第一篇:电气化铁路接触线的选用
电气化铁路接触线的选用
摘要:根据电气化铁路接触网用接触线的要求,结合各种类型接触线的使用现状。从接触线的导电率、抗拉强度、耐磨性等技术特性对目前的接触线进行比较分析,从中选择具有优异综合性能的接触线。
关键词:电气化铁路 接触线 接触网
一、引言
众所周知,接触线是高速列车牵引供电系统的核心环节,也是我国发展高速铁路所面临的关键技术之一,其直接影响列车的运行安全和速度。通过接触线向高速列车输送电能并使其得到源源不断的能量,才有可能创造列车“贴地飞行”的速度。为了确保列车高速运行时能够持续不断地从牵引供电系统中得到电能,必须拥有良好的弓网配合关系,否则,接触线将可能因为振动、温差变化、电火花烧蚀等因素而导致列车断电,这成为限制高速列车速度的一个瓶颈。改善弓网关系的重要手段之一就是提高接触线的张力,使接触线振动迅速减,从而减小振动对受流的影响,同时,还必须兼顾接触线的高导电率。
二、接触网用接触线的发展
高速电气化列车实际的运行经验,当列车的运行速度在波动传播速度的70%以下时,可以达到稳定的受流状态。电力机车受电弓沿接触线高速滑动时,引起接触线上、下振动的横波,其波动传播速度度(单位长度的重量)有关:
vc与接触线的架线张力和线密
Vc=3.6√T/ρ
式中,Vc———接触线的波动传播速度/km.h
-1
;
T———接触线的架线张力/N ρ———接触线的线密度/kg.m-1
因此速度的提高,接触线的架线张力必须增加或者降低线密度。接触线允许使用的架线张力与接触线的拉断力(抗拉强度×面积)有关,籍增加接触线的拉断力,并不能降低β值(行车速度与波动传播速度之比)。再考虑接触线允许的磨耗和安全系数等因素,实质是必须提高接触线的抗拉强度。线密度与接触线的比重和面积有关。同种材质,面积增加,线密度也增加,铜、钢和铝的比重分别为8.89g.cm-
3、7.78g.cm-
3、2.70g.cm-3,因此,籍不同材质或调节不同材质的面积比构成复合型接触线有望提高抗拉强度或降低线密度。
由于由于列车速度的提高,尤其在受电弓通过定位点、分相、接头及接触线高度变化处时,易形成离线而产生电弧,使接触线温度升高、机械强度下降、电 烧蚀损耗和机械磨耗增加,因而要求提高接触线的 耐高温性能、耐磨性能和平直度。电气化列车要具有高速和重载的能力,接触线必须提高载流能力。接触线的载流量与线的导电率、截面积、环境条件和最高工作温度有关。它也直接影响接触网在长期使用条件下接触线的抗拉强度,疲劳性能和蠕变性能。提高接触线的导电率和增加截面可增加载流量,但对金属而言,铜、铜合金、铝和钢的导电率是依次下降的,而且往往导电率和抗拉强度是相互矛盾的,只有复合金属接触线可调整两种金属的面积比,并在一定范围内可调节它的强度和导电率。接触线截面的增加,也增加了整个接触网的重量,因此在接触网的设计中从机械和电气角度出发,还存在着“最佳接触线截面”的选择问题,一旦“最佳截面”选定后,不管是否符合现行接触线标准中的截面等级规范,但从制造上看是不会有太大问题的。
综上所述,根据高速电气化列车对接触线的要求,各国的高速电气化铁路综观。对它们评价的主要指标体现在:常温抗拉强度、比强(抗拉强度与线密度之比)、高温抗拉强度、导电率、线密度、载流量和行车速度与波动传播速度之比(β)。
表1 高速电气化铁路接触网用接触线的性能、设计参数和可能的选择
1、抗拉强度和导电率往往是矛盾的,强度越高,导电率越低,接触线也越硬,给制造和架线带来较多的不适应性。抗拉强度要在600N.mm-2以上,导电率又要在80%以上,如表1所示,目前现有的
银铜、锡铜、镁铜、铬锆铜、铝包钢和铜包钢接触线均达不到上述要求,看来需进一步研讨可行的指标。
2、接触线的允许最高工作温度,在高速接触网设计中有着重要的作用,但在要求中没有明确的指标,它直接关系到线的载流量、截面、经济电流密度、高温抗拉强度、耐磨性、蠕变性能和耐疲劳性能。如果允许最高工作温度以300℃衡量,那么高温抗拉强度下降率,低于10%也是需要努力的。
一般而言,材质抗拉强度(高温抗拉强度)高而不脆,其耐磨性能和疲劳性能也高。如上所列,各种铜合金和复合金属接触线,其耐磨性能应不低于铜接触线。接触线耐腐蚀性能的好坏,与架线的环境条件密切相关。一般而言,纯金属的耐腐蚀性能要比合金和复合金属为好,而且复合金属还存在着两种不同金属相接触的电化腐蚀问题,因此,在接触网设计中应根据不同的综合条件,选用合适的接触线,对特殊的环境,如我国大西南地区在隧道中架设的接触线等应作特殊的选线处理。
3、三、接触网用接触线的选型
随着电气化列车速度的提高,在设计开发高速接触网的同时,在铜合金和复合金属型接触线中不断研究开发了新的接触线,但对高速接触网用的接触线而言国外也尚处于试验和试用的阶段,只是比我国先走了一步。我国应根据国外和自己的实践经验,结合我国接触线制造厂的可能条件进行研究开发和生产。中国地域广阔、地理和气候条件不一,看来只开发一种高速和准高速用的接触线以覆盖全国是不太现实的,但开发太多,也可能会影响投资效益。
(一)铜合金型接触线
1、纯铜接触线
国际标准退火工业纯铜的导电率为100%,是工业实用的导电性能最好的金属材料。但其机械强度却很低,约为250MPa。软态的工业纯铜经过冷加工强化抗拉强度可强达到350Mpa。这就是我们通常使用的110mm2硬拉纯铜接触线其拉断力可达到38.5KN。
接触线在正常工作时,受电弓滑板高速通过的机械摩擦生热,机车通过受电弓滑板取流接触电阻产生热量,离线的电弧、火花以及机车启动、爬坡及事故大电流等因素都使接触线的工作表面处于局部过热状态而产生软化,造成强度和表面硬度下降,磨损加速等问题。出现这样问题的纯铜接触线的强度只剩下原有强度的60%左右,而铜合金接触线的强度则仍能保有原来强度的90%以上。多遍用于未改造的普速铁路,近年已逐渐被其他类型接触线取代。
2、铜银合金接触线
银铜材质的梯形铜排,电缆行业早有生产的经验。我国现已生产和标准化(铁道系统行业标准)的银铜和锡银铜接触线,按其性能已和德国产银铜接触线相当,但在接触线的平直度上尚需稍作改进提高,以降低受电弓和接触线的离线率。这类线,根据德国在Rc-250型接触网中使用时速可达250Km。而且该类型接触线耐热较高适用于绝大多数中高速铁路以及近年来现有铁路提速改造区段。
3、锡铜合金接触线
日本早先在电气化铁路上也采用银铜接触线,后来采用含0.3%左右锡的锡铜接触线。我国已列入行业标准的锡铜接触线,抗拉强度接近银铜接触线,但导电率稍低(70%),根据工程中接触网设计的具体要求,也许可用于时速在200Km.h以下的接触网中。且同等合金含量的铜锡合金接触线的使用寿命是铜银合金接触线的1.2倍。
目前日本开发出了GT SN型接触线,以适应日本电气化铁路高速、高寿命的要求,增加了锡元素含量,因强度大幅提高,高温下的抗拉强度与延伸率也得到改善的同时,耐磨性比普通铜锡合金接触线更加优异,经过使用证明,在300km/h的高速铁路运行中具有良好的集电性能和运行安全性。在我国武汉——合肥客运专线中使用,其设计时速为250Km.h。
3、铜镁合金接触线
目前的抗拉强度和导电率可分别达到503N.mm-2和68.1%,目前,我国时速300Km/h以上的高速铁路都采用铜镁合金接触线,这种同镁合金接触线与德国、法国所采用的接触线相比较,所采用的生产工艺不同,导致其在性能上更加优越。我国在武广高铁、石家庄至武汉、郑西客运专线,京津城际铁路广泛使用,其设计时速均为350Km.h.4、铜锆合金接触线
铜锆铬合金接触线就制造工艺上讲,省略了通常的高温固溶热处理设备及复杂工序,产品可以同时实现高强高导特性,抗拉强度为540Mpa—600Mpa,相对导电率为75%~84%IACS,在4000C软化退火两小时后强度下降不超过10%。该高强高导接触线在延伸率、热软化抗力、载流量、耐磨性能、冲击韧性及强度、耐高温、耐腐蚀性能优良,综合性能已全面超过了锡铜合金接触线和铜镁合金接触线,并且,在京沪高铁导段,该产品经受了运营铁路试验486.1Km.h最高时速的考验,但对生产工艺要求较高,要实现大规模生产难度比较大。
5、镉铜合金接触线
