来源:华盛论文咨询网时间:2022-09-17所属栏目:工业论文
摘要:接触网作为高速电气化铁路供电系统的重要组成部分,运行要求也日益增高,正式开通运行前会针对接触网系统进行大量的动态检测,随着检测技术的提高,检测出的问题也越来越多。本文根据接触网动态检测原理结合大西客运专线接触网系统检测中常见的问题进行分析,探讨问题原因及处理方法,希望为今后客运专线接触网系统的施工提供参考。
关键词:接触网;常见问题;处理;检测
一、概述
高速铁路已经大规模开展建设和运营,接触网作为高速铁路供电系统的重要组成部分,线路开通前通过动态检测能够提前发现各类不良问题,通过整改确保弓网关系良好,确保接触网设备和受电弓满足安全运营需求。
接触网系统的动态检测由专用高速检测车完成。客专联调联试期间一般采用CRH380AJ综合检测列车,该车具有特殊功能的检测装置及设备,能够检测接触网几何参数、接触线动态高差检测、接触线硬点、接触线定位点处的动态抬升量、弓网动态接触力、燃弧指标等多项机械及电气技术参数。施工或设备管理单位可以根据检测数据对存在的不良情况进行及时整改,本文就是根据动态检测情况对检测出的常见问题进行对症分析。
二、动态检测过程中常见问题及分析
2.1动态拉出值的检测
在电气化铁路上,为了延长受电弓的使用寿命,使滑板磨耗均匀,接触线在直线区段被布置成“之”字形,在曲线区段被布置成折线的形式。客运专线正线采用±250mm拉出值,如果拉出值过小则达不到均匀滑板磨耗和延长使用受电弓的目的;如果拉出值过大,如遇大风天气,接触线会在某些部位超出受电弓的有效工作长度,而造成刮弓或钻弓的事故。接触网完成施工后,有时也会因为金具零件的松动、气温的变化以及支柱斜率的变化等,造成接触线拉出值超标,为了避免以上问题的产生,对拉出值的检测尤为重要。动态拉出值的检测主要采用非接触式检测方式,通过激光雷达来检测接触线距离线路中心的位置。表2为某客运专线接触网拉出值检测问题。
在客运专线接触网系统检测中,时常会出现动态接触线拉出值超标的问题,通过对检测数据的分析,我们发现超标问题主要集中在曲线区段如表中霍州东至洪洞西区间K466、K463处拉出值超标,曲线区段拉出值一般按照a=m-c计算,其中m为设计拉出值,c=(导高/轨距)*超高。站场线岔区段拉出值超标如介休东站14#、64#等,线岔区段拉出值调整复杂,客运专线普遍采用18#无交分道岔,无交分道岔使正线、站线两组接触网既不相交、不接触,也没有线岔设施,但是施工时依然应该严格按照设计标准调整到位以保证机车受电弓沿正线高速通过线岔时,不与渡线接触线接触;机车从正线驶入渡线时,要使受电弓平稳过渡,不出现钻弓和打弓现象。
2.2接触网高差
导线高度是接触线悬挂点高度的简称,是指接触线无驰度时定位点处接触线距轨面的垂直高度。客运专线采用导高为5300mm,最低高度不小于5200mm,结构高度1600mm。动态导线高差的检测主要采用非接触式检测方式,通过激光雷达来检测接触线距离车顶的垂直距离,然后通过软件计算自动得出导线高度。
在客运专线接触网系统检测中,时常会出现导线高度超标的问题,通过对检测数据的分析,单纯某一定位点或吊弦点处的导线高度基本无问题,满足设计要求。主要问题主要为相邻高度差不符合设计及验收标准,主要表现在定位点高差和吊弦高差。表3为某客运专线接触网动态检测报告中两处高差问题
定位点高差主要集中在区间、站场导高变化较大处,例如关节式电分相、锚段关节处等过渡区段,例如K425+623两处相邻定位高差为48mm,超过验标中两相邻定位点的高差不得大于20mm,且不能形成偏差峰值的倒V字形的要求。
吊弦高差问题主要是吊弦与定位点、吊弦与吊弦间高差不符合标准。吊弦高差,包括吊弦与点位点、吊弦与吊弦间高差,在区间、站场各处均有可能出现,吊弦高差更能直接反应接触线的平顺度,按照高速铁路牵引供电验收标准定位点两侧第一根吊弦处接触线高度相等,相对该定位点的接触线高度允许误差±10mm,但不能出现“V”字形。1个跨距内两相邻吊弦处的接触线高度差不得大于10mm。而吊弦与吊弦间高差按照250km/h速度区段,接触线坡度不大于1%,坡度变化率不大于0.5%;按照客运专线接触网弹性链型悬挂设计,相邻吊弦点处接触线高度差应该不大于10mm。
