解决方案:关于接触网主导电回路检测手段实际应用
单位:郑州铁路局作者:马月辉

  1、引用


  主导电回路的橄念接触网的主要功能是从牵引变电所向沿电气化铁路运行中的电力机车抽送电能。为了保证接触网这一功能的实现,从而设计了一系列接触网的结构。通常所说的接触网主导电回路是由馈电线、隔离开关、开关引线、接触线、电连接器等组成的电气通路。主导电回路各部分是由各种线夹进行连接的.从而使得这一回路沿铁路延伸,满足向电力机车供电的需要。这些线夹及其被连接的部分为主导电回路的电气联结,这些电气联结同样应具备主导电回路的要求,即允许通过与被连接导线同样的电流。因此,主导电回路中的电气连接必须良好,这样才能保证主导电回路的杨通。
 

  2、接触网主导电回路故障的原因及维护控制


  (1)造成接触网主导电故障的原因主要有以下两个原因


  a.主导电回路中电气连接不良,造成当量截面积减少,如接触线电联接线夹压接徐压或未安装U型销、供电线并沟线夹或承力索电连接线夹装反或夹槽内有异物,造成该处导电截面积降低而酿成事故。更为重要的是电气连接由于长时间的运行、气候的变化、电流通过等造成的电或化学的腐蚀,使电气连接的阻抗增大造成主导电回路导流不畅。
 
  b.串联在主导电回路中的电气设备,如隔离开关、吸流变压器等,这些设备出现问题,造成主导电回路不畅。这些设备在日常维护要重点加以控制与维护,使其常处于良好的技术状态。

  (2)主导电回路的维护控制

  a.加强对主导电回路的巡视检查,昼间巡视主要是观察测温片是否变色,各零部件是否存在烧伤及发热痕迹;夜间巡视主要是观察各部零部件、设备是否存在发热严重而造成发红现象,发现异常及时安排进行检修更换。
 
  b.加强检修工艺的执行,优化检修计划,定期对主导电回路电联接、供电线接头处并沟线夹进行打开检查,安装按照工艺进行打磨及涂抹适量导电膏。
 

  3、直阻测量仪、非接触式红外测温仪的工作原理及应用成果


  (1)直阻测量仪工作原理及应用成果


  工作原理:铁路接触网供电的电连接由于采用液压或者电连接线夹与导线接触供电,往往由于无法知道内部接触情况而产生间隙接触不良及尖端放电,凭借操作人工的直观很难发现,而通过本设备检测电连接的电阻及电阻率的大小即可判断接触面的情况和导电性能。
 
  a.测量电连接的等效电阻率≤接触线的电阻率。
 
  b.测量电连接的等效电阻≤接触线的电阻(长度相同)
 
  满足上面的条件即可视为电连接导电状况良好。
 
  电连接接触电阻测试仪采用电流电压法测试原理,也称四线法测试技术,原理方框图见图1:
 


图1测试原理图
 
  由电流源经"I+、I-两端口(也称I型口),供给被测电阻Rx电流,电流的大小由电流表I读出,Rx两端的电压降"V+、V-"两端口(也称V型口)取出,由电压表V读出。通过对I、V的测量,就可以算出被测电阻的阻值。
 
  应用成果:2015年4-5月,郑州至焦作城际铁路接触网设备平推检查中,通过应用直阻测量仪测量电联接3598个,发现不合格电联接8个,有效的确保了郑州至焦作城际铁路接触网设备的运行安全。
 

  (2)非接触式红外测温仪工作原理及应用成果


  工作原理:非接触式红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
 
  应用成果:
 
  a.2014年1月23日,对京广高铁原武分区所分相隔离开关的监测,现场温度4°,在确定供电臂无机车时监测观测点最高温度显示4.5°(见图片1),当机车通过原武分区所时(见图片1),最高温度显示8.6°,温差4.1°。
 
 

图片1:无机车时测温图像图片           2:机车通过时测温图像
 
  随后检查发现,最高温指示点(红三角所指处所)连接螺栓型号偏小,导致电气连接不牢靠。
 
  b.2014年8月5日,对京广高铁对南务AT所电缆头进行红外监测,当时现场温度27°,在确定供电臂无机车时监测观测点最高温度显示28.6°(见图片3),当重联机车组通过南务AT所附近时,G2供电线支柱上T线端子排有明显取流升温现象,最高温度达到73.3°(见图片4),温差绝对值44.7℃。
 
 

图片3:无机车时测温图像图片           4:机车通过时测温图像
 
  随后对上述T线端子排进行检修。检查发现:T线设备线夹及电缆头连接螺栓存在紧固力矩不达标现象。整治后重新监测无明显升温现象,成功的排除了一处主导电回路不畅的潜在故障。
 
  c.2016年1月21日,对普铁京广线对新乡变电所供电线接头并沟线夹进行红外监测,当时现场温度3°,在确定供电臂无机车时监测观测点最高温度显示3.8°(见图片5),当机车组通过新乡变电所附近时,G2供电线支柱上并沟线夹有明显取流升温现象,最高温度达到88.8°(见图片6),温差绝对值85℃。
 
 

图片5:无机车时测温图像图片         6:机车时测温图像
 
  随后对上述并购线夹进行检修。检查发现:线夹存在烧伤现象。整治后重新监测无明显升温现象,成功的排除了一处主导电回路设备烧伤故障。
 

  4、结论


  采用更加科学的检测手段,利用直阻测量仪、非接触式红外测温仪与测温片相结合,监测电气联接的性能和状态,提高检测判断的科学化与可靠性,从而对接触网主导电回路可能出现的问题得到有效控制,确保了设备的安全运营。
 
  参考文献
 
  1.中国铁路总公司.《高速铁路接触网技术》.北京.铁道出版社.2014
 
  2.铁道部《电气化铁路接触网零部件》(TB/T2075.1-2075.23-210).北京.铁道出版社.2010
 
  3.铁道部《电气化铁道接触网零部件技术条件》(TB/T2073-210).北京.铁道出版社.2010
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