接触网主导电分流回路的危害和应对策略分析

接触网主导电分流回路的危害和应对策略分析

张东亚

中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司乌鲁木齐供电段  新疆维吾尔自治区石河子市  832000

摘要：在我国铁路交通事业不断发展的当下，铁路交通技术管理工作水平不断提升。接触网是指与铁路线平行的上方架设的线路及设备，主要包括主站和辅助系统。接触线是由导体与电流通过过渡区、绝缘子和接地端之间所形成的中间线路。通过电流互感线圈将电压信号传送给驱动设备，接触线的电阻比较小，接触网是一种特殊的输电形式。

关键词：接触网主导；电流回路；危害应对策略

1、接触网主导电分流回路原因

1.1设计施工隐患

随着我国电气化铁道建设的迅速发展，电气化铁道的覆盖面也在不断扩大。根据调研，中国电气化铁路在2020年前已有109,000公里的运行里程，预计到2026年将达89%，从而推动接触网的发展。我国地域广阔，地形复杂，给接触网的设计造成了困难。在进行接触网设计时，主要是为了满足大负荷和重载列车的要求，特别是在某些斜坡路段，需要考虑到各种终端设备的实际负载能力，例如，如果线夹容量不足，在列车加速、连续运行时，很容易造成电气灼伤，严重的故障。另外，在某些场站多股结构中，接触网往往比较复杂，线路纵横，在不同的分段上，施工和安装都有很大的难度。

比如吊弦、定位器、手腕等部件的偏移，都要严格控制，不得超出容许的偏差，而承力绳和触点的拉力偏差也要控制在容许的范围内。锚段铰链是连接两个相邻锚段的连接点，绝缘锚段铰链也有同相电分段的作用，保证在列车通过时，能平稳地完成受电弓的过渡。由于受到外界环境、风力等多种因素的影响，导线绝缘不能满足时，极易发生电弧放电，引起电气灼伤。在施工过程中，一定要保证接头部位的导线采用相同的材料，如果不符合要求，将会在实际操作中产生很大的接触点阻抗，从而造成导线夹具的损伤。

1.2主导电回路未闭环、导电通道曲折

由于电网本身的结构比较复杂，在进行电力连接时，由于各种因素的作用，会使电回路的主要导电通路受到阻碍，从而造成电网的分流。在进行接触网的设计时，承力索、吊弦等构件只是作为机械支承，并不承担牵引电流的作用。然而，在此配置中，在与主要电回路之间和彼此之间的连接不具有使牵引电流导通的条件。

对于非承载力电缆，承力索和接触线由点连接线连接，因此，尽管该结构不需要进行导流，但从实际并联回路的导流理论上来看，这种情况在接触网中是很常见的，有研究显示，当电流达到10%时，就会被认为是主要电回路的导流故障。在接触网中，吊索的主要功能就是维持导线的弯曲，使导线具有均匀的弹性，而不是导流，它保证了在工作时的柔性。起重线不正常的原因还在于主要电回路有问题，要及时检查。

对于某些车站，在设计和施工过程中，由于场站股间的电气连接长度过长，距离软跨越的定位距离过长，导致了定位索的分流。在这种情况下，电流通路将由定位绳、线夹和定位装置等支承结构从邻近的通道中拉入。在机车通过时，由于受到的力的影响，使定位器和定位线的接触面减小，瞬间电阻升高，温度升高，容易造成电弧灼伤，而随着线路的延长，长期使用会造成烧伤。

2、接触网主导电分流回路的危害

2.1烧断定位环线夹

接触网主导电分流回路的危害之一，便是烧断定位环线夹情况。结合实际案例来看，2013年7月13日，京沪高铁某变电所跳闸，跳闸的同时，另一车次动车组从徐州东站段出站，某一车厢受电弓碳滑板断裂，直接导致弓网故障，出现紧急停车。经事故检查发现，徐州东站下行出站侧接触网部件型号参数为定位器G3型1200mm，定位钩及定位环线夹材质一致。通过工区天窗点对故障位置检测，出现定位环线夹以及定位钩发生严重电烧断问题，定位器出现脱落，并且缠绕在上下部固定绳电连接线上。

