强风地区接触网动力稳定性分析

摘要:本文以新疆地区的大风防治措施为基础，着重分析了接触网故障查找及处理，以实际为出发点对接触网安装稳定的注意事项进行了探讨。

关键词:强风地区，接触网，动力稳定性

中图分类号：P425文献标识码： A

一、前言

强风地区接触网动力稳定性管理工作的主要任务是运用科学的方法，建立技术管理体系完善技术管理制度，卓有成效地开展工程的稳步进行。

二、新疆地区的大风防治措施

1、测量放样

测量人员按照交底的里程位置，对挡风墙基础中心位置进行准确放样，并在基础两轴线方向（平行及垂直于线路中心方向）各放置一对辅助定位点，记录辅助定位点的里程、距离、标高，书面交底技术人员。所有定位点必须用铁钉、红漆作出标示，同时技术人员应对测量放样的定位点进行现场复核，确认无误后方可用于施工。

2、钢筋加工

钢筋在挡风板预制厂内进行下料和弯制，并在规定的Ⅰ型和Ⅱ型挡风板的靠近线路侧顶部纵向钢筋两端分别焊接L型桥隧型接地端子，以便后期综合接地施工，然后运至施工现场进行绑扎安装。挡风板钢筋绑扎成型后吊装入模；挡风墙立柱钢筋进行原位绑扎安装。钢筋下料前必须仔细核对设计文件及图纸，明确配筋方法和下料长度。并在规定的Ⅰ型或Ⅱ型挡风板的靠近线路侧顶部纵向钢筋两端分别焊接直型或L型桥隧型接地端子，以便后期综合接地施工。绑扎好的立柱基础钢筋检查合格后，运送到工点，绑好混凝土垫块，下放立柱基础钢筋，吊放立柱基础钢筋时，要对准基坑，垂直吊入，缓慢下放，避免碰撞基坑壁。立柱基础钢筋放到设计位置时，进行固定。

3、挡风墙立柱混凝土浇筑

立柱分两次浇筑完成，第一次浇筑基础（倒角以下部分），第二次浇筑立柱（倒角及以上部分）。基础混凝土原则上采用原槽现浇施工；对于基坑有超挖的基础，立模（基础模板采用竹胶板加工）浇筑混凝土。基础混凝土浇筑前，必须对基槽进行洒水湿润。立柱采用定型钢模板，混凝土一次浇筑完成。混凝土采用泵送入模或吊车+漏斗入模。混凝土浇筑时，使用串筒下料，串筒的最下两节应保持与混凝土灌筑面垂直，并采用插入式振捣棒分层振捣密实，尤其是边角等位置应加强振捣。

4、挡风板的制作、运输及安装

挡风板在加工厂内使用定型模板集中预制，混凝土运至使用地点后，借助溜槽入模，采用振动梁或插入式捣固棒振捣密实；混凝土初凝后洒水养护；混凝土强度达到2.5Mpa后方可拆模；混凝土拆模后转至预制板存放区后继续养护至14d。挡风板在预制场内检测合格后，采用平板车运输到现场安装，运输时上下层预制板之间及预制板和运输车厢之间采用10×10cm的方木隔开。

5、挡风墙立柱养护方案

混凝土初凝后对立柱顶面进行土工布覆盖，待混凝土强度达到2.5MPa后，方可拆除立柱模板。模板拆除后，采用立柱表面包裹，土工布+塑料薄膜的方式进行养护。首先用土工布把立柱包裹严密，洒水湿润后，外层用塑料薄膜包裹，薄膜搭接处采用透明胶带密封。薄膜外侧采用绳箍的方式保证覆盖物与混凝土面密贴和避免大风吹走。养护时，揭开立柱顶面的塑料薄膜，用水管从顶面进行洒水湿润，混凝土表面及土工布湿润后重新覆盖上塑料薄膜。混凝土表面覆盖物应包裹密实，不露边、露角，洒水时间要及时，混凝土表面要保持湿润状态，防止干湿循环。养护水温与混凝土表面温度相差不宜超过15℃，以防混凝土表面裂缝。

当环境温度低于5℃时，禁止对混凝土表面进行洒水养护，此时采用对混凝土表面喷涂养护液的方法进行养护。喷涂养护剂时，要横、竖方向各喷涂一遍，不得漏喷，保证养护液喷涂均匀。在养护期限内，自始至终要保持涂膜的完整无损。如发现涂膜有开裂起皮现象，要立即补喷补涂。

