由杨庙站接触网故障谈站场软横跨处所设备烧损问题

【摘 要】济南铁路局济南供电段电气化铁路开通和运营3年多来，站场软横跨处定位环、定位器、悬吊滑轮等接触网设备多次出现烧损，定位环、定位器、悬吊滑轮烧损后，可能引起打弓、断线等严重接触网设备故障，作者对开通后管内出现站场软横跨处所定位环、定位器、悬吊滑轮烧损故障进行汇总，分析站场内软横跨处所电流流向，查找站内软横跨处所主导电回路薄弱点，提出解决问题方案和建议，对保障接触网安全运行具有一定的积极意义。

【关键词】接触网；股道电连接；软横跨；分流；烧损

随着铁路电力机车设备的更新换代，大功率重载机车不断上线运行，而接触网专业站场软横跨处所不断出现设备烧损。2013年02月08日，京九线杨庙站3道59#软横跨再次出现定位器从定位环处烧脱故障，故障发生后，恰逢临线有机车通过，未引起不良后果，否则后果不堪设想。站场内部软横跨处所因其发生故障所需的时间长，往往被人们所忽视，得不到及早预防而酿成重大损失。本文结合杨庙站及以往此类故障情况，对站内软横跨处所接触网设备烧损故障进行深入分析，并提出相应的整治措施。

1.杨庙站定位环烧损故障情况

1.1故障概况

2月08日16时51分，段调度接路局电调通知：上行机车司机通过杨庙站过程中发现下行接触网有异常情况，17时10分，接触网工区人员巡视发现杨庙站59#支柱3道定位器从定位环处脱出。

1.2故障现场检查情况

（1）检查杨庙站059#-058#支柱3道软横跨定位器及定位环，定位器定位钩烧伤，定位环烧伤严重，出现豁口。

（2）杨庙牵引变电所临清下行供电臂上网点位于杨庙站059#-061#软横跨间I道，距离059#支柱定位点18米。杨庙站I、3道间股道电连接安装在杨庙站25―27#支柱间，距离059#支柱定位点约917米。杨庙站3道机车停车位置位于59#支柱北侧，距离059#支柱软横跨定位点80米，见图1。

图1 杨庙站故障现场示意图

（3）检查杨庙站059#-058#支柱3道软横跨处定位器为A2型刚性定位器，为正定位，定位器与定位环连接方式为铰接，定位器尾部无电气连接线。杨庙站059#-058#I道正线定位采取调节立柱安装方式，定位器为铝合金限位定位器，定位支座与定位器本体有电气连接线。

1.3定位环烧损原因分析

电力机车在杨庙站3道停车启动取流过程中，因I、3股道电联结距离上网点较远（917米），而059#-058#支柱软横跨距离上网点较近（18米），按照就近取流的原则，大电流经I道接触线―059#I道定位器―I道定位器定位支座―软横跨下部定位绳―3道定位环―3道定位器―3道接触线供3道机车取流，由于3道定位器与定位环为铰接，且定位器与定位环间无等电位电气连接线，定位器挂钩与定位环固定点长期有大电流通过造成过热并逐步烧伤，最终造成定位环烧损，定位器挂钩从豁口处脱出。

2.站场内软横跨处设备烧损原因分析及应采取的措施

通过对杨庙站3道定位环烧损故障进行分析，设备烧损并非一日形成，而是长期作用的结果。分析深层次原因，作者认为造成软横跨接触网设备频繁烧损的原因主要有以下三点，一是机车启动过程中产生瞬间大电流对软横跨接触网设备危害较大，如车站内到发线、站场专用线、牵出线等机车频繁在同一位置启动产生大电流，易通过就近软横跨进行分流；二是主导电回路不畅造成导致软横跨出现载流现象，如站场内牵引变电所上网点、同临线悬挂在同一组软横跨上的电分段两侧等；三是随着铁路运输生产要求，各线大功率电力机车的上线，接触网线路传输电流变大，客观上软横跨分流变大。

2.1机车频繁启动处所软横跨接触网设备烧损问题

按照行车组织原则，电力机车在车站内到发线、站场专用线、牵出线等运行过程中需频繁启动。因电力机车在以上三种线路运行过程中有一定的类似性，在此以牵出线故障为例进行分析。

