车启动的地方，两端的主导区等地方增加回路，分担主路中的大电流，减小横向电链接的距离。

在接触网的两端需要经常上下电力机车的地段要另外加上绝缘防护，因为这些地方会出现长时间摩擦或不明物脱落等情况导致绝缘防护损坏从而引起供电设备故障，在多个分支交叉的接触网线路中，要调整好交叉线的距离，防止出现连线、短路的情况。

3.2 增强施工的执行力度

施工过程中如果偷工减料，不严格执行接触网的设计方案会严重影响接触网的使用周期和带来安全威胁。因此在施工前要指定严格的监管制度，选定相关的负责人，分配好各自的工作，选定监督人，在整个施工过程中严格按照设计规范和相关文件的规定。

在接触网施工前，要先拟定安全预防措施，与当地的供电部门签订安全协议，保证施工过程中的用电安全，在施工的过程中，要在施工现场设定显眼的警示牌，防止无关人员闯入，确保施工现场井然有序的施工。

3.3 加强维护

按照接触网的设计规范和施工标准完成接触网的施工后，要经常有计划的对接触网进行检测和维修，如，检查连接处的固件是否连接紧密，在容易氧化的部位涂上导电物质。

选派专业技术人员定期在夜间对接触网进行巡视，及时发现接触网中因为超负载造成的线路发热、短路的情况。对于接触点、多股线路交叉的地方要经常检查，对于接触不良和破损的电线要及时更换。

4 结束语

接触网烧伤问题攸关整个电气化线路能否正常运行，需要引起相关部门的重视，强化相关检修工作，建立必要的监管机制，严格执行，及时发现系统中出现的各种问题，及时进行设备维护，保证设备始终处于正常良性运行状态，减少因为设备故障的原因造成接触网的电气烧伤事故的发生。

参 考 文 献

[1] （德）Kiebling，（德）Puschmann，（德）Schmieder著，中铁电气化局集团有限公司译.电气化铁道接触网[M].中国电力出版社，2014.

[2] 张韬.关于接触网电气烧伤问题的探讨[J].铁道机车车辆，2003（02）.