三、接触网故障查找及处理

1、巡视检查牵引供电设备

实际运行中存在接触网大多数跳闸巡检均未找到故障点，只是将跳闸原因定为天气原因或不明原因，由于没有找到具体故障点并及时处理，隐性的故障对牵引供电设备运行可靠性造成潜在隐患。实践证明大多数跳闸是可以通过后期努力找到故障点的，大多数不明原因跳闸都是因为接触网绝缘不良引起的跳闸。如：2006年京沪线电气化开通后，兖州北牵引变电所馈线断路器多次跳闸且重合成功，后通过巡视发现部分棒瓷放电严重，2008年将放电严重的棒瓷全部更换，在以后的运行中，不明原因跳闸次数大为减少。因此可初步判断06、07年大多数不明原因跳闸都是因为棒瓷绝缘不良引起的跳闸。

供电臂跳闸后立即对变电所设备进行特巡，尤其对主导电回路设备开关、线夹、充油设备、压接处等进行重点巡视，并打印出故障报告单进行初步分析判断故障原因。也可排除保护误动引起的故障跳闸。在阴雨天气还要巡视避雷器是否动作，如动作可初步判断是由于雷击造成的跳闸。接触网设备重点巡视有没有鸟窝、绝缘子是否放电闪络严重、树木是否侵限以、上垮桥有没有漏水、车站货场隔离开关以及分段绝缘器有没有放电烧毁等情况造成的跳闸。以及故障对运行设备的影响程度等也要进行相应的调查。对于未找出故障点的故障跳闸也可利用检修天窗对故障点范围的设备停电检查，这样大多也都可以找到故障点。加强夜间巡视，对于一些暂时原因不明的跳闸除用上述方法查找外，有必要加强变电所、接触网或供电线的夜间巡视，查找放电或闪络的绝缘子，及时组织更换。

2、加强与供电调度及行车调度的联系

在巡查牵引供电设备同时，生产调度应该及时通过供电调度及列车调度，了解跳闸供电臂内电力机车状况，包括列车对数、列车编组情况以及故障时列车所在区间位置以及机车所在位置的接触网设备状态，同时联系相关车站值班员了解站内接触网有无异常，如异常响声、光电现象。若反馈信息中无异常状况，一般情况下，供电调度在进行试送电时，电力机车需降弓，据此可以判别是机车或是供电设备原因引起跳闸，减小排查范围。如2007年2月4日京沪线界河变电所213、214DL同时跳闸，对线路机车进行调查后发现界河变电所跳闸时有一趟DH51023多机重连，有5辆电力机车连挂在一起并且升多弓运行，在过分相时四辆车没有断开负荷过分相造成了断路器跳闸。另外，相关接触网工区接到巡视通知时，应重点对故测指示区段的电力机车、接触网设备重点查找，必要时对整个供电臂进行巡视，排除供电设备本身的故障或隐患。

3、利用保护原理进行跳闸分析

当跳闸后无明确信息可利用时，可利用保护的原理进行反复推敲来判别跳闸区段。如阻抗II段动作而阻抗I段未动作时，根据阻抗I段保护线路全长的85%，阻抗II段保护范围为该线路及下一级线路全长的原理可以判断出：故障地点在线路85%-100%的区段。如2008年3月22日，官桥变电所211DL跳闸，阻抗II段保护动作，工区巡视时发现，官桥变电所末端南沙河分区所6道分段绝缘器故障，所以分析保护动作情况指导事故跳闸原因查找，能较快确定故障范围。

4、对不易发现的隐形故障

可拉开绝缘锚段关节的隔离开关分段试送电，此种方法虽然时间长但有效，拉开隔离开关前，必须确认绝缘锚段关节技术状态良好。此种方法查找过程中，要与几种方法结合起来，收集信息综合分析，尽快确定故障点。

5、根据跳闸情况确定巡视重点重合失败及试送电失败情况

牵引变电所跳闸，重合和强送均不成功，可能由于接触网或供电线路断线接地、绝缘子击穿、隔离开关处于接地状态下的分段绝缘器击穿、隔离开关引线脱落或断线、较严重的弓网故障、机车故障、吸流变压器短路。因此牵引供电运营管理部门要建立台帐做好危树地段、隔离开关、避雷器、跨越接触网线路等关键设备的统计工作；同时做好季节性工作，如春季砍树是由于绝缘部件瞬时闪络，电击人身或动物等原因造成。

四、接触网安装稳定的注意事项

1、接触网安装工艺流程

接触网施工基本按照以下流程进行：现场测量-腕臂计算-腕臂预配、安装-腕臂测量-吊弦计算-吊弦预配安装-现场复测，相对繁琐的施工流程，对接触网的安装精度则有着很高的要求，例如根据《设计规范（试行）》要求，接触线悬挂点高度不宜小于 5300mm，最低点高度不宜小于5150mm，除锚段关节外，接触线悬挂点高度的设计坡度，速度大于 250km/h时应为 0，速度为 250km/h时应小于等于1‰，坡度变化率应小于等于 0.5‰。还有对定位器角度和拉出值误差的要求。所以接触网的施工过程也是一个误差叠加的过程，如何将单个流程的误差减少到最小从而保证最终结果的尽可能精确，是在施工过程中不断需要考虑的问题。

