电气化铁路牵出线接触网加装电连接必要性的探讨

1、    电气化铁路牵出线接触网加装电连接必要性的探讨    冷旭【摘  要】随着我国经济社会的发展，对铁路运能运力的要求越来越高，既有的车站面临着大量的新线引入和更新改造。伴随着新线的引入、既有站场货物线的增加、供电臂机车对数的增加、电力调车机的增多，对电气回路的供电能力要求也在提升。特别通过分析近几年电气回路不畅引起的事故案列，牵出线等支线电流回路不畅问题占有较高的比例。基于此，本文主要针对电气化铁路牵出线接触网加装电连接入手进行探讨，通过等效电路原理分析进行必要性的探讨，最终得出相应的结论。【关键词】牵出线;电连接;等效电路;计算分析;指导

2、意义1.选题背景与意义随着我国铁道电气化的稳步推进及高速铁路的跨越式发展，接触网成为铁路运输保障设备的重要组成部分。由于近些年车站货场的增建、机待线（安全线）的增加、高速和普速车站间联络线的增加，对既有线路的电气回流系统带来了变化，对接触网系统电气连接回路的布局带来了新的要求。通过故障调查分析，电气回路隐患在设备巡视检查时，往往很难发现。主要表现在两个方面，一是隐患点多在两个零部件的连接点且接触紧密，且日常巡视检查不易发现。二是电气回路故障多是日积月累，经过几年甚至十几年的演变，最终导致零部件的电腐蚀断裂。现场班组的巡视检查多是进行外观等状态的检查，现有的检测装置在牵出线等场所进行的检测多无法

3、覆盖，存在检测盲区。当发生电气回路问题时，影响列车运行时间多在2h以上，且多为高等级的事故。根据上述背景，通过对牵出线接触网加装电连接必要性的探讨，从现场工程测量入手，进行接触网系统的等效原理分析，进而得出相应的结论，指导现场班组的实际工作具有重要的的现实意义。2.电气化铁路牵出线接触网等效原理计算分析2.1牵出线未加装电连接等效原理计算根据现场工程实际测算，软横跨单位长度的实际阻值是单位正线线路阻值50-100倍左右，为了简化工程计算在这里取10倍。关于等效电路图的相关说明：为了方便计算，这里采用10倍的关系进行说明，计算采用电阻的y-变换进行等效计算。等效电路采用模拟5组软横跨（上下部固定

4、绳），车站首端的电连接安装于第5组软横跨后。等效图中的r为单位接触网阻值，r软为单位上下部固定绳的阻值，标注不同的i为流过线索的电流，电流方向为设定方向。工程计算忽略电连接的阻值。计算过程分析：这里取r=1，r软=10，通过y-等效变换得出：i1=0.829i总，i2=0.171i总，i3=0.724i总，i4=0.105i总，根据电路的基本原理，越靠近電连接的软横跨流过的电流越小。2.2牵出线等效原理分析根据以上电路的等效计算可以分析得出以下结论： 正线与牵出线连接的首个软横跨分得的电流最大，越靠近站场方向（电连接）的软横跨分得的最小，依次呈递减的趋势（即越靠近电连接受到的保护越大）。根据电

5、路的特性，无论电力机车在站场方向受流取电还是在牵出线方向受流取电，均不会影响整个等效电路图的电流分布布局。软横跨电流的分布与电流的来向没有任何关系，即变电所位于车站的哪一边没有关系。同理，如果在第一组软横跨附近加装1组电连接，则电流分布将发生变化，不再呈上述分布。将会导致距离电连接最远的一组软横跨分得更多的电流（即最中间那组软横跨），工程中该电流可以忽略不计，不会对设备造成影响。3.等效原理分析对现场的指导意义3.1对既有牵出线的指导意义通过等效原理分析，体现了牵出线加装电连接的重要性。针对早期设计未布置电连接或电连接距离牵出线最远端软横跨较远时，应考虑对牵出线最远端的设备开展一次停电上网检查

6、，重点检查定位器与定位支座的连接部分是否有电腐蚀现象，如有应考虑对相应的设备进行更换。现场车间工区应对此类场所进行电连接的补装，消除供电安全隐患。3.2对既有线改造和新线引入的指导意义既有线的改造和新线的引入导致的站改施工，由于新增加的牵出线、安全线或机待线等线路较短，往往只有几十米到几百米，考虑到线路较短对电气连接的要求不高，忽视了电连接的作用，导致经过一段时间运行后，发生故障事故信息。现场施工监管时，应将该线路放眼到整个电气回路中进行分析，对所有可能的取流电进行等效分析，加装必要的电连接，减少支撑装置等作为回流支路的可能性。3.3对接触网电气回路电连接安装的指导意义通过上述对牵出线的等效分

7、析，可以进一步延伸回流分析，进一步指导接触网回流的系统电连接的安装分布。（1）主导电回路中，关节电连接扮演着重要的作用。因此关节电连接的周期上网检查和测温贴片、红外测温枪的使用尤其重要，特别是非绝缘锚段关节电连接线夹的状态。（2）电腐蚀现象在接触网中是较为普遍的现象，较小电流对设备的电腐蚀较轻，几乎可以忽略不计较。但类似软横跨等分流较多时，此类电腐蚀就不能忽略，特别是在腐蚀的后期，随着接触薄弱点阻值的增大将进一步缩短发生故障事故的时间。因此若发现该类问题应及时进行处置并放眼到整个回流系统中进行电路原理分析，对可能存在隐患的地方继续检查处置。（3）通过上述的等效分析，进一步说明了在车站两端机车启动的地方加装股道电连接的必要性。一部分原因是车站两端机车启动电流突增，其次是对车站软横跨（上下部固定绳）的保护。在验证车站两端加装股道电连接的必要性的同时，也验证了有的老的做法在长大站场中间多加装一组股道电连