电气化铁道

天津铁道职业技术学院 毕业环节总结

电气化铁道-接触网初步探讨及故障分析

系 部 铁道动力系 班 级 电气化0901 姓 名 孟祥龙 完成日期

电气化铁道-接触网初步探讨及故障分析

孟祥龙

大家好，我是2012届毕业的学生孟祥龙。回首三年的大学校园生活和社会实

践生活，有渴望、有追求、有成功也有失败，我孜孜不倦，不断地挑战自我，充实自己，为实现人生的价值打下坚实的基础。

采用电力机车为主要牵引动力的铁路称为电气化铁路，1879年5月31日在德国柏林主办的世界贸易博览会，由西门子和哈尔斯克公司展出了世界上第一条铁路，迄今已有120多年的历史。低能耗、高效率、高速度的电力牵引已成为世界各国铁路发展趋势，是铁路现代化的标志。随着中国铁路电气化事业的飞速发展，铁路电力机车运行速度已经从普速120 160km/h，逐渐提升为高速250 350km/h。电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。 一、电气化铁道-接触网 1.电气化铁路的组成

由于电力机车本身不携带能源，机车所使用的电能是由铁路电力牵引供电系统提供的，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。牵引供电系统一般分成牵引变电所和接触网两部分。所以人们又称电力机车、牵引变电所、接触网为电气化铁道的“三大元件”。它由牵引变电所、馈电线、接触网、钢轨和回流线等组成。 2.电力机车

电力机车靠其顶部升起的受电弓直接与接触网导线接触获取电能。每台电力机车前后各有一个受电弓，由司机控制其升降。受电弓升起工作时，以一定的接触压力紧贴接触导线摩擦滑行，将电能引入机车电气装置并经变压、整流后供给机车使用。

电力机车受电弓直接从接触导线上滑行取流，受电弓顶部的滑板紧贴接触线，滑板固定在托架上，受电弓滑板根据接触导线的材质不同选取不同的材质，我国主要使用炭滑板和钢滑板两种。受电弓的最大工作范围为1250mm，允许工作范围

为950mm。由于受电弓是电力机车取得电源的唯一通道，又由于受电弓是通过与接触网导线摩擦接触滑行取流的，因此，受电弓质量的好坏、受电弓工作范围的大小等因素将直接决定电力机车运行是否正常 3牵引变电所

牵引变电所的主要任务是将电力系统送来的三相高压电能进行降压，变换成27.5kv的电相电，以单相供电方式经馈电线送到接触网上，从而供给电力机车。 由于牵引变电所担负着电能转换及给机车供电的双重角色，一旦发生故障将影响电气化铁路运行。它是电气化铁路的重要组成部分。

二、针对牵引变电所的故障分析，可以采取以下措施来提高其供电可靠度： 1. 采用超声波检测仪器，提高设备的运行可靠性。认真做好日常运行维护工作，提高设备健康水平，运行人员加强巡视维护质量，可以及时发现或消除设备隐患，提高供电可靠性。

2. 全方位配合开展设备状态检修，利用绝缘在线监测、带电测试和超声波检测仪监测发热点等措施，加强对设备的监测工作。 三、接触网的特点

1、接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路，是电气化铁道中的主要供电装置之一，其功用是通过它与受电弓的直接接触，而将电能传送给电力机车。随着电压的提高、运输量的增大、技术的不断改进以及对人身安全的严格要求等，使接触网的结构逐渐发展成为目前广泛采用的架空式接触网。 接触网是一种露天设置，没有备用的户外供电装置，经常受冰、霜、风等恶劣气象条件的影响，一旦损坏将中断行车，给铁路运输带来巨大损失。 2、 接触网的组成

架空式接触网从结构形式上分为以下几个组成部分:

一、接触悬挂：包括承力索、吊弦、接触导线。 二、支持装置：包括腕臂、拉杆和绝缘子。 三、定位装置：包括定位器和定位管。 四、支柱和基础：用以承受接触悬挂和支持装置的负荷，并将接触悬挂固定在规定高度。 3、 接触网的悬挂类型

接触网的结构特点将其分为简单悬挂和链形悬挂两大类。。

链形悬挂是一种运行性能较好的悬挂形式，它的特点是接触导线通过吊弦悬

挂在承力索上，承力索悬挂在支持装置的腕臂上，从而使接触线在不增加支柱的情况下增加了悬挂点，通过调整吊弦长度使接触线在整个跨距内对轨面的高度基本保持一致。减少了接触线在跨距中的驰度，改善了接触网的弹性，提高了稳定性，从而满足电力机车高速运行取流的要求。 4、 接触网的供电方式

我国牵引网向电力机车的供电方式主要有：直接供电（DF）方式、带回流线的直接供电（DN）方式、自耦变压器（AT）供电方式、吸流变压器（BT）供电方式等。

四、针对接触网的故障分析，可以采取以下措施来提高其供电可靠度： 1、 设计标准，如风速选值，最大受风偏移量，接触网最大跨距，锚段长度，下锚偏角，设计拉出值等技术参数都需要认真研究。

2、 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。

3、有计划地对接触网上的各个连接部位及线夹进行有效的实时监控，利用超声波检测仪及时发现线夹松动和绝缘损坏的早期放电现象，起到预防设备故障的发生。 五、超声波在国内外针对电气化牵引供电现场检测中检测出来的问题： 1、 UE超声波检测仪在中铁电气化运营公司济南维管段变电所高压室对馈线母排进行了检测，发现因松动发出的超声波，运行工人利用绝缘棒对松动的母排进行挤压，超声波信号消失，下来对松动部位进行加垫片紧固后超声波信号完全消失。 2、 UE超声波检测仪在中铁电气化运营公司南昌维管段对变电所――接触网之间的馈电线连接部位进行了检测，利用仪器的调节旋钮把设备周围的电磁场声音屏蔽后，能清晰的听到连接部位因松动发出的连续放电声音，要求运行人员到检修时间着重对此部位进行检修。

3、 UE超声波检测仪在广铁广深线上深圳北站场附近30处连接线夹进行检测，发现4出因松动和2处因绝缘子损坏发出的放电超声波信号，关人员对检测发现的问题马上进行了紧固和更换处理。

4、 UE超声波在中铁电气化运营公司秦沈维管段220KV变电站高压室现场检测中，发现穿墙套管有异常声音，输电线绝缘子串有因机械松动发出的 电晕声音。 六、结束语

电气化铁路是我国国民经济的大动脉，为铁路注入强大的生命力，经过50年来的经验积累，我国电气化铁路已经进入了一个新的发展阶段，电力牵引将成为我国铁路主要的运输牵引方式，它将以较低的成本、较少的污染、完成较大的运输任务。

同时，其担负的任务越重，安全运行的意义也就越大，在保证电气化铁路的安全运行中，保证接触网安全运行更加重要，因为接触网担负着向全线供电任务，没有备用，运行条件恶劣，一旦出现事故就会中断行车，从某种意义上讲，电气化铁路安全运行与否决定于接触网的安全运行。因此，接触网的安全运行具有经济的、社会的和政治的多方面意义。

为了保证接触网的安全运行，首先应该掌握接触网运行的客观规律，有针对性地加强接触网的检查维修手段。以使其不出故障或尽量少出故障。另一方面，一旦接触网发生故障，必须迅速进行抢修，尽量缩小短中断供电时间，在最短时间内送电通车。还有一方面，就是设计，管理人员应该不断总结运行经验，在技术标准、材料设备的设计上加以改进提高，以不断增强接触网运行的安全可靠性。