镉铜有比较高的抗拉强度和导电率,但在生产中因镉有毒,危害人体,因此在环保和劳保还没有妥善解决的条件下,是难于实现大规模生产的。
(二)、复合金属接触线
1、铝钢复合接触线
我国通过改型生产的GGLN-250铝包钢接触线有较多的生产和使用经验。继中国之后日本也研制和试用了TA-196铝包钢接触线。根据高速接触网用接触线的要求,这两种铝包钢接触线,抗拉强度和导电率都比较低(表1),分别达到216 N.mm-
2、350 N.mm-2和46.3%、46.5%但它们的拉断力不低,分别为54KN和68.6KN,而且线密度也比较低。在20世纪90年代以前,由于国内有色金属的紧缺,在国内应用较多。目前运行速度较高的线路都不推荐使用,目前国内在朔州-黄骅港铁路有应用。
2、铜包钢接触线
GT-GS-100和GT-GSD-11铜包钢接触线是由日本采用浸涂法研究开发的新产品,拟在时速300Km.h的高速接触网中使用,目前已进入试运行阶段,并达到了预期的效果。这两种接触线通过调整铜、钢面积之比,以获得不同的强度和导电率供工程设计选择和试用。前者的抗拉强度和导电率分别为655 N.mm-2和 60.2%,后者则分别为493 N.mm-2和81.1%。用浸涂法制造无氧铜杆,我国有引进设备和 正常的生产规范,如果生产允许和投资效果明显,扩大研究开发铜包钢接触线是有基础的,至于用浸涂法制造铜包钢杆和线,我国也有一定的实践,问题是尚需针对铜包钢接触线进行设备改造、工艺改进和产品开发。
四、各国接触线使用现况
1、纯铜接触线:目前在未改造的低速线路中,矿山,工厂使用较多。
2、银铜合金接触线:德国时速为250km.h区段,国内现有线路改提速线路(时速为160—200km.h)使用。
3、锡铜合金接触线:日本新干线中使用使用率达到80%以上,在其他各国都有使用(如:法国、澳大利亚等)
4、镁铜合金接触线:我国时速为300km.h以上的高速铁路中均以使用,国外高速铁路中使用较为广泛。
5、铜锆合金接触线:目前处于试验阶段,试验时速已达到486.1Km.h。是目前接触线发展目标之一。
6、镉铜合金接触线:导电率以及抗拉强度都较高,但是镉有毒,无法广泛使用。
7、铝钢接触线:目前已经被淘汰,在个别地区有使用。
8、铜包钢接触线:导电率和抗拉强度都达到理想要求,日本正处于试运行阶段。目前接触线发展目标之一。
五、结论以及建议
1、铜合金接触线已成为接触网用接触线的主流,纯铜接触线已经被淘汰。
2、普速铁路以及普通客运线路中锡铜、银铜合金接触线为使用的主流方向。
3、高速铁路中铜镁合金接触线为主流方向。
4、同时我们应大力发展铜锆合金接触线以及铜包钢接触线,以应对今后高速铁路的发展。
六、结语
我国地域辽阔,地理与气候条件多样化,随着电气化铁路的不断发展,对铁路运行安全性要求将进一步提高,具有检知接触线异常加热、断线和磨耗程度的功能型接触线也将会成为研发和使用的新趋势。
参考文献
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第二篇:柔性接触线断线抢修练兵总结
柔性接触线断线抢修练兵总结
为了提高员工应急处理能力和工作积极性,接触网工班于11月17日下午,举行了车辆段接触网断线应急抢修演练,在这次演练中,存在了一些平时不易发现的问题,现在将这次抢修演练存在的问题及整改措施汇总如下。
一、演练回顾
本次演练是模拟13道136#-137#支柱间接触线断线(实际地点14道L01#支柱)。处理方案如下:方案一(临时恢复),用手搬 年葫芦将接触线拉起,用电联接短接,保证接触线高度不低于该区段规定最小值,禁止电力机车通过。方案二(一次性恢复),做接触线接头达到技术状态,正常开通(实际操作是将L01#支柱悬式绝缘子,与导线连接处拆开形成断口,再接上恢复原状)。
本次演练经过
14:14
生产调度接设调通知14道L03#支柱处接触线断线要求组织人员出动抢修。
14:15
拉响修铃集合人员准备工器具。
14:23
人员工器具准备完毕并向设调回报,赶往故障点。14:34
到达故障点。人员入场安排人员在限界外对断线锚断进行巡视,未发现其他异常。向设调回报并申请人员入场及停电。
14:36
接场调通知D4供电分区已停电线路已封锁,可以开始抢修作业,要求完成时间16:30 14:54
现场抢修结束并安排人员对该锚断再次进行巡视,巡视未发现异常达到送点开通条件。人员出场向设调报告并向场调消除抢修作业令。
14:58
恢复供电人员返回 16:00
召开抢修分析会
二、本次演练中存在问题和整改措施
1、存在问题:抢修流程不顺畅,安排人员不合理。如最先到达事故地点人员没清理故障点附近人员,自身也没有做到与带电体10M安全距离。断线地点10米以内严禁人员靠近,防止跨步电压伤人。
整改措施:应安排人员第一到达现场,梳理故障点附近无关人员,并做好自身安全工作,合理安排作业人员分工,强调“高度集中,统一指挥”的方针,提高作业质量。
2、抢修方案制定不严谨,在抢修过程中一味的抢时间赶质量,在保证质量的同时浪费了时间。
整改措施:在制定抢修方案时应做好前期预想工作,此次接触网断线现场处置应当遵循“先通后复”的原则,以最快的速度恢复设备送电条件,现行开通线路尽量缩短抢修作业用时。
3、高空作业人员,上梯车作业过程中没有能够及时的将安全带打在牢固可靠的位置。
整改措施:监护人员和作业人员相互提醒,做好“他控、自控、互控”,提高作业人员安全意识。防止人员高空坠落,发生人身伤害。
4、线路撤除防护后,工器具未能及时的撤除,导致人员滞留在股道上收拾工器具,在红闪灯撤除后人员不得再次上道。所使用的工器具也应在红闪灯撤除之前放置限界以外。整改措施:监护人发现后应立即制止并纠正,防止车辆伤害。
5、高空作业人员,手板葫芦使用完毕后放置梯车平台,容易发生掉落。
整改措施:工器具使用完毕后应放置在可靠位置,防止物体坠落打击伤人。
接触网工班
二零一一年十一月
第三篇:电气化铁路基础知识
电气化铁路的基础知识
(一)牵引供电系统简介
将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置的总称叫电气化铁路的供电系统,又称牵引供电系统,主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。牵引变电所将电力系统输电线路电压从110kV(或220kV)降到27.5kV,经馈电线将电能送至接触网;接触网沿铁路上空架设,电力机车升弓后便可从其取得电能,用以牵引列车。牵引变电所所在地的接触网设有分相绝缘装置,两相邻牵引变电所之间设有分区亭,接触网在此也相应设有分相绝缘装置。牵引变电所至分区亭之间的接触网(含馈电线)称供电臂。
牵引供电回路是由牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨——回流联接——(牵引变电所)接地网组成的闭合回路,其中流通的电流称牵引电流,闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧,处理不当会造成严重的后果。通常将接触网、钢轨回路(包括大地)、馈电线和回流线统称为牵引网。
牵引供电设备的检修运行由供电段负责,牵引供电系统的运行调度则由供电调度负责。供电调度通常设在分局和铁路局调度所。
1、牵引变电所
牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低,同时以单相方式馈出。降低电压是由牵引变压器来实现的,将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。
牵引变压器(主变)是一种特殊电压等级的电力变压器,应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求,是牵引变电所的“心脏”。我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型,因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。