2.3硬点
硬点是接触悬挂中一个有害的物理现象,是对接触悬挂中由于质量的集中(质量分布不均)或弹性突变(弹性不均)可能改变机车受电弓运行状态的所有统称。接触悬挂中硬点是客观存在的,因为硬点本身就是悬挂的一部分,在接触网动态检测中还没有衡量硬点本身客观特性的标准和技术,我们检测硬点就是检测硬点对高速运行的受电弓的冲击。硬点的检测主要是指弓网的撞击加速度就是受电弓滑板质心的垂向加速度。
在客运专线接触网动态检测中也出现少量硬点的问题。表4为某客运专线接触网动态检测出的硬点问题。
产生少量的硬点问题主要集中在几个方面;1、接触线平顺状态不好,例如k508+250处接触线存在一处硬弯现象。分析原因主要是在施工过程中出现个别踩踏接触线现象。此外放线过程中张力控制不均匀,易使得接触线在受力不均的情况下发生变形、也会产生硬点。该类问题采用接触线正弯器、扭面器等专用工具来进行校正使其达到标准状态。2、设备参数调整不到位,例如定位器调整不到位、锚段关节调整不到位、线岔调整不到位、接触线坡度超标等。对于参数超标造成的硬点必须重新调整,例如锚段关节处结构比较复杂、负载比较集中,接触线坡度大,两支接触线等高区段形成V型交叉,过渡不平滑、冲击力大。此类型硬点需通过调整吊弦,使接触线坡度满足设计速度,按照速度250km/h速度区段,接触线坡度不大于1‰,坡度变化率不大于0.5‰,使关节过渡区等高且平滑过渡。例如:无交叉线岔处硬点,受电弓正线运行时只接触正线,不接触侧线,不会形成集中负载,形成硬点的原因主要是结构参数调整不到位,安装、调整过程中没有严格按照设计参数进行。以客运专线 N18高速道岔为例,重点是在开口方向第一个道岔柱处两接触线等高,第二个道岔柱处侧线导高比正线抬高50-130mm,第三个道岔柱处侧线导高比正线抬高500mm。例如中心锚结绳受力不均匀、中心锚结辅助绳的驰度不符合标准,也易形成硬点,应及时对承力索中心锚结绳的驰度进行调节,使其驰度等于或略高于该处承力索的驰度;调整接触线中心锚结绳,使中心锚结线夹两边锚结绳张力相等并符合要求,接触线中心锚结线夹处接触线高度应与相邻吊弦处接触线高度等高,允许偏差0~+10mm。
2.4燃弧
受电弓与接触网脱离(离线)时会形成燃弧又称拉弧。燃弧是电气化铁路中电力机车正常牵引供电中十分有害的现象,它可造成多方面的危害。由于弓线间的脱离,使电力机车供电时断时续,造成列车运行的不稳定。由于电弧的高温溶蚀作用,加快了接触线及受电弓的的磨耗速度,工作寿命缩短。一般燃弧标准
在客运专线接触网动态检测中部分区段也发现了燃弧现象,分析原因主要为导线的不平顺和导线高度变化大,受电弓受到导线不平顺缺陷扰动后,弓网产生剧烈的振动,造成拉弧。接触网施工时的产生的硬点、接触线材制作工艺不精均可能造成拉弧。消除拉弧现象的措施主要是对燃弧区段进行再次精调,保证接触线的平顺性。
三、結语:
客运专线联调联试期间除以上几项动态检测中常见问题外,还因为鸟窝、树枝、雷电等自然因素导致跳闸等问题发生。这就要求接触网系统在提高施工精度外还应加强对自然界带来的危害进行及时巡查和排除。随着客运专线的普及,接触网系统越来越受到人们的重视,希望通过检测技术的不断提高和施工精度的不断完善为高速铁路提供更为可靠地供电保障。
参考文献:
[1]中华人民共和国铁道部.高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准[Z].TB10758-2010.北京:2010。
[2]吉鹏霄.张桂林等.《电气化铁道接触网》.北京:化学工业出版社:2011。
[3]董昭德.《接触网》.北京:中国铁道出版社:2012。