煤炭集运站移动接触网常见问题及解决方法

张 璇

(江苏联合职业技术学院常州铁道分院，江苏 常州 213011)



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煤炭集运站移动接触网常见问题及解决方法

张 璇

(江苏联合职业技术学院常州铁道分院，江苏 常州 213011)

通过优化移动接触网电气配套设备的设计与安装方案，解决了同煤集团麻家梁煤炭集运站移动接触网施工中遇到的移动小车运行不平稳、煤炭粉尘污染严重造成断路器跳闸、移动接触网控制平台电气安全性差等问题。

移动接触网；断路器；电气互锁；安全控制

近年来，随着我国铁路提速、现代化进程和电力工业的飞速发展，电气化铁路建设进入了蓬勃发展阶段，移动接触网技术应运而生，并在煤炭集运站得到了推广应用。

煤炭集运站受煤炭粉尘污染等环境因素的影响，移动接触网在电气安全、安装施工等方面需要解决一些实际问题。① 移动接触网与煤矿装煤筒仓系统配套使用，如何实现移动接触网移动小车与筒仓装车系统配合，保证移动小车准确运行成为一个难题；②煤炭粉尘污染严重，造成移动接触网绝缘子因闪络接地引起断路器跳闸断电问题亟待解决；③如何确保移动接触网控制平台的电气安全是保证接触网正常工作的核心问题。

本文论述了控制移动小车平稳运行问题、煤炭粉尘污染严重造成断路器跳闸断电问题、移动接触网控制平台的电气安全问题及其解决方案。

1 移动小车运行不平稳解决方案

1.1 移动小车运行简介

图1所示为移动接触网工作原理示意图，移动接触网系统的控制流程是当列车运行进站时，检测传感器1检测到有电力机车通过，PLC操作系统检测到进站负荷开关处于闭合位置、装煤溜槽处于升起位置、移动小车处于运行位置、出站隔离开关处于闭合位置时(如果没有处于以上位置时将自动运行到以上位置)，开放火车进入信号。当电力机车运行到传感器2的位置，即机车受电弓脱离移动接触网时，进站负荷开关自动断开，移动小车自动运行到移出位；到达移出位置时解除对装煤溜槽下降的闭锁，装煤溜槽可以工作。当电力机车运行到传感器3的位置时，自动断开出站隔离开关，使整个装煤区段的接触网断电，以保证喷洒防冻液的工作安全进行。此时移动网完成了一个工作过程，准备进入下一次程序运行[1-2]。

图1 移动接触网工作原理示意图

由于移动接触网与煤矿装煤筒仓系统配套使用，因此移动接触网移动小车是否能够准确运行是关键。研究表明，移动接触网两个移动小车之间的接触导线张力必须达到8.5～10 kN才能确保接触网移动平稳。

1.2 移动小车运行不平稳的解决方法

通过控制两组硬横梁相对位置，确保移动接触网两个移动小车中心线平行于线路，再通过调整导线张力来保证接触导线的平稳运行。

1.2.1 安装硬横梁保证中心线平行路面

在横梁距两端1 m处挂上钢丝绳套，钢丝绳套应采用胶皮管包扎，以防止钢丝绳破坏横梁镀锌层。为保持横梁平衡，钢丝绳应长度相等，挂的方位应对称。施工流程如下：将钢丝绳挂在吊钩的钢丝绳套内，吊起横梁并缓慢上升，用大绳将横梁旋转90°。继续将横梁缓慢上升，使横梁下弦超过柱顶200～300 mm。横梁缓慢下降，通过4根大绳的配合使横梁坐落在钢柱顶端，然后将其通过连接螺栓紧固，如图2所示。

图2 硬横梁结构

1.2.2 利用弹力补偿装置保证导线张力达标

弹力补偿装置的主要作用是将移动接触线补偿张力保持在8.5～10 kN范围内，同时采用超张力保护装置。当移动接触网两端的小车不同步或因故一端小车卡滞且移动接触网的接触线张力达到10.2 kN时，张力保护装置立即动作，切断移动小车动力电源，防止拉断移动接触网的接触线。

2 煤炭粉尘污染引起断路器跳闸解决方案

移动接触网由复合绝缘子、弹力补偿装置、汇流排和移动网支架等组成，如图3所示。

图3 移动接触网组成1.复合绝缘子；2.弹力补偿装置；3.门形架横梁；4.移动装置；5.移动网支架；6.汇流排；7.移动接触网线

复合绝缘子的作用是将接触网导线与移动接触网支架隔离绝缘，通过增加绝缘子爬距及数量可解决移动接触网绝缘子因闪络接地引起的断路器跳闸问题。使筒仓绝缘子及移动接触网支持绝缘子的爬电距离大于2 400 mm，支柱绝缘子的抗弯矩达到8 kN。采用3条支柱绝缘子，绝缘子有问题时可以断开隔离开关后直接拆卸更换。

3 移动接触网控制平台电气安全性差的解决方案

移动接触网控制平台主控制系统采用PLC(可编程控制器)控制系统，利用红外线传感器检测机车的运行位置，实现无人智能化操作。要保证移动接触网控制平台安全准确工作，安全控制设施必不可少。

