接触网故障判断及方法

赵耀辉

摘 要：接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。随着我国铁路大面积提速工作的实施，因此为保证我国的列车正常运行为全国人民带来快捷安全的旅行，本文分析和研究接触网可能出现的较常见的故障判断以及方法。

关键词：接触网;故障;补偿装置; 判断方法;

由于接触网负担着把从牵引变电所所获得的电能输送给电力机车使用的重大任务。接触网在日常运行中就比较容易出现故障。针对接触网自身所具备的特点，接触网的质量和工作状态将直接影响电气化铁道的运输能力。因此分析和研究接触网可能出现的较常见的故障就显得极为重要。

一、故障判断

1、补偿装置问题

在隧道内接触网滑轮组下锚补偿装置安装施工过程中，经常发现补偿滑轮和隧道壁上的定滑轮存在不同程度的偏磨现象，极易将滑轮轮沿磨成薄片，不但缩短了补偿滑轮的使用寿命，甚至使补偿绳从补偿滑轮中脱落，造成塌网事故。由偏磨引起补偿坠砣串的卡滞以及坠砣抱箍与导管之间较大的摩阻力，使其不能自由升降，改变了接触网的张力状态，影响机车受电弓正常取流，给行车安全和设备安全带来了重大隐患。隧道内接触网滑轮组下锚补偿装置由补偿滑轮组、补偿绳、动滑轮、定滑轮、坠砣串、限制架以及连接零部件组成。受隧道空间限制，隧道内滑轮组补偿装置中的补偿绳必须通过动（定）滑轮固定在隧道壁上，使坠砣串位于人行通道外侧。该装置设在锚段两端，其作用是在温度变化时，接触网线索受温度影响伸长或缩短，在坠砣串的重力作用下，线索沿线路方向移动以自动调整，使其张力保持恒定不变，确保接触悬挂的弹性满足设计要求。

2、绝缘闪络问题

2.1影响绝缘子绝缘性能的条件，绝缘子污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电力场作用下出现的强烈放电现象。在干燥情况下，绝缘子表面污层的电阻很大，对闪络电压没有多大影响。但当空气湿度很高， 或在毛毛雨、雾、露、雪等不利气候条件下，绝缘子表面污层被湿润，其表面电导剧增，使绝缘子泄漏电流急剧增加，绝缘子的闪络电压大大降低，甚至可能在工作 电压下发生闪络。 污闪是在工作电压下发生的、常常会造成大面积和长时间的停电事故。

2.1.1工业的大气污染越来越严重，气象条件越来越恶劣，随着气压、风速、温度等条件的变化形成严重的污染源。由于绝缘子表面长期遭受工业和自然污秽物的污染和积污，当其表面污秽层受潮后，绝缘电阻下降，泄漏电流增加，从而导致闪络事故发生。供电部门必须强化输变电设备管理，采取停电定期清扫、带电作业清扫、水清洗和采用新技术、RTV涂料等新材料技术措施有效的防止污闪事故的发生。

2.1.2 鸟粪极易造成短路或缩短绝缘子的有效爬距，使绝缘子在正常工作电压下发生污闪事故。所以鸟粪污染是不可忽视的因素，目前国内供电部门采取夜间驱赶、捅鸟窝、杆塔放置防鸟器和安装防着落筑巢设施等避免鸟粪对绝缘子所造成的污闪事故。

2.1.3 由于在高海拔环境下大气压强较低，所以极易发生放电现象，并且电弧较粗，在交流过零后，电路极易发生放电现象，电弧容易发生重燃，较难熄灭。所以在高海拔、低气压下运行的输变电设备应加强其绝缘。在进行绝缘配合计算时必须充分考虑其影响，适当提高其污闪电压，一般情况下在海拔3000 m以上时，污闪电压数值相应考虑提高25%左右。

2.1.4绝缘子覆冰、覆雪对污闪电压有不同的影响，经过有关科研部门的试验研究，绝缘子先污染后结冰时在相同的盐密下，无论在冻结状态还是在融化状态下其污闪电压可提高，若冰在充分融化时其耐受电压不变。通常情况下由于冰雪在空气中往往是受到污染后冻结在绝缘子上，这时其耐受电压值最低，极易发生闪络事故。

2.1.5由于地理环境的不同，大气污染造成个别地区不同程度的存在酸雨、酸雾现象，由于酸性污秽物的电导率随pH值的减少而增大，从而大大降低绝缘子的闪络电压。随着工业化进程的加快，电网受大气污染的形势更加严峻，所以必须提高环保意识，同时采取技术措施，强化输变电设备管理，避免闪络事故的发生。