随着技术水平的提高,我国干线电气化铁路已推广使用集中监视及控制的远动系统,牵引变电所将逐步实现无人值班,直接由供电调度实行遥控运行。
2、接触网
接触网是沿铁路沿线架设的特殊电力线路,电力机车受电弓通过与之滑动摩擦接触而授流,取得电能。所以两者均应保持良好的工作状态。
受电弓的运动状态是很复杂的,影响因素也很多。为了保证对其良好的供电,接触网结构本身应做到:
(1)接触线距钢轨面的高度应尽量相等,定位点及跨中与受电弓中心相对位置符合要求;
(2)接触悬挂应有较均匀的弹性和良好的稳定性;
(3)良好的绝缘性能;
(4)适应气象条件的变化并能保持上述特性不应有很大的变化;
(5)接触网结构应力求轻巧简单,做到标准化,方便施工和运行维修;
(6)零部件标准化,轻便,耐腐蚀,可靠性高,(7)接触线应有足够的耐磨性;
(8)主导电回路通畅。
(二)接触网的悬挂方式
架空式接触网主要由接触悬挂、支持装置、定位装置和支柱基础四大部分组成。前三部分带电,与支柱(或其它建筑物)接地体之间用绝缘子隔开。
1、接触悬挂
通常,接触悬挂由承力索、吊弦、接触线和补偿装置组成,即链形悬挂。补偿装置的作用是在环境温度变化时,使接触线、承力索的张力保持恒定。承力索和接触线下锚方式均采用补偿装置的叫全补偿,仅接触线采用补偿的称半补偿。支柱处吊弦采用简单吊弦或弹性吊弦的分别为简单链形悬挂或弹性链形悬挂。
目前我国干线电气化铁路正线大都采用全补偿简单链形悬挂,站线则多为半补偿简单链
形悬挂。
只有接触线的悬挂称简单悬挂,一般都采用补偿方式,只在机务段库线、厂矿专用线等少数场合采用。
接触悬挂沿线路架设,为了满足机械受力方面的要求而分成一个一个单独的锚段,锚段与锚段的相互过渡结构称为锚段关节,通常有绝缘(四跨)锚段关节和非绝缘(三跨)锚段关节之分,前者亦称电分段锚段关节,后者则为机械分段锚段关节。锚段与锚段之间的电气联接用电联接线(三跨)或隔离开关(四跨)完成。
2、支持装置
支持装置用以支持接触悬挂并将其负荷传给支柱或其他建筑物,其结构随线路情况而变化。区间主要为腕臂结构;站场则视股道数量、线路情况、支柱所在位置等因素而选用软横跨、硬横跨或腕臂结构,以软横跨为主,高速铁路则采用硬横梁;隧道和桥梁(下承桥)等大型建筑物处又要视具体情况而作设计,必要时采用特殊结构。
3、定位装置
定位装置包括定位器和定位管,其作用是保证接触线与受电弓的相对位置在规定范围内,并将接触线的水平张力传给支柱。
4、支柱基础
支柱用来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。支柱有钢柱和钢筋混凝土柱两种。前者立在用钢筋混凝土浇成的基础上,基础埋在路基内;后者则直接埋在路基中。桥梁(上承桥)通常采用钢柱,其基础在桥墩上预留。
支柱上还装有接地装置,与钢轨回路接通,起到保护作用。下锚支柱上还装有补偿装置,并设拉线装置。
(三)接触网的供电分段
为了保证安全供电和灵活运用,接触网在结构上设有供电分段。
如前所述,在牵引变电所和分区亭所在地的接触网设置的分相绝缘装置为分相电分段;在同一供电臂内设置的电分段为同相电分段,如区间和站场之间(纵向),站场内的货物线、装卸线、段管线,枢纽内场与场之间等(横向)。
同相电分段的结构为四跨锚段关节,或采用分段绝缘器+三跨锚段关节结构。
分相电分段的结构,早期为八跨(两个四跨迭加)锚段关节式,后来为分相绝缘器+三跨锚段关节所代替。近年来,随着列车速度的不断提高,锚段关节式分相结构由于其弹性好、硬点小,受电弓过渡平滑等优点,在提速区段和高速区段又逐步采用。必须指出,电力机车在通过分相绝缘装置时,要“断电”通过,即在通过前将主断路器断开,滑行通过后,再闭合主断路器继续运行,否则会引起强烈电弧,造成相间短路,甚至烧断接触网线索。
(四)接触网的供电方式
我国电气化铁路均采用单边供电方式,即牵引变电所向接触网供电时,每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能(从两边获得电能则为双边供电,可提高接触网末端网压,但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用)。复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接,实现“并联供电”,可适当提高末端网压。当牵引变电所发生故障时,相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”,此时供电范围扩大,网压降低,通常应减少列车对数或牵引定数,以维持运行。
1、直接供电方式
如前所述,电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制,单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场,从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路(如宝成线、阳安线)建设时,处于山区,地方通信技术不发达,铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆,接触网产生的电磁干扰影响极小,不用采取特殊防护措施,因此上述单边
供电方式亦称为直接供电方式(简称TR供电方式)。随着电气化铁路向平原和大城市发展,电磁干扰矛盾日显突出,于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施,便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点,即在接触网支柱田野侧,与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时,附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流,理论上讲(或理想中)大小相等、方向相反,从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的,所以不同的供电方式有不同的防护效果。
2、吸流变压器(BT)供电方式
这种供电方式,在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器(变比为1:1),其原边串入接触网,次边串入回流线(简称NF线,架在接触网支柱田野侧,与接触悬挂等高),每两台吸流变压器之间有一根吸上线,将回流线与钢轨连接,其作用是将钢轨中的回流“吸上”去,经回流线返回牵引变电所,起到防干扰效果。
由于大地回流及所谓的“半段效应”,BT供电方式的防护效果并不理想,加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂,机车受流条件恶化,近年来已很少采用。
3、自耦变压器(AT)供电方式
采用AT供电方式时,牵引变电所主变输出电压为55kV,经AT(自耦变压器,变比2:1)向接触网供电,一端接接触网,另一端接正馈线(简称AF线,亦架在田野侧,与接触悬挂等高),其中点抽头则与钢轨相连。AF线的作用同BT供电方式中的NF线一样,起到防干扰功能,但效果较前者为好。此外,在AF线下方还架有一条保护(PW)线,当接触网绝缘破坏时起到保护跳闸作用,同时亦兼有防干扰及防雷效果。
显然,AT供电方式接触网结构也比较复杂,田野侧挂有两组附加导线,AF线电压与接触网电压相等,PW线也有一定电位(约几百伏),增加故障几率。当接触网发生故障,尤其是断杆事故时,更是麻烦,抢修恢复困难,对运输干扰极大。但由于牵引变电所馈出电压高,所间距可增加一倍,并可适当提高末端网压,在电力系统网络比较薄弱的地区有其优越性。
4、直供+回流(DN)供电方式
这种供电方式实际上就是带回流线的直接供电方式,NF线每隔一定距离与钢轨相连,既起到防干扰作用,又兼有PW线特性。由于没有吸流变压器,改善了网压,接触网结构简单可靠。近年来得到广泛应用。
