接触线烧损原因及补救办法.docx

接触线烧损原因及补救办法接触线烧损原因及补救办法 引 言 接触网是电气化铁路的重要组成部分，接触网质量的优劣将影响行车安全和运营经济效益众所周知接触线是与列车运行最直接的接触网部分，从而接触线是高速铁路供电系统的核心技术之一也是影响我国发展高速铁路所面临的关键技术之一，直接影响列车速度和安全但由于种种原因是接触线烧伤、烧断造成机车断电如何避免这些事故的发生成为目前急待解决的问题 1.接触线的简介 1.1接触线的定义 主要是指用作电气化铁道接触网用的接触线，规格范围85mm2～150 mm2 其结构特点是采用铜、铜银合金、高强度铜银合金、铜锡合金、铜镁合金、高强度铜镁合金等，满足电气化铁道接触网需要 1.2接触线的种类 我国采用的铜接触线多为TCG-110和TCG-85两种型号，其字母T表示铜材，C表示电车线，G表示带沟槽形式，后面的数字表示该型铜接触线的截面积近年来我国也引进使用日本的铜接触线 ?我国研制和使用了钢铝接触线钢铝接触线以铝和钢两种金属压接制成。

以铝面作为导电部分，与受电弓滑板接触磨擦的是钢面，既保证了导电性能又提高了工作面的耐磨性，我国采用的钢铝接触线有xxxx/215和GLCB80/173两种型号字母GLC表示钢铝电车线，A、B表示线型，后面分式中，分母表示该型钢铝接触线的截面积，分子表示该型钢铝接触线的载流量当量于铜接触线的截面积 ?在接触网运营中，为了保证接触线在一定张力的情况下不断线，要求每年至少要进行一次接触线磨耗测量，当接触网接触线磨耗到一定程度时应当补强或更换若发现全锚段接触线平均磨耗超过该型接触线截面积的25%时，应当全部更换平均磨耗没达到25%，局部磨耗超过30%时可局部补强，当局部磨耗达到40%时应切换 ?测量磨耗重点放在定位点、电联接、导线接头、中心锚结、电分相、电分段接头处，测量磨耗要利用游标卡尺，测量接触线的残存高度，然后对照该型号接能线磨耗换算表，即可查出该处接触线磨耗面积（磨掉的截面积） 1.3接触线的烧损危害 接触线烧损会使接触线与受电弓的接触面减少产生电弧，时间久会使接触线烧断触线和滑板的接触面粗糙不平，造成两者的磨耗速度大大加快，工作寿命缩短会影响机车取流造成列车运行过程中不正常的减速和加速，对列车的正常运行影响十分重要。

会使接触线产生麻点影响取流 1.4接触线硬点的危害 硬点对接触线、受电弓的伤害有两种情况，一是机械伤害，另一个是电弧伤害机械伤害是指对受电弓、接触线轻微的碰伤，刮伤等（有明显痕迹的就称之为打弓点了），通常我们说硬点对弓（线）的伤害，主要是硬点引起的弓网离线和离线瞬间产生的高温电弧，它对接触线、受电弓有很大的危害对受电弓的伤害主要表现在对弓头的点蚀、汽化对接触线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化以外，就是对导线的高温退火接触硬点是造成机车受电弓离线的重要原因之一，机车受电弓离线对机车牵引电机、电器、受电弓、接触网、牵引变压器及供电系统都有危害由于导线上硬点的存在，冲击加速度（目前检测硬点大小的参数）数值较小时造成弓网之间接触不良，冲击加速度数值较大时就会造成离线，离线产生高温的电弧，到一定程度时会对接触线、受电弓产生机械破坏 1.5 电弧的危害 受电弓与接触线脱离(离线)时会形成电弧拉弧是电气化铁道电力机车正常牵引供电中一种十分有害的现象，它可造成以下多方面的危害： 1.造成电力机车的不稳定运行 弓线间的脱离，使电力机车供电时断时续，造成列车运行过程中不正常的减速和加速，增加了旅途中的不舒适感。