2.1.6绝缘子爬距、结构及材料与污闪电压密切相关，一般情况下，污闪电压随爬距的增大而增加。绝缘子的结构形状直接影响绝缘子的防污性能，合理的结构设计，其表面光滑，不易形成涡流，积污量较小，提高了污闪电压。采用高分子有机复合材料，由于其形状系数大，表面电阻大且有良好的憎水性，防污性能好。因此在绝缘子选型时，必须根据具体情况合理选择其几何爬距和结构，采用新技术，积极推广使用复合绝缘子。

2.1.7一般情况下，绝缘串长度与污闪电压成线性关系，但是由于受绝缘子串同杆塔架构距离的影响而产生的邻近效应，所以绝缘子串长与污闪电压之间在高电压下存在饱和现象。在实际工程设计和施工中，为了提高其闪络电压，应根据计算适当增加绝缘子片数，但在杆塔架构设计时，应注意和考虑与绝缘串之间的距离。

2.2绝缘子积污的影响因素

2.2.1绝缘子型式的影响。绝缘子的形状和安装方式影响积污量。空气流动速度和绝缘子外形，决定了绝缘子附近的气流特性。在不会形成涡流的光滑表面上积污量少，相反在容易形成涡流和湍流以及使气流速度降低的部位有利于污秽的沉积。在同等污染情况下，接触网的棒式绝缘子的积污要大于变电所的套管。倾斜安装的绝缘子因其结构特点及落尘面积大比水平安装的绝缘子更宜积污。悬式绝缘子中，悬垂串绝缘子串的积污最严重。水平串绝缘子上、下表面均能被雨水冲刷，其自洁性最好。V形串绝缘子的受污程度介于悬垂串和水平串之间。

2.2.2降雨的影響。长期实践表明，降雨对绝缘子积污有显著影响。一般地区夏秋季节（7-9月）降雨时，绝缘子积污减少;冬季后期（1-3月）降雨少时，绝缘子积污量达到最大值。1-3月份也是易发生绝缘子污闪的季节。

2.2. 3距污染源的影响。电气化铁路接触网沿铁路线上方架设，接触网的绝缘子处在线路上方5-7m处。铁路车辆的货物装载高度最高可达4.8m。列车运行时，装载中的煤粉飞扬、内燃机车的烟尘、受电弓滑落碳粉等，都有可能积落在绝缘子上，特别是隧道内，空气随同飞起的粉尘不易扩散，绝缘子的积污就会更加严重。在车站或线路附近有水泥厂、发电厂、焦化厂都会对绝缘子产生较强污染。

2.2.4污闪的季节性和时间性污闪多发生在秋末冬初和冬末初春季节。凌晨是污闪出现的高峰，因此时是雾形成的最好时间和降雪最多的时段，一般情况下当太阳出来后逆温层消失，雾也就散去了，所以中午出现污闪的情况极少。

2.3绝缘子污闪的防治措施 ：

2.3.1增加外绝缘的爬电比距爬电比距越大，绝缘子污闪电压越高。在沿线在重雾，污染严重及频繁发生污闪的区段合理的提高绝缘子的爬电比距，是提高闪络电压的有效途径。目前，调整爬电距离的方法有装设防爬裙或更换大爬距防污型绝缘子两种。

2.3.2加强绝缘子清扫力度，制定清扫周期;加强人工绝缘清扫，特别是重点区域的清扫;在入冬及春融季节进行绝缘子带电水冲洗。

2.3.3更换合成绝缘子或玻璃钢绝缘子硅橡胶合成绝缘子具有很强的耐污闪能力，其污闪电压是瓷绝缘子的2-3倍，其结构为不可击穿型，且便于清扫。玻璃绝缘子。玻璃绝缘子的爬距大，泄露比距高，且发生故障时能够自爆，可缩短事故点的查找时间并降低停电损失。这两种绝缘子在目前都具有优异的防污闪性能。

2.3.4 RTV涂料RTV涂料优异的耐污闪性能设备爬距不能满足要求时所采用的一种补救措施。京广线在元氏段曾经使用，效果良好。综上可见，近期采用加强绝缘子清扫力度，缩短清扫周期来减少污闪的发生率，远期可通过调整爬电距离，更换大爬距防污型绝缘子或更换硅橡胶绝缘子等来彻底解决绝缘子污闪问题。朔黄线在此方面已开始广泛应用。相信通过多种技术的运用，绝缘子污闪问题这一电气化铁路的“顽疾”将最终得到解决。