综上所述,早期电气化铁路均采用直接供电方式,为避免和减少对外部环境的电磁干扰,研发了BT、AT和DN供电方式,就防护效果来看,AT方式优于BT和DN方式,就接触网的结构性能来讲,DN方式最为简单可靠。随着通信技术的快速发展,光缆的普遍应用,通信设施及无线电装置自身的防干扰性能大为增强,考虑到接触网的运行可靠性对电气化铁路的安全运行至关重要,所以通常认为,一般情况下DN供电方式为首选,在电力系统比较薄弱的地区,经过经济技术比较,可采用AT供电方式,BT供电方式则尽量少采用或不采用。本人认为,这是近三十年来我国电气化铁路供电方式发展和应用的实践过程中总结出来的普遍看法,同样也要接受今后的实践检验,不断总结提高。
(五)电力机车简介
我国电气化铁路采用的电力机车大多数为可控硅整流器电力机车,其结构简单、牵引性能好、运行可靠、维修方便,而且各项经济技术指标较高,所以被广泛采用。电力机车工作时,受电弓从接触网获得高压单相交流电能,经过变压器降压和整流器整流,把高压交流电变成低压直流电供给牵引电动机使用。目前,国产主型电力机车为SS(韶山)型,SS1、3、4、6、6B、7和7B型均为客货两用型,近年来随着列车提速和高速铁路的发展,研制开发了SS7C、7D、7E、SS8和SS9型客运电力机车,以及DJ型(交—直—交)客运电力机车。此外,我国还先后引进过法(6Y、6G、8K)、日(6K)、德(DJ1)和前苏联(8G)
等国的电力机车。
有关电气化铁路的基础知识简单介绍到这里。根据铁道部关于郑~徐电气化改造工程初步设计批复意见,郑州、济南铁路局管内的郑州~徐州电气化铁路牵引供电系统采用远动装置;济南局文庄牵引变电所采用单相变电所,主变为220kV单相牵引变压器;郑州局圃田牵引变电所采用三相变电所,主变为110kV三相Y/Δ接牵引变压器;郑~徐间其余牵引变电所采用三相——二相变电所,主变为近年来新开发的110kV三相V/V接牵引变压器;接触网采用全补偿简单链形悬挂(正线)和半补偿简单链形悬挂(站线),分相绝缘装置为锚段关节式;济南局刘庄~北东闸、郑州局商丘西~兴隆庄间站场采用硬横梁方案,以满足列车最高运行速度200km/h的要求;供电方式为DN方式;客运机车为SS9型,货运机车为SS4型。
第四篇:电气化铁路学习
铁路电气化区段人身作业安全措施
一 所有接触网设备,自第一次受电开始,在未办理停电接地手续之前,均按有电对待,新建电气化铁路接触网送电,应提前十五天用书面通知有关单位,路内外有关单位接到通知后,要通过多种形式进行广泛宣传各安全培训教育,电气化铁路上的施工和作业均须按带电要求办理各项手续.2 电气化区段各单位每年必须认真组织从业人员进行电气化安全措施专门学习培训和考试,考试合格后方准在电气化区段作业(满分80分),非电气化区段入电气化区段的人员必须进行安全培训,并经考试合格后方可上岗.3 在铁路营业线上施工维修作业的劳务工必须由具有带班资格的正式职工带领,劳务工不得单独上线作业,施工维修作业必须由经过考试合格的职工担任防务员,劳务工不得担任防务工作,施工维修作业要严格按照规定切实履行防护职责,认真做好防务工作.4 铁路运营线施工,维修单位要加强对劳务工的施工安全培训,按照三级安全培训教育要求,根据施工维修作业内容进行应知应会和安全专业技术培训教育,特种作业人员必须特证上岗.要加强对劳务工正确规范使用安全带,安全帽等安全防护用品的培训各使用情况的检查,确保施工维修作业过程的安全控制和安全措施的落实到位.5 在带电接触风下作进行事故急救援抢险时,要由供电部门采取可靠的防护措施,对非电气化区段有关人员进入电气化区段进行抢险,救灾或处理应急突发事件时,有关单位,部门的负责人应向作业人员告知电气化区段案值 规定和注意事项,并设专人防护.6 在电气化铁路天桥及跨线桥靠近跨越接触网的地方,必须设置安全栅栏.7 在电气化区段,除专业人员按规定作业外,所有人员和携带的物件与接触网设备牵引变电设备和电力机车的带电部分,必须保持2米以上的距离,禁止通过任何物体,如棒条,导线,水流等与上叙设备相接触间接带电作业除外)8 乘坐轨道作业车时,严禁将长大料具高兴挥动,作业人员拿有长大物体通过学习电气化铁路时,必须使其保持水平状态通过.9 电气化区段接触网停电时,任何从业人员严禁登上各种机车车辆顶部进行任何作业,严禁翻越车顶通过线路.10在电气化区段,通过铁路平交道口的机动车辆装载的货物高度(从地面算起)不得超过4.2米,和触动道口限界门的活动横板或吊链,装载高度超过2米以上的货物上严禁坐人,供电部门要在道口设限界上右侧杆上安高有上叙内容的安全提示牌。
11电气化铁路上,加高索道或其它网线时需经主管部门批准,与有关部门签订施工安全协议书,有关部门必须做好监护,保证其绳索与接触网带电部分最小距离应大于5米,并设有接地线。在电气化铁路上使用铺路机。铺轨机铺碴机架桥机及其它设备时,加其作业范围不越出机车车辆限界,而工作人员与接触网带电部分的距离保持在两米以上时,接触网可不停电,但要有供电部门人员的监护,达不到上叙条件,应停电作业,按相关规定办理手续。13 所有进入电气化区段作业的人员,必须按规定穿戴劳动防护用品。间接带电作业使用的各种绝缘工具,必须要有安全标志,和产品合格证,且其电气强度不得小于3KV/CM。有关单位要制订绝缘工具的专门保管制度和防潮措施,并按要求定期进行实验。绝缘工具在每次使用前,必须仔细检查有无损坏,用清洁干燥的抹布擦拭有效绝缘部分,并用2500VM测量有效绝缘部分的绝缘电阻是否符合要求。在距接触网带电部分不足2米的建筑物作业时,接触网必须停电,由供电部门验电和装设可靠的的临时接在线,并设专人监护,作业结束,供电部门要确认所有工作作业人员都已进入安全地点,方可通知正式完工,办理送电手续。禁止在接触网支柱上搭设衣物攀登支柱或在支柱旁休息,禁止在吸流变压器下,铁塔下避雨,在雷雨天气巡视时,不准靠近避雷针,避雷器,雨天作业时,必须远离接触网支柱,接地线,回流线等设备。17 用水或一般灭火器扑灭距接触网带电部分不足4米的燃着物体时,接触网必须停电,扑灭距离接触网超过4米的燃着物时,可不停电,但必须使水流不向接触网方向喷射,若用沙土灭火时,距接触网在2米收上时,可不停电。在距离接触网支柱及带电部分5米以内的钢管,脚手架,钢梁柱,道口金属杆等金属结构上,均需装设接地线。在距接触网5米范围内使用发电机,空压机,搅拌机等设备时,应有良好的接地装置。严禁向
接触网上抛挂绳索等物体,发现接触网断线或在接触网上挂有线头,绳索等物体时,不得与其接触,必须保持10米以上的距离,并将该处加以保护,立刻通知供电部门进行处理。
20遇雨雪等天气等不良情况时,禁止靠近接触网设备部件等,禁止使用带金属的雨伞等物在接触网下作业。
1.在电气化区段上施工需要停电作业时,应提出接触网停电申请。
2.电气化区段施工,施工单位应与铁路供电部门签订施工安全协议明确各自的安全责任。
3.电气化区段施工必须指派专职人员负责与电力调度和接触网工区联系,遇紧急情况及时通知现场施工负责人。
4.既有线电气化区段施工应符合下列规定:
(1)作业人员及其携带物件,或在建筑物及设施上施工,与接触网带电部分的距离必须保持在2m以上,接触网可不停电,但应有接触网工的监护。
(2)不符合(1)款条件时,应在接触网停电下作业.并应提前向电力调度提出接触网停电申请,接到停电施工许可命令后由接触网工安设临时接地线方可施工。
(3)当接触网断电时,无论已断导线是否落到地上,严禁任何人接触。当施工人员发现接触网断线时,应立即通知附近接触网工区或电力调度员,并按规定设停车防护信号加以防护,并在断电导线的l0m半径范围以内禁止有人接近。
(4)电气化区段(特别是离接触网较近的场所)严禁使用电雷管起爆。爆破必须停电。
(5)在电气化线路上进行起道、起道前必须征得供电部门的同意,必要时应由供电部门派员配合。拨道前应测量接触网支柱内侧距轨道中心距离,起道时轨面不得超过轨面高度标记。
5.使用铺轨机、架桥机、铺碴机、吊车等设备时,机械各部分作业范围不应超出机车车辆限界。
6.在更换钢轨、道岔及其连接零部件,起拨道以及调整轨缝时,应事先通知供电部门采取安全措施,防止引起回流断路或信号故障。