2、接触网施工误差产生的原因及控制方法

接触网的高精度要求导致接触网的施工过程实际上是一个误差叠加的过程，同时，科学规范的施工工艺，也是保证低误差、避免增加不必要的误差的重要保证，所以，对接触网施工误差的控制应该从两个方面着手，第一是建立科学规范的施工工艺流程，第二是控制在整个工艺流程中的误差。现结合接触网施工的工艺流程，分析误差产生的原因及相应的控制办法。

（一）、前期测量

（1）、对测量数据的理解不正确

由于与设计缺乏沟通，导致所测量的数据不标准，不符合要求。比如上下底座位置，在不了解腕臂上下底座开孔位置的情况下，随意测量，必然导致数据的不准确。又如侧面限界，要求是支柱线路侧边缘至线路中心的距离，但现场误测量为支柱中心至线路中心的距离，从而导致后期腕臂计算的不准确。

（2）、不科学的测量方法

由于测量方法的不规范以及未对测量仪器进行前期校准，也很容易导致测量数据的不准确。例如对承力索高度的测量，为降低误差，可将激光测量仪放在钢轨上直接测量承力索座边上的承力索，在测量数据基础上加上承力索半径，即为所需测量值且拉出值可在激光测量仪上读出；另外，在拉出值过大处，激光测量仪无法测量到承力索，则改用测杆，挂在承力索上，得出的测量值减去承力索半径，即为所需承力索高度值。不同的测量方法导致测量数据的不一致，从而导致在最终腕臂吊弦计算时增大误差产生的可能性。另外，测量器具也是产生误差的一个重要因素，在测量前未对器具进行校准，或者未选用合适的、先进的机械设备、工具和检测器具，都会导致误差的增大。对同一测量项目如不采用同一检测仪器其测量结果也是不一致的，并不同程度的存在正负偏差。

（二）、腕臂及吊弦计算软件

当前接触网施工已基本实现了程序化，即腕臂和吊弦的计算均由电脑程序计算完成。由于接触网腕臂构造的复杂性以及 H 型钢柱本身的特性，电脑程序在完成腕臂及吊弦计算时，必须考虑实际中一定程度上的合理误差，并在最终的结果予以体现，尽可能减少计算软件本身带来的误差。

（三）、腕臂及吊弦现场预配安装

经过腕臂及吊弦软件计算后，得到单个腕臂吊弦的工点图，接着就是现场的预配安装。腕臂预配的过程也是一个误差叠加的过程，在相同的参考数据下，采用不同的预配方法，会产生不同的误差范围。例如腕臂管根部的螺栓位置，如果采用不恰当的打孔方法，必然导致圆孔上下不对齐，从而影响现场的安装精度。再如支柱装配所用的绝缘子制造的公差，应在预配时将其消除，避免误差叠加。在现场实际操作中，可采用搭建模拟操作台进行现场预配，以达到较好的结果。

（四）、安装工艺流程

（1）、未正确安装棘轮补偿装置

棘轮补偿装置安装的正确与否，直接影响到承力索和接触线的放线以及吊弦的安装。现场往往出现棘轮偏置，无法正常工作；没有按照设计要求保证补偿绳的长度、坠砣串没有根据温度调整到正确的高度，没有将坠砣限制架垂直安装，从而导致坠砣串卡滞甚至落地，有时现场工人直接站在接触线上施工，导致根据温度调整的坠砣串的高度不符。这些都会在最终严重影响到接触网的施工质量。

（2）、弹性吊索的安装不规范

弹性吊索的安装必须是在棘轮补偿器正确安装并且坠砣以及腕臂根据温度调整到位，所有吊弦已安装完毕、中锚绳已正确调整且不允许只拉一侧的情况下进行安装。同时要注意，从中心锚结到下锚的半个锚段范围内，只能让一个施工队伍根据温度调整完毕并安装弹性吊索。由中锚向两侧施工，保证受力的均匀可靠。

（3）、电连接的安装问题

电连接的安装应符合三个要求，一是根据温度放置线夹位置，二是需满足电连接线长度的要求、三是要根据设计要求，安装在正确的位置。现场往往出现电连接线长度过长，没有根据温度调整位置等，这些都是要在安装过程中避免的。

五、结束语

强风地区为了实现接触网动力的稳定性，确保工程质量，保证施工进度，降低工程造价，必须对强风地区接触网动力进行有效的管理。

参考文献

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