2.引起接触线和受电弓滑板异常磨损 特别是在离线瞬间，由于电弧的高温熔蚀作用，使接触线和滑板的接触面粗糙不平，造成两者的磨耗速度大大加快，工作寿命缩短由于滑板磨耗量和离线电弧能量(电流平方离线率走行时间)成正比，当离线过大或电流太小，使弓网间的电弧不能维持时，还会造成供电中断，使机车丧失牵引力或制动力接触线振动变形增大后，接触线的机械疲劳加剧，严重时会造成断线 3.产生无线电杂音干扰 在拉弧瞬间，牵引电流的波形急剧变化，其中含有许多高次谐波，对邻近无线电通讯线路造成有害的干扰 4.使牵引电动机整流条件恶化 当滑板与接触线脱开，然后再接触的瞬间，有冲击电流流入牵引电动机，增大整流子片间电位差，造成整流条件恶化，引起火花，甚至还会引起环火 5.由于接触导线的波状磨耗， 加剧了离线拉弧的产生 2.1接触线的烧损原因 能引起接触线烧损原因有：硬点、导电回路不通、安全距离不够、接触网线索存在非正常电流转换、拉弧、短路等 2.2 硬点 电力机车在运行中，其受电弓同接触导线接触面处于滑动摩擦状态，为保证正常取流弓网间存在一定的接触压力由于接触悬挂某些部分或其他原因会引起弓网间接触压力、相对位置和速度的突然变化，致使弓网关系产生瞬态变化，这种瞬态变化达到一定量化标准，我们便称之为硬点。

硬点是一种接触网结构的本征缺欠，是接触网接触悬挂不均质状态的统称，并且是相对的运行速度越高，表现越明显 硬点引起的弓网离线和离线瞬间产生的高温电弧，它对接触网、受电弓有很大的危害 硬点导致受电弓和接触网接触不良，在瞬间发生接触导线和受电弓机械脱开，我们称这种现象为“离线”离线发生时，会伴有火花或电弧产生，从局部讲高温的电弧严重时可能烧伤接触线或受电弓，使接触线或受电弓的接触面出现大量的点蚀，形成麻面，加速导线电化腐蚀造成接触线截面积不够，恶化接触线或受电弓的电能传输，长期运行，甚至于造成断线事故； 除了对接触导线的点蚀、汽化以外，就是对导线的高温退火，例如现在广泛应用的铜导线，不是简单的电解铜，是电解铜经过反复的压轧、拉伸，最后挤压而成的，轧制、拉伸、挤压过程是金属的内部应力发生了变化，使软铜线变成了硬铜线，提高了机械强度（主要是抗拉强度和硬度）拉弧产生的局部高温（最核心处有几万度），一方面使接触导线、受电弓点蚀和汽化，而恶化弓网取流关系，同时点蚀、汽化也减少触导线、受电弓的强度和使用寿命；另一方面拉弧产生的高温能使接触导线内部应力变化，造成接触导线局部退火，使其机械强度大幅下降，而容易被导线张力拉断。

经常遇到非金属性接地（如非金属杂物侵入、机车车顶绝缘子闪络或者绝缘老化时升弓等），而引起接触导线断线的事故、故障，究其原因实际是此时接地有较长时间的持续电弧而烧断接触导线 列车高速行驶时电弧在每处的停留时间很短，热量迅速的被风带走，接触导线升温并不太大；低速-特别是静止时，电弧因为位置相对固定，强大的高温很容易烧伤接触导线而断线（实际上是高温—导线升温--退火—导线软化—拉断） 为什么金属性接地不容易断线呢？金属性接地会引起断路器跳闸，一般是不会引起接触网断线的”，这是因为金属性接地时的大电流会引起断路器迅速跳闸，短时的高温不容易烧断接触导线 从电气原理上讲，离线时空气的电阻是非线性的，使机车电流骤变，产生冲击电流和瞬时过高压、高次谐波，降低供电质量，对机车牵引电机、牵引变压器及供电系统构成危害，影响机车牵引电机、牵引变压器及供电系统的电能质量特别是原始硬点使机车受电弓严重离线，受电弓弹起后产生的二次、三次接触冲击硬点，因其离线幅度小，时间短，电弧对接触线或受电弓的烧伤更为明显 2.2.1 硬点产生原因分析 （1）导线不平直产生的凸凹点 施工或检修过程产生的硬点 ，施工或检修时，因各种原因（如无张力放线、使用夹线工具不当、导线张力不足引起驰度过大、人员上、下导线、重物挂在导线上等等）造成的接触线弯曲变形，特别是上下弯造成离线及离线后的冲击硬点。