7.各种车辆和行人通过电气化区段平交道口时必须符合下列规定:
(1)汽车和兽力车货物装载高度(从地面算起)不得超过4.5m;
(2)在装载高度超过2m的货物上严禁坐人;
(3)高长杆件应水平通过。
8.电气化区段装卸作业应符合下列规定:
(1)凡敞车装卸货物,必须请求停电后作业;
(2)采用蒸汽机车或内燃机车牵引列车在区间进行装卸车时,应先办妥停电手续;
(3)使用棚车、风动石碴车装运的货物可不停电卸车;
(4)平车装运钢轨、片石、混凝土枕(不超过二层),使用不长于0.8 m长的短撬棍卸车时,可不停电,站在车上作业,作业时使用工具不得超过头部。
8.开行施工列车时应按下列要求执行:
(1)列车出发前应对列车制动机进行机能试验。
(2)运行中严格按信号行车,严禁超速行车。发现危及行车安全或人身安全时,应及时减速或停车。
(3)列车无线调度电话必须全程运转,严禁关机。遇列车无线调度电话故障时,列车应在前方站停车报告。
(4)行车必须保证停车准确,按规定鸣笛。防止列车冲动和断钩。
(5)施工列车在区间被迫停车进行防护或停车进行装卸作业,或者使用紧急制动阀停车后再起动时,司助人员必须服从施工负责人的指挥,并按规定检查试验列车制动主管的贯通状态,确认列车完整,具备开车条件后方可起动列车。
(6)施工列车在停站等会列车及在区间停车卸料时,不得关闭风泵,应保持机车总风缸和制动主管有足够的压力。
(7)开行施工列车进入封锁区间进行施工时,施工负责人必须明确指定随车进行防护的专职人员,并督促检查其携带的行车防护用品是否符合规定。
(8)为避免妨碍迎面来车的视线,夜间应关闭头灯或减弱灯光的强度。
9.由于意外事故或行车设备故障等原因造成施工列车在区间被迫停车时,除使用列车无线调度电话充分联系外,还应该使用响墩(自动闭塞区段除外)对列车进行防护,并设防护人员显示停车手信号。具体要求按铁道部有关列车在区间被迫停车的处理办法。
10.特快列车区段作业时,安全联络员应随时与车站值班员联系,掌握列车运行情况,特快列车到达施工地点前10 min必须停止施工。设备、工具等应撤至距钢轨外侧2m以外,施工机械、物料堆码必须放置牢固。施工人员应在线路3m以外躲避。
11.凡有碍行车施工时,施工地点应设置防护。铁路状态及其设施未恢复到允许放行列车的条件不得撤除防护。施工防护信号的设置与撤除由施工负责人决定。
12.防护人员应指定专人并经过考试合格的职工担任。防护人员执行防护工作时不得离开工作岗位。
13.区间施工时单线应在车站两端,双线应在来车方向车站设驻站联络员,施工现场设工地防护员,防护人员必须携带防护用具(包括信号旗或信号灯、喇叭、无线对讲机、信号灯供夜间使用)。
14.铁路建设施工占用钱路作业,应根据线路等级,使用停车手信号进行防护,信号显示位置应符合铁道部有关施工及路用列车开行的规定。
15.施工人员听到防护员发出的预报信号后,应作撤离准备。当施工负责人发出停工命令时,应立即撤除妨碍行车的一切障碍物,并迅速到安全地点待避。
16.在区间线路上进行的作业不妨碍行车安全时,可不设置停车信号及减速信号防护,应在施工地点两端各500-1000m处列车运行方向(双向在列车运行的正方向)的左侧路肩上,设置作业标防护。当施工人员听到司机长声呜笛时,应及时到安全地点待避。
25Hz相敏轨道电路的原理及应用 前 言
截止到2005年底,中国铁路总营业里程已达到7.5万公里,复线达到2.5万公里,电气化达到2万公里,并且还将修建更多铁路。目前在电气化铁路上有90%的车站采用25Hz相敏轨道电路,因此该制式成为电气化铁路站内轨道电路的首选。1997年经铁道部鉴定,决定用“97型25Hz相敏轨道电路”替代原“25Hz相敏轨道电路”在全路推广使用。97行25Hz相敏轨道电路具有工作稳定可靠,维修简单和故障率低的优点,具有很高的抗干扰能力,并延长了轨道电路的极限 长度(可达1500m),深受现场欢迎。第一章
轨道电路概述
一、轨道电路作用及构成
轨道电路是铁路信号自动控制的基础设备。利用轨道电路可以自动检测列车、车辆的位置,控制信号机的显示;通过轨道电路可以将地面信号传递给机车,从而可以控制列车运行。
轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体,两端加以电气绝缘或电气分割,并接上送电和受电设备构成的电路。
二、轨道电路的原理
当两根钢轨完整,且无车占用,即轨道电路空闲时,电流通过两根钢轨和轨道继电器,使轨道继电器吸起,前接点闭合,信号开放。当列车占用轨道电路时,电流通过机车车辆轮对,轨道电路被分路。由于轮对电阻比轨道继电器电阻小得多,使电源输出电流显著加大,限流电阻上的压降随之增加,两根钢轨间的电压降低,流经轨道继电器的电流减少到它的落下值,使轨道继电器落下,后接点闭合,信号关闭。同时,当轨道电路发生断轨、断线时,同样会使轨道继电器落下。
三、轨道电路分类
1、按轨道电路的工作方式分为开路式和闭路式轨道电路。闭路式轨道电路能够检查轨道电路的完整性,所以目前信号设备中多采用闭路式轨道电路。
2、按牵引电流通过方式分为单轨调和双轨条轨道电路。双轨条轨道电路工作比单轨条轨道电路稳定可靠,极限长度基本上可以满足闭塞分区长度的要求,但成本高。电气化区段多采用双轨条轨道电路。
3、按相邻钢轨线路的分割方法分绝缘节式和无绝缘节式轨道电路。
4、按信号电流性质分直流、和交流;连续式和脉冲式供电等几种。我国目前应用的有:50Hz轨道电路、25Hz相敏轨道电路、微电子交流计数轨道电路和移频轨道电路(有4信息、8信息、18信息和UM71、ZPW2000)。
四、轨道电路的工作状态
根据轨道电路的基本要求,在设计、计算和研究时,应分析以下三个状态:
1〉
调整状态是轨道电路空闲、线路完整,受电端正常工作时的轨道电路状态;其最不利条件是参数的变化是通过轨道继电器的电流最小,即电源电压最小,钢轨阻抗最大而道渣电阻最小。
2〉
分路状态是两条钢轨间被列车车轮对或其他导体连接,使轨道电路受电端设备能反映轨道被占用的轨道电路状态;其最不利条件是参数的变化是通过轨道继电器的电流最大,即电源电压最大,钢轨阻抗最小而道渣电阻最大。
3〉
断轨状态是轨道电路的钢轨被折断时,轨道电路受电端设备能反映钢轨断轨的轨道电路状态;其最不利条件是参数的变化是通过轨道继电器的电流最大,除了与电源电压最大,钢轨阻抗最小有关系外,还与断轨地点和道渣电阻大小有关。
第二章
25Hz轨道电路 第一节
25Hz轨道电路概述
一、25Hz轨道电路设备的基本组成。
1〉送电端设备构成:送电扼流变压器BE25、轨道变压器BG25、电阻R0、保险RD1、保险RD2。
2〉受电端设备构成:受电扼流变压器BE25、轨道变压器BG25、电阻R0、保险RD1、防雷FB、防护盒FH、25HZ轨道继电器GJ(JRJC1-70/240)。
另外25HZ轨道电路的轨道电源和局部电源分别由独立的轨道分频器和局部分频器给轨道继电器的轨道线圈和局部线圈供电。
二、25HZ轨道电路的特点。
1)相敏25Hz轨道电路由于采用了二元二位继电器,其具有可靠的相位选择性和频率选择性,因而对贵端绝缘破损和外界牵引电流或其他频率电流的干扰能可靠的进行防护
2)25Hz轨道电路采用25Hz频率后,与其它工频连续式轨道电路比较,在相同条件下,受道渣电阻变化影响小。
3)25Hz电源是运用分频的原理构成的,由于50Hz工频稳定,所以它也有频率稳定的特性,其频率衡定在50Hz的一半。
4)由于25Hz分频器的固定特性,当两个分频器的输入端反向连接时,则其输出电压相差90°,易于做成局部电源电压恒定超前轨道源电电压90°,因而可以采用其中调相方式。5)25Hz分频器具有不可逆性,虽然50Hz不平衡牵引电流通过扼流变、轨道变压器流入轨道分频器的输出回路,但在其输入端不可能有100Hz电流。同时室内轨道继电器的局部线圈是由局部电源单独供电,他不与钢轨或轨道分频器的输出相连,又不经过室外电缆线路,不受接触网电流产生的50Hz干扰电压的影响。