事故原因分析为定位器与定位环线之间不存在电气连接线，在另外一辆机车出站时，弓网的动态振动导致两个部件接触不良，造成局部拉弧放电，连接处电烧伤。通过分析车站机车取流过程，正常运行电流应该经由下行正线岔电连接给电力机车供能，而当实际出现更近的电流通道时，电流会选择更近的路径，穿过导电薄弱位置即出现放电烧伤，导致接触网事故。

2.2定位器脱落

接触网主要导通分流电路的另一个危险就是定位器的脱落。通过对一个实际案例的分析，在2014年三月三十一日，某动车段发生了接触网软跨越节点脱落，现场巡检员发现是由于铝合金定位器从定位支座脱落垂于定位绳下方，这种情况非常危险，如果此时段有铁路机车通行，将会造成严重事故。机车车段内部电源臂内部部分电气连接不合理，造成电力分流电路的主要原因是定位绳把侧线的正线电流引向。

根据对站台的取流过程的分析，一般情况下，正常的工作电流都是从A条接触线输送到另一条线路，而另一部分电流则是从相邻的接触线中经过，选择了一条更近的线路，然后又绕了回来，在穿过导电的薄弱环节时，就会产生放电，造成接触网事故。通过对其原因的分析，发现定位器和定位支架没有安装电接头，而两个零件是不能持久的固定的，因此不能起到等电位的作用。

3、接触网主导电分流回路危害的解决办法

3.1隔断分流回路

隔离分流回路是最有效的处理方法，它可以弥补主导通导线和设备负载不足，从而防止电网长期超负荷运行。在接触网平面布局时，应避免形成主要导通的分流环。在软跨线等部位，应科学合理地布置绝缘子结点，以达到有效隔离环网的目的。隔离、分流电路也是解决接触网主传导分支回路危害的重要措施，然而，随着我国铁路建设的迅速发展，车站支路的数目和线路布局的复杂性，将会直接导致线路的安装难度，如果强行进行，将会使接触网的整体设计变得不够合理。

3.2强补分流回路

在分流回路附近设置并联的电接线时，在防止主导通分流环的危害时，可以采用强补分流环的方法来解决。通过采用强补和分流技术，可以将并联的电力线路在供电端进行更大的分配，以避免在负载过长的情况下发生分流环过负荷。在机车频繁起动时，应增设电气接头，导线交叉处应按规定的间距设置等位线。

3.3合理确定供电线索及设备

随着铁路的挖潜和扩建，在现有的运营中，许多电回路的主要设备和参数都已达极限，有些甚至超出了设计极限，必须要增设新的装置，或对原有的结构和材料进行改造。例如，在进行网络规划时，要综合考虑供电半径、负荷等级、供电容量等因素，对供电线路进行合理的规划。由于各种设备的特性有其特殊性，在实际设计中应考虑到未来的能力和运量指标，确定主要电回路中的设备和线路，并对各种负荷的负荷速率曲线进行分析，并结合接触网的实际工作状况，确定合理的主电回路容量，以保证额定载流量超过实际载流，保证接触网长期工作，保障接触网的安全、可靠。

4、结束语

综上所述，电力输送应该确保接触网既可以满足高速受电弓取流特点，还应该保障大张力机械性能，切实确保电力资源传输的安全与稳定性。当前我国铁路交通管理制度不断完善，对于供电段接触网设备质量管控逐步提升，目前已经对接触网具有良好的管控技术，保障接触网稳定运行。

参考文献

[1]杜杰.常见铁路接触网断线事故及预防对策[J].现代工业经济和信息化,2022,12(03):304-305.

[2]牛卫东.接触网主导电回路温度远程监测系统的应用[J].设备管理与维修,2022,(06):101-103.

[3]汪海瑛,杨志鹏,王伟凡,张文轩,王婧,盛良.接触网主导电回路材料发射率研究[J].中国铁路,2021,(02):117-121.