采用无张力放线或不稳定的小张力放线，造成接触导线在展放的过程中，导线时松时紧击打钢轨和轨枕，损伤接触导线接触面平顺度；在导线展放过程中使用“s”钩悬吊导线由于无张力或张力波动大造成导线顺线路方向前后窜动，导致“s”钩损伤导线接触线面在完成承力索及接触线架设后，由于种种原因，都不能及时安装吊弦及定位装置，承力素与接触线间一般要采用临时吊线固定，而对临时吊线的制作、安装没有统一规格，在现场施工过程中随意性较大，导致临时吊线长度参差不齐，长度较短的临时吊线悬吊点因长时间承受较大负荷而产生硬点 在架设后的接触导线初伸长（蠕变）还没有拉伸到位的情况下便安装吊弦和定位装置，在后期导线初伸长（蠕变）拉伸到位后，会在吊弦和定位线夹安装处产生硬点 在施工过程中线路管理单位对线路起、拨道，造成线路迟迟不能锁定造成接触网反复调整，损伤导线 吊弦、腕臂的预配制作精度不够、安装存在误差，造成二次安装调整，损伤导线根据国外经验，凡接触线上安装的线夹均应一次安装到位，二次安装将会引起硬点 在京沪铁路电气化改造过程中，施工作业队采用测杆测量承力索、导线高度，且在测量过程中，测量人员变动大，对测量要点掌握不清，记录不规范，导致测量出数据误差较大，再加上吊弦预配、加工、制作环节出现的误差，制作出的吊弦偏差较大，吊弦安装后，造成接触导线高度大面积偏高，不得不进行二次安装调整或对吊弦进行更换，浪费了大量的人力和时间。

再加上施工过程中由于缺少对200km／h接触网检测设备和手段，虽然施工单位进行了吊弦调整更换，但其对吊弦调整标准相对200km／h区段对接触网的技术要求存在一定的差距因施工精度不够、标准不高造成了前几次接触网在检测中被检测到存在较多接触网硬点通过现场对硬点查找、复核、处理中也可以印证这一点 由于工期紧迫为抢工期出现踩踏和用力拉、拽导线等不规范作业和野蛮施工现象，造成接触导线线面不平直，形成硬弯或扭面 （2）导线坡度变化 接触网路与桥隧、站场与区间、联接处及锚段关节处等，如果在检调中处理不好就很容易存在导线坡度及坡度变化，在导线坡度较大或导线坡度转换点，就会造成较大冲击硬点 （3）接触网悬挂结构零部件、设备产生的硬点 集中负荷如在分相、分段、导线接头处、电连接线夹处、补强处、导线定位、线岔、中心锚结等，由于重量的突然增加，受电弓的接触力突变；引起弓网间的接触力突变形成硬点 2.2.2 减少硬点从而避免接触线的烧损 （1）接触网设计 从接触网设计环节优化接触网结构和型式，是从源头上减少和控制接触悬挂结构本身产生的硬点根本措施。

设计部门应对目前所采用的接触网结构和型式进行分析，对接触网系统中硬点多发、易发部位，采取针对性措施，对接触网结构和型式进行优化创新比如尽量避免导线坡度变化，合理选择接触网零部件，减轻附加在接触导线质量，增加接触悬挂弹性均匀度，改善接触悬挂特性，最大限度减少接触网结构本身产生的硬点在京沪铁路电气化改造工程设计中对部分电分相采用器件式电分相在前期部检测车检测中就存在硬点值高，连续拉弧现象，虽经整治也无法完全消除，遂对器件式分相进行改造改为七跨气隙绝缘锚段关节式电分相 现今世界上有两类先进的结构，一是采用弹性很小的硬网型电气化铁路，如广州地铁（广州地铁的1号线软网是双120铜银合金导线+双120铜承力索结构，2~10号线全部采用无承力索、无张力的汇流排固定的硬网结构）；二是弹性更好的软网型电气化铁路，如现在流行的欧盟、日本的高速电气化铁路 从设计选型来说，什么样的弓与什么结构的网搭档、。