6)“田”字型分频器的两线圈呈90°位置放置,输入线圈的交流产生的刺痛不与谐振线圈完全相交,因而原则上排除了在输入线圈间有局部断路时输入线圈50Hz电流向分频器输出电路的变化,大大降低25Hz输出回路中50Hz成分。
7)分频器具有稳定特性,当输入的50Hz电源电压在220V(+33,-44),负载由空载至满载的范围变化时,分频器的输出电压在220(+6.6,-6.6)V范围变化,因而提高了轨道电路工作的稳定性。
8)25Hz轨道电路由于采用了连续方式,从而较为方便的找出其工作的最不利条件和肌线指标,更便于通过计算和实验手段加以验证。
三、25Hz轨道电路工作原理
25Hz轨道电路的信号电源是由铁磁分频器供给25Hz交流电,以区分50Hz牵引电流,接受器采用二元二位轨道继电器,该继电器的轨道线圈由送电端25Hz轨道电源经轨道传输后供电,局部线圈则由25Hz局部分频器电源供电。轨道继电器工作时,从轨道电路取得较少的功率而大部分功率是通过局部线圈取自局部电源,因而轨道电路的控制距离可以延长,且只有轨道继电器上的轨道线圈电压Ug和局部线圈电压Uj之间的相位角接近或等于90°时,转矩最大,是翼片绕轴旋转,带动接点动作,否则,翼片不能旋转,不能带动接点动作。所以,25Hz轨道电路既有对频率的选择性(区别开电力牵引电流)又有相位的选择性。当轨道线圈和局部线圈电源电压满足规定的相位要求时,GJ吸起,轨道电路处于调整状态,即表示轨道电路空闲。当列车占用时,轨道电路被分路,GJ落下。若频率、相位不对时,GJ也落下。因而,其抗干扰性能较强,广泛应用于交流电力牵引区段。25Hz相敏轨道电路的原理图如下所示:
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第五篇:电气化铁路接触网检修
电气化铁路接触网检修的调研
1引言
自从1961年我国第一条电气化铁路宝凤段通车运营以来,我国的电气化铁路经历了从山区到平原,从单线到复线,从低速到高速的发展阶段。电力牵引功率大、速度快、能耗低、效率高、经济环保,已成为我国铁路牵引的主力军。随着近年来铁路大面积提速和运输运量的不断增长,对电气化铁路设备性能提出了更高的要求。
调研时间 调研的地点
一、调研项目、内容及目的
1、安全作业的规章制度;
2、基本防护知识;
3、接触网常用工具的使用训练;
4、接触网常用零部件识别;
5、承力索回头的制作;
6、登梯、攀杆作业;
7、隔离开关、分段绝缘器的安装;
8、拉出值及线岔的检调;
9、接触网电气烧伤的防治措施
二、调研方法
1、学习《安规》《检规》;
2、学习《安规》了解防护知识;
3、向工区接触网师傅请教学习了解工具的使用并在师傅的指导下实际操作;
4、向工区接触网师傅认识接触网常用零部件的用途作用及规格;
5、在工区接触网师傅的指导下学习承力索回头的制作的标准及操作要领;
6、在工区接触网师傅的指导下学习登梯、攀杆作业的练习;
7、学习隔离开关、分段绝缘器的安装;
8、学习拉出值及线岔的检调;
9、接触网电气烧伤的防治措施
三、调研的内容及过程
一、学习接触网安全工作规程及接触网运行检修规程(一)、学习接触网安全工作规程(简称“安规”)
1、工区安全技术人员对大家进行安全教育,学习《安规》的总则,一般规定、作业制度、高空作业、停电作业、带电作业倒闸作业、作业区的防护等内容。《安规》所列条目,都是总结了接触网上发生的各种事故,从中汲取经验教训甚至是血的教训而编写出来的。所以它有绝对的权威性,现场又称它为保命的规程。
2、《安规》中讲明了作业制度中的有关规定、高空作业要求和不同作业方式下应办理的手续及注意事项。要求凡是从事接触网运行和检修工作的所有人员,都必须经过考试评定安全等级,取得安全合格证后方可参加相应的接触网运行和检修工作;雷电时禁止在接触网上进行作业,有雨、雪、雾或风力在5级以上的恶劣天气时,一般不进行V形天窗作业和带电作业。
3、在作业制度中要求:作业前要填写工作票,工作票分3种:接触网第一种工作票,用于停电作业,就是在接触网停电设备上进行的作业;第二种工作票,用于带电作业,就是在接触网带电设备上进行的作业;第三种工作票,用于远离作业,就是在距离接触网带电设备附近的设备上进行的作业。开工前,作业组工作领导人要宣读工作票内容,作业结束后,要将工作票交给工区由专人统一保管不少于3个月。
4、在高空作业中还规定了,离地3米为接触网高空作业,要设专人对作业人员进行监护,特别指出攀杆作业,登梯作业和车顶作业的有关要求。
5、《安规》中还具体规定了各种作业方式的安全距离、命令程序和安全措施,如停电作业时,应由何人办理停电手续,明确要求,由安全级别不低于3级的作业成员为要令人,向电力调度申请停电。经电力调度审查批准发布作业命令后,才能开始作业。对停电作业前,验电接地的操作方法和安全注意事项都有了严格的规定。在带电作业的命令程序、安全距离、绝缘工具和一般带电作业要求等,都作了详细说明,总之,安规是接触网规程中最重要的规章。
(二)、学习接触网运行检修规程(简称“检规”)
学习《检规》总则、第一章运行和管理、第二章检修、第三章技术标准和目录等内容。其中最重要的是技术标准一章,特别是对重要设备中的有关参数要牢记,如拉出值;导线高度、锚段关节、线岔、电位器补偿器、中心锚结和软横跨等有关技术规定,接触网维修人员在检修接触网设备时,应严格遵守检规技术要求。
二、学习作业时的行车防护
1、在调研期间到工区学习了作业区的防护知识,了解到,在区间作业时,驻站联络员设在能控制列车运行相邻车站的运转室;车站作业时,驻站联络员设在该站运转室。作业时,每个作业组在作业区段两端,必须按规定距离设置行车防护人员,并不得侵入建筑限界。在160km/h及以上区段间接带电作业时,必须在车站行车室及作业现场分别设置行车防护人员。
2、最重要的是,不同作业组分别作业时,不准共用行车防护人员。行车防护人员在执行任务时,要坚守岗位,思想集中,要与作业组保持联系认真、及时、准确 地进行联系和显示各种信号。
三、学习认识接触网工具的使用
在工区向接触网师傅请教学习了解工具的使用,并在师傅的指导下实际操作,接触网与运营检修中采用的工具大体分为
1、停电检修作业工具有:停电作业车梯、铝合金梯、滑轮组、棕绳、手板葫芦、紧线器、安全用品等;
2、带电作业用的工具有:绝缘梯、绝缘滑轮组、绝缘绳、绝缘拉杆、绝缘测量工具等;绝缘工具存放在专门的绝缘工具库房内,绝缘工具房内设有防潮设备。
3、常用携带工具有:钢线钳、活动扳手、管扳手、管子割刀、钳工锤、断线钳、紧线器、接触线压弯器、接触线正弯器、接触线正面器、游标千分尺、道尺、水平尺、温度计、钢卷尺、皮卷尺、放线滑轮等。学习时还特别有幸在师傅的指导下对专用工具接触线正弯器进行了实践操作,以及常用工具的实践操作;
4、工区还配有一些简单的修理设备和工具如:台钻、台式虎钳、砂轮机、万用表、兆欧表、拉力表、喷灯等,四、学习认识接触网零件的用途及使用
在工区向接触网师傅学习认识接触网各种零件的用途及使用,接触网的零件主要有:定位线夹
用在接触线定位点处、吊弦线夹
用在悬挂吊弦、中心锚结线夹
用在连接中心锚结辅助绳、钢铝接触线连接线夹
用在连接电连接与钢铝接触线、电连接线夹
用在电连接线与承力索、接触线接头线夹
用在铜接触线接头、支持器
用在非工作支定位、长支持器
用在隧道定位、长定位环
用在反定位管上与定位器相连、定位环
用在定位管或腕臂上与定位器相连、套管绞环
用在腕臂上与调节板相连、杵座鞍子
用在挂各种线索与杵头相连、钩头鞍子
用在与腕臂套管绞环相连挂承力索、双耳鞍子
用在挂各种线索与单环零件、双鞍子
用在挂两条线索与杵头零件相连、定位环线夹
用在软横跨下部固定绳挂接定位器和斜拉线、U型线夹
用在软横跨上部固定绳挂接斜拉线和直吊弦、横承力索线夹
用在单横承力索上下端挂直吊弦、双横承力索线夹
用在双横承力索上下端挂直吊弦、杵座斜型线夹(分70型及50型)
用在钢绞线回头一般与绝缘子杵头相连、双耳斜型线夹
用在与单环零件相连用于绞线回头、旋转腕臂底座
用在腕臂与支柱的连接、双耳连接器
用在腕臂式绝缘子与腕臂底座之间的连接、调节板
用在水平拉杆与腕臂上套管绞环的连接,可调节水平拉杆水平状态、钢线卡子