2.1.1存在的问题

2011年7月16日巡视发现曹县站牵出线97#定位器从定位环处烧脱，下图2为现场示意图。对该处电流路径进行分析，电力机车在牵出线启动过程中所需电流较大，机车从主导电回路取流的同时，部分由上网点处通过096-097#软横跨上、下部固定绳、3道接触悬挂取得。主导电回路因一般采用电联接方式进行压接或螺栓连接，导流情况一般不宜出现问题，此处不作分析。

图2 曹县站牵出线电流路径示意图

对软横跨电流进行分析，电流路径如下：上部固定绳的分流走向为Ⅰ道承力索Ⅰ道悬吊滑轮上部固定绳牵出线悬吊滑轮牵出线承力索；下部固定绳的分流走向为Ⅰ道接触线Ⅰ道定位器下部固定绳牵出线定位器牵出线接触线。此导电回路中因定位器与定位环连接方式为铰接，故该部位为整改电流路径中最薄弱环节。同时因正线定位器与定位环间虽然连接方式为铰接，但有电联接线，而牵出线97#定位器与定位环连接部位无电联接线，在风力及电力机车长期频繁启动过程中，使其连接处烧伤，导致定位钩退火并烧损，最终使定位器从定位环处脱落。

2.1.2整改措施

通过以上分析我们可以得出，要想彻底解决该处软横跨接触网设备烧损问题，关键是解决机车频繁启动过程中软横跨分流问题。解决软横跨分流问题，最简便有效的办法便是加装股道电联接，如图2所示可在虚线位置加装股道电联接达到改善软横跨分流、杜绝接触网设备烧损的目的。

2.2主导电回路不畅处所软横跨接触网设备烧损问题

当前我局管内还未出现因主导回路不畅造成软横跨接触网设备烧损故障，作者结合现场工作经验，对站内软横跨处所主导电回路研究发现，站场内牵引变电所上网点、同临线悬挂在同一组软横跨上的电分段两侧处所易因软横跨分流导致接触网设备烧损。

2.2.1牵引变电所上网点位于站内软横跨处所

（1）存在的问题：当上网处所位于站内时，按照接触网设计图纸，仅从正线上网，而侧线不上网，如图3所示。然而当电力机车从4道启动过程中，因4道无上网点，导致部分电流由上网点处通过001-002#软横跨上、下部固定绳、4道接触悬挂为机车输送电流。分析此导电回路，定位器与定位环铰接部位同样为最薄弱环节，同样因正线定位器与定位环间有电联接线，4道002#定位器与定位环连接部位极易出现问题。

图3 上网点处所电流路径示意图

（2）整改措施：针对站内上网点主导电回路问题，作者认为可通过增设上网点方式进行解决，如图中虚线所示，在3、4、5股处增设接触网上网点，机车取流回路变为：受电弓4道接触线上网点，可起到改善软横跨分流、避免软横跨处所接触网零部件烧损的作用。

2.2.2同临线悬挂在同一组软横跨上的电分段两侧处所

（1）存在的问题：通过对站场内软横跨处所主导电回路进一步分析发现，同临线悬挂在同一组软横跨上的电分段两侧处所也可能会造成接触网零部件烧损。如图4所示当电力机车从4道由004#向002#行驶通过该处分段绝缘器瞬间，产生一个由II道正线001-002#软横跨上、下部固定绳4道接触悬挂电力机车的电流回路，分析此电流回路，定位器与定位环铰接部位同样为最薄弱环节，同样4道002#定位器与定位环连接部位极易出现问题。

图4 分段绝缘器处所电流路径示意图

（2）整改措施：针对以上问题，作者认为可通过增设股道电联接方式进行解决，如图中虚线所示，002#、008#处增设接触网上网点，机车取流回路变化为受电弓4道接触线股道电联接II道正线取流，可起到改善软横跨分流、避免软横跨处所接触网零部件烧损的作用。

2.3大功率电力机车的上易造成软横跨接触网设备烧损问题

随着铁路运输生产需求，各线大功率电力机车（如和谐系列）的上线，接触网线路传输电流变大，客观上软横跨分流变大，显而易见也是易造成软横跨接触网设备烧损的重要原因，此处不在做分析。

综上所述，为保证设备正常运行和运输安全，克服接触网软横跨分流造成的接触网设备烧损故障，作者建议在做好以上措施的基础上，还要加大对接触网检修工作管理力度，不断提高检修质量，及时分析并发现接触网设备异常现象，举一反三，避免此类问题的再次发生。