3.1 控制平台的安全措施

移动接触网控制平台的控制系统在设计中应用了电气互锁、自动检测等安全措施。

3.1.1 电气互锁

移动接触网控制平台的整个控制过程应用多个电气互锁装置保证设备的安全。首先移动接触网必须在煤仓收起时进入工作位，这就要求移动接触网控制箱与煤仓升降互锁，煤仓升起后移动网才能进入，移动网退出后煤仓才能下落；其次移动接触网必须在断电后进行移动操作，因此移动接触网驱动电机与隔离开关要求互锁，隔离开关处于分断位移动接触网驱动电机才能通电，隔离开关处于合闸状态时接触网控制系统不能启动电机。同样，移动接触网处于移动时不允许隔离开关进行合闸操作，只有当接触网回复至正常位置后才允许隔离开关进行合闸操作。该系统采用PLC控制，操作简单，安全可靠，在系统运行过程中任何误动作或机电故障都会发出报警信号，便于操作人员及时排除故障。

3.1.2 自动检测

两小车在移动过程中不同步造成接触导线张力超过额定值的10%时，张力传感器即给PLC发出切断电机主电源的指令；两小车移动时如果任何一个出现卡滞，电机过载保护就会切断主控接触器电源，使两台移动小车同时失电停车；为了防止传感器出现故障或意外动作还设置了合理的延时，可以判断传感器工作是否正常，提高了智能化控制操作的可靠性[3-4]。

3.2 移动接触器控制平台及设备安装

3.2.1 隔离开关安装

开关托架安装应呈水平状态，允许偏差0～+10 mm，隔离开关分开后应保证闸刀朝向田野侧。电动操作机构安装在托架距地面1.1 m处，且角钢水平，螺杆密贴支柱，施工允许偏差为±100 mm。隔离开关合闸时刀闸应水平，两刀闸中心吻合，允许偏差不大于5 mm，止钉间隙一般为1～3 mm，分闸时刀闸角度90°，允许偏差0°～+1°。电动隔离开关安装后要保证手动和电动操作配合良好，两种操作方法均应保证隔离开关开合到位，符合技术要求。

3.2.2 分段绝缘器安装

分段绝缘器安装后，其绝缘滑道安装负驰度为70 mm。安装到位的分段绝缘器，其四根吊弦应拉紧，如果用一个弹簧秤挂在靠近消弧角处的铜滑道上向上提120 N(对于短滑道)或90～100 N时(对于长滑道)其四根吊弦不应发生松动，如果发生松动应逐步向上调整到更高的高度；用水平尺通过四个紧线器，把分段绝缘器的结构平面调整到与轨面平行，详细调整两根长滑道，使其下表面距绝缘滑道下表面保持2～5 mm(在测量点处量取)的距离，两根短滑道下表面与两根长滑道下表面的对应点在同一高度。

3.2.3 PLC控制平台安装

将移动接触网控制平台安装到煤矿集运站控制室，安装信号检测装置，铺设电气控制系统的电源线、控制线、信号线线路。通过控制电缆、信号电缆、电源电缆等将控制平台和移动接触网两侧电动隔离开关、移动接触网小车连接好，确保连接正确。

4 结束语

增加弹力补偿装置保证了移动小车的平稳运行；增加绝缘子数量及其绝缘爬距提升了移动接触网运行期间的可靠性及维护便捷性，改善了移动接触网的绝缘性能；增加移动接触网控制平台的电气安全性、完善检测安全装置及软件设计，保证了移动接触网的安全运行。

[1] 李自力.PLC控制在移动接触网中的应用[J].山西建筑，2012(32)：142-144.

[2] 郑建庭.装煤漏斗仓柔性移动接触网原理及组成与安装[J].山西建筑，2012(28)：153-155.

[3] 仇昌春，樊淳宁，陈飞卫.接触网智能防盗报警系统的设计[J].铁道技术监督，2013(6)：38-41.

[4] 唐华林，刘宇涵，张淏喆，等.基于AHP的大型综合超市防盗指标体系的研究[J].森林工程，2015，30(3)：151-154.

(责任编辑 王琦)

Common Problems with the Moveable Catenaries of inCoal Freight Stations and Solutions

ZHANG Xuan

(Changzhou Railway Branch Jiangsu Union Technical Institute，Changzhou Jiangsu 213011，China)

Through the optimization of the design and installation scheme for the supporting electric equipment of moveable catenaries，the problems with unsmooth operation of mobile trolleys，circuit breaker tripping caused by serious coal dust pollution and poor electric safety of the movable catenary control platform that were encountered in the movable catenary construction of Majialiang Coal Freight Station of Datong Coal Mine Group have been solved.

movable catenary；circuit breaker；electric interlocking；safety control

2017-04-06

张 璇(1984-)，女，山西运城人，讲师，硕士，研究方向为机电控制工程，E-mail：xiaozhangxuan@163.com。

TU761

A

2095-2953(2017)08-0045-030