用在两条线子间的连接、接触线电连接线夹
用在电连接于铜接触线的连接、电连接线夹
用在电连接于铜承力索的连接、接触线终端锚固线夹
用在铜接触线终端锚固、承力索终端锚固线夹
用在铜绞线接头对接、接触线接头线夹
用在接触线接头对接、承力索接头线夹
用在承力索接头对接、D型补偿滑轮
用在接触线或承力索的补偿装置中、500(700)型限制管式线岔
用在道岔两支接触线交叉点、接地线夹
用在钢轨上固定接地线。
五、学习掌握承力索回头的制作
1、在工区学习掌握了承力索回头的制作技术,技术人员首先告诉我使用的工具材料有:工具袋、钢卷尺、手锤、个人工具、GJ-70钢绞线、70型楔形线夹、细绑线大剪子,利用这些工具在5分钟内完成制作,2、技术标准要求
其标准为回头从线夹边沿算起450-500mm,钢绞线在线夹内的回头应与楔子密贴,楔子必须打紧,承力索不得散股和扭劲,线夹与承力索回头不得有重伤,对回头端进行绑扎,如绑扎一处则离回头端部50mm处开始,绑扎长度为100mm。如绑扎两处,则每处20mm.相距100-150mm绑扎第二处,回头露50mm。工序正确,不得带手套握手锤,并注意防止碰伤手和腿操作要正确。
六、进行登梯、攀杆作业的练习
在工区师傅的指导下进行了登梯、攀杆作业的实做学习,当用梯子作业时,作业人员要先检查梯子是否牢靠;要有专人扶梯,梯脚要放稳固,严防滑移;梯子上只准有1人作业。在攀杆作业的实做学习时师傅要求攀登支柱前先检查安全带是否良好,还要检查所要攀登的支柱状态,观察支柱上有无其他设备,选好攀登方向和条件。攀登支柱时要手把牢靠,脚踏稳准,尽量避开设备并与带电设备保持规定的安全距离。用脚扣和踏板攀登时,要卡牢和系紧,严防滑落。上杆后人员站在作业的合适位置将安全带系在可靠处。
七、学习调研隔离开关和分段绝缘器安装
一、隔离开关的安装
隔离开关安装需要5人,其中杆上2人,地面3人。
1、安装前先进行外观检查试验及做好安装前的准备工作。
2、隔离开关安装操作步骤如下:
根据隔离开关安装图按要求安装开关托架、踏脚底座、开关支架。
在杆顶田野侧固定隔离开关吊架架座,并将架臂插入架座管中,转向田野侧 对于钢柱,混凝土软横跨柱的隔离开关安装,可在开关支架上方2米左右处,将跳线槽钢固定在上面,杆顶至槽钢端部用铁线拉紧。
在吊臂端挂单滑轮,帮隔离开关及晃绳。起吊隔离开关、吊至超过开关托架高度,转动吊架架臂,使开关位于杆顶正上方。
慢慢松动吊绳,对准安装孔穿螺栓,固定隔离开关。将操动和隔离开关操东周连接起来,拧紧螺帽,用钢锯将多余丝扣部分锯掉,在用手锤敲打几下,将螺帽封死。
安装操动机构托架,将操动机构与操动杆连接起来,并固定操动机构。撤出所有安装工具,安装电连接。
隔离开关安装好后,应手握操动机构手柄,反复动作,观察隔离开关开合闸角度、闸刀触头接触情况、接地闸刀动作及接触情况、操作灵活程度等,发现问题,进行调整。
3、安全质量注意事项
开关托架或开关支架安装应稳定,水平,杆顶不平者可预先用混凝土垫平。隔离开关瓷柱应直立,并相互平行,施工误差不得超过2°,底座应水平,不平者可用垫片平,但垫品不得超过三片。
操动杆应竖直,操作灵活,动作无误,开合闸角度符度要求。
触头接触良好,压力均匀,无回弹现象,触头表面清洁,无伤痕。
由接地刀闸的隔离开关,主刀闸与接地刀闸面的机械联锁正确可靠,接地刀闸接触良好。
止钉间隙1~3毫米。
隔离开关起吊过程中,瓷件不得碰杆,以防损坏。
二、分段绝缘器安装
分段绝缘器安装一般分两步进行:先安装承力索的绝缘子串,再安装接触线上的分段绝缘器。
1、承力索电分段绝缘子串的安装操作步骤:
(1)安装前的准备:在安装位置立好梯子,梯绳倒在接触线上边,梯子上作业人员将安全带挂在承力索上,工具由棕绳吊上来,并悬吊在承力索上。
(2)在承力索断线处两侧适当位置各打紧两个楔型紧线器。并在其前面安装钢线卡子或吊弦线夹,以防滑动。用双钩紧线器将两个楔型线夹尾部的套子钩住。
(3)紧线、断线:在承力索断线处用细绑线扎好,当双钩紧线器紧到断线处承力索略有松驰,并确认楔型紧线器、双钩紧线器和套子安全可靠后,梯上作业人员互相配合,共同用断线钳将承力索断开。
(4)安装:断线处两边分别用70型双耳,杵座楔型线夹做好回头并进行缠绑,为不改变承力索张力和补偿坠砣对地高度,每个回头长度应为绝缘子串长度与连接零件长度和的一半(大约360毫米左右)、然后安装悬式绝缘子串。
2、接触线上分段绝缘器的安装操作步骤。
(1)拉力试验:安装前,分段绝缘器应进行拉力试验,一般是将组装好的绝缘器在1200公斤拉力下持续2小时,然后在500公斤拉力下调整各部零件使导流滑板与接触线在一个平面内。
(2)在分段绝缘器安装位置的两侧接触线上适当位置,用汽油棉纱擦去接触线上油污。打紧两个蛙式紧线器。为防止滑动,在蛙式紧线器前方各上紧1~2个吊弦线夹。然后将双钩紧线器与蛙式紧线器尾部的套子进行连接。
(3)断线与接头:当双钩紧线器紧到接触线略有松驰时,停止紧线,确认接触线上紧线器及连接工具牢靠后,即可断线。将分段绝缘器的四角用吊弦吊在承力索上,大致吊平。绝缘器位置调整妥当后,将分段绝缘器接头线夹处的接触线围弯,固定在分段绝缘器接头线夹内。
分段绝缘器的位置应与承力索绝缘子串对称。即分段绝缘器中心与绝缘子串的中心在同一垂直面上。
(4)接头做好后,略松一下双钩紧线器,使绝缘元件受力,检查无异状后方可全部松开。撒降部分工具。
(5)分段绝缘器的调整:首先调整分段绝缘器四角的四根吊弦,使其底面与轨面平行。然后用锉刀打磨找平战斗英雄用木板或其他物品模拟集电弓,进一步试验是否刮弓,是否平滑,直至调平为止。
八、对直线区段导线拉出值的调整和线岔调整的调研
一、拉出值的调整
接触线的拉出值是指接触线对集电弓中心的偏移而言;在直线区段接触线多布置成“之”字形,所以又叫“之”字值。
这次拉出值的调整是采用梯车进行,梯车上2人作业,辅助4人,如需更换拉出值方向和材料时,还需要增加杆上作业1~2人。
(一)先拉出值的测量:
在调整接触线拉出值时,根据平面图上的设计拉出值测量各定位点处,接触线在线路上的投影位置,再调整导线。
由于直线区段受电弓中心与线路中心是重合的,所以接触线中心的偏移值即为拉出值。测量时,将道尺卡在钢轨上,根据轨距e=1435mm,找出线路中心在道尺上的位置“O”点,然后以道尺上的“O”点为起测点,根据平面图定位点拉出值的大小和方向,即可测出接触线在线路的投影位置,并用油漆在轨枕上作出标记,以便于以后调整。
(二)拉出值的调整: 拉出值调整的一般方法:
将线坠挂在接触线上,待线坠稳定后,线坠尖端即为接触线的实际位置。然后由梯车上作业人员将绳子栓在接触线上,通过滑轮由地面人员拉绳,梯车上人员调整定位环的位置或软定位器拉线的长度,调到线坠与轨枕上所做的接触线位置标记重合为止。
三、拉出值调整的技术要求:
1、拉出值直线区段一般为300毫米,允许施工误差为±30毫米,曲线区段拉出值为150~400毫米,允许施工误差为±30毫米。在任何情况下,拉出值均不宜超过450毫米。
2、调整拉出值时应注意跨距中接触线偏移值的变化,在任何情况下,跨距中任何一点接触线偏移值均不得大于475毫米,否则应改变相邻定位点的拉出值。
3、道岔柱处拉出值应保证两接触线定位点间的距离为100~150毫米,标准定位时,拉出值为375毫米,非标准定位时,应保证两接触线交点位于线间距500~700毫米范围内。
二、线岔的调整
(一)单开道岔线岔的调整,可按下列步骤进行:
(1)首先在线路上找出两接触线交叉点所要求的范围,并作出标记,标准定位时,两接触线相交于道岔导曲线两内轨轨距为660毫米-760毫米的横向中间位置处,最好在导曲线两内轨轨距为745毫米处;非标准定位时,两接触线尽量相交于道岔导曲线两内轨轨距为735-935毫米处。
(2)调节道岔定位柱处两接触线的拉出值,使两接触线交叉点在要求的范围内,并且交叉点尽量对称于两线路中心,使定位点两线路的拉出值基本对称,一般调至375毫米左右。
(3)当道岔定位处的调节不能达到接触线交叉位置的要求时,可调节相邻支柱处的拉出值。调节时,尽量不改变正线拉出值,且最大不能超过450毫米。
(4)线叉的调整还应考虑支柱布置是否合理,有时由于设计不当,在道岔定位柱与相邻支柱的跨距中接触线会出现脱弓现象。所以线岔调整完毕,应对这一区段接触线的位置进行复核。
(5)按要求安装限制管及电连接,并调好导线高度。
(二)线岔的技术要求:
线岔的型号是根据线岔距中心锚结的距离进行选择的。
线岔的安装应能保证在平均温度时,限制管中部在线岔交叉点,线岔温度变化偏移值计算公式与吊弦相同,即:⊿l=Lα(t安-t平)
由于限制管是固定在下面那支接触线上边的,计算时要注意式中的L为线岔距下面那支接触线的中心锚结的距离,⊿l也为下面接触线的线胀系数。当安装温度t安大于平均温度t平时,限制管向下锚方向偏移;反之,向中心锚结的方向偏移。线岔的安装应不影响接触线在温度变化时能自由纵向移动,限制管与其交叉的接触线间有1-3毫米的间隙。
线岔安装正确牢固无刮弓危险。
单开道岔标准定位两接触线应相交于道岔导曲线两内轨轨距660-760毫米的横向中间位置处。
接触线始触点两工作支应严格等高,误差应在±15毫米范围内。除两渡线的交叉之处安装一组电连接线,凡是安装线岔的地方均应安装电连接,电连接一般安装在悬挂点两工作支侧承力索间距400-500毫米处。
九.接触网电气烧伤的防治措施 加强主导电回路的检查
定期安排业务素质高的技术骨干进行夜间巡视,及时发现电气连接及零部件受热严重发红的隐患。对隔离开关锚段关节的电联结、站场的股道电联结、上网点要重点检查。
利用科技手段,加大科技投入,配备接触网红外热像仪,定期进行温度检测,发现异常立即打开检修整治。
严格按照维修计划安排定期进行主导电回路电气节点的解体检查,及时消除线夹与线索连接部位的氧化物、电腐蚀物,涂导电膏,确保连接状态良好。
在大电流(500A及以上)及高坡区段采取加强措施 使横向电连结器的间距减至100-150米一组。
隔离开关引线安装为双引线,锚段关节安装两组双根电联结 站场两端岔内咽喉区增设股道电连接;站场最外端线岔处安装两组电联结。
采用载流整体吊弦。
正确选用零部件、采取新工艺在安装设备线夹、电连接线夹时,要先清除线夹内杂物并预涂导电膏。馈线上网点的电联结采用双股连接方式,铜铝过渡线夹须采用内包式,禁止使用交接式点线接触式铜铝过渡线夹。
复线区段反方向电气补强复线区段站场应考虑到列车反方向停车启动取流需要,加装股道电联接。站场岔区、延锚形成关节处电气加强
个别线岔设置与锚段关节位置重叠时,按锚段关节要求补装电联结;站场股道内下锚支延长时,应按照悬挂延长形成的锚段关节增设电联结。对于已存在立体交叉而间距不够的线索加装绝缘套管;或加装等位线连接两交叉线索,保证电气畅通;或调整交叉线索间距,保证两线索间距大于200mm。
四、调研结论与建议
在调研期间通过对接触网相关规章、技术标准的学习和工具的使用、零部件的认识以及对接触网的制作、安装与检调有了更清晰的认识,接触网的检修主要是检查接触网设备、结构是否符合技术要求和标准,不符合的应及时纠正调整。通过检修,对设备进行分析,不断改进、提高设备质量,以确保安全和不间断的供电。
并对当前接触网检修方式做了相关的调研,当前的接触网人工检修方式主要有停电检修、间接带电检修和直接带电检修三种,在列车运行图中每日预留一定时间(单线铁路90min、双线铁路120min)不铺画列车运行线,用于停电检修接触网。间接带电检修就是利用列车运行间隙,借助绝缘工具(如绝缘杆)检测接触线高度;利用经过处理的水冲洗绝缘子等。直接带电检修一般利用绝缘梯车等电位带电作业,但在某些地段(隧道内、钢梁桥上)和某些检修项目(擦洗绝缘子)尚不能人工直接带电作业。
经过调研利用列车运行间隙直接或间接带电作业,虽然不影响正常的运输秩序。但是,列车对数多、运输繁忙的电气化铁路,尤其是高速客运专线或既有双线自动闭塞区段,同方向列车追踪运行间隔时间只有6~8min,根本无法采用绝缘梯车人工等电位直接带电作业。因此,仍需在列车运行图中预留接触网停电检修的“天窗”时间。目前各单位一般不进行直接带电检修作业。
在实践调研期间通过向工区的管理人员调研学习及查悦相关资料,还了解到接触网的检修分为周期修程和状态修程制,周期修程制是按时间及项目内容,定期进行巡回检修,状态修程制是根据接触网的运行状态,检修定期检查、检测及巡视,针对检查出的和已存在的问题进行相应的检修与维护,最后根据使用年限进行一次性的更换,实行寿命管理。
接触网的定期检修分为小修和大修两种修程。小修系维持性的修理。对接触网进行检测、清扫、涂油;对磨损、锈蚀到限的线索进行整修、补强或局部更换;对损坏的零部件进行修换,以保持接触网的良好技术状态。大修系恢复性的彻底修理。主要是成批更换磨耗、损坏到限的导线、承力索及供电线、回流线;更新部件、支撑装置、定位装置及支柱;对接触网、供电线、回流线进行必要的改造,以改善接触网的技术状态,提高供电能力。
对接触网的检修工作,要进行合理安排,对测量和检查出的缺陷,除危及安全需及时整修外,尽量将各种调整、修换的工作有机地结合进行,减少停电时间和停电的范围,提高检修效率。
状态修是在设备处于标准运行状态时,不进行定时、定期的维护性修理,而采用“梯车巡检、定期检测、检测车检查、缺陷处理”程式,实施相应的管理。
状态修是一种有目标、有针对性的维护修理,根据设备的运行状态,其维修的内容、项目、规模是不相同的。状态修是在限界值管理的基础上,定期以科学的检测手段和方法对设备的技术数据、运行状态进行检测和综合分析。对超过限值的设备必须立即进行进行,使其达到标准值,以恢复良好的运行状态。目前,接触网状态修以得到各单位的大力推广,并取得了良好的成效。
建议改变接触网“周期修”为“状态修”,避免盲目修,提高针对性。目前,我国电气化铁路接触网是按照《接触网运行检修规程》规定的项目、内容和周期进行检查、测量和维修。不论接触网技术状态如何,到了检修周期规定的时间,技术状态良好的也要维修;不到检修周期规定时间的设备,技术状态不良的也得不到及时修理。使检修作业缺乏针对性,带有一定的盲目性。既浪费图定检修天窗时间,又难于提高接触网检修质量,影响供电设备的可靠性。
使用接触网检测机械化、自动化设备,不断测试接触网悬挂的动态性能和技术参数,不断检查接触网的隐患和超限量,并根据检查、测试结果(统称为接触网的技术状态),有针对性地对其中技术状态不良处所进行维修,即采用“状态修”的方法,就能充分利用图定的检修时间,提高检修质量,保证接触网不间断地供电。
广泛采用接触网检修车、自动检测车,不断提高接触网检测作业的机械化、自动化水平。国外已有不少电气化铁路采用机械化、自动化检测和采用机械手间接带电维护接触网的设备,我国铁路《接触网运行检修规程》要求在160km/h及以上干线接触网工区应配备2台接触网快速多功能综合检修作业车,不断提高接触网间接带电作业的比重,减轻作业人员的劳动强度,提高检修质量,保证接触网不间断供电。
学习实践时发现由于日常检修不认真造成的设备隐患时有发生,如;由于检修人员粗心大意在拆装螺栓时经常忘记装防松弹簧垫垫片,经过一段时间的设备运行,由于设备的震动,从而造成螺栓松动,引起设备参数变化造成设备的故障。还有就是检修人员检修时所使用的工具不规范,例如;在拧螺栓时对不同大小的螺栓的紧固力矩不清楚,也不使用力矩扳手,在拧螺栓时发生小螺栓拧断,大螺栓紧固力矩不足的现象。经过及时与实践工区提出建议,引起工区的高度重视,并及时改正,从而得了到实践工区的好评。这一段时间的学习实践调研,让我对工区的日常运行与接触网的检修有了系统的认识,为正在进行的大规模电气化铁路建设提供有利的帮助,促进铁路事业飞速的发展,为今后工作打下了良好的基础。
五、参考文献
【1】 接触网 李伟主编 2007年
中国铁道出版社
【2】 铁路技术管理规程
2000年
中国铁道出版社
【3】 接触网安全工作规程
铁运【2007】69号
中国铁道出版社
【4】 接触网运行检修规程
铁运【2007】69号
中国铁道出版社
【5】 接触网工
王永生主编
2005年 中国铁道出版社
【6】 接触网运行与检修
薛艳红
刘方中主编
2008年 中国铁道出版社
【7】中铁电气化局集团有限公司.电气化铁道接触网[M],中国电力出版,2004年1月.