南京地铁秣周基地出入段接触网打火原因分析及整改方案

杨声雷

摘 要：南京地铁三号线秣周基地列车受电弓在经过出入段2152、2162分段绝缘器附近时会发生接触网打火、拉弧现象，有可能会影响运营。本文从检查受电弓抬升力、检查打火区域接触网磨耗、检查分段绝缘器的受力状况等多角度出发，逐一排查，最终锁定原因并给出整改方案，实地施工后彻底解决打火问题，并作出经验总结。

关键词：接触网;打火;整改

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.036

南京地铁三号线秣周基地列车受电弓在经过出入段2152、2162分段绝缘器附近时会发生接触网打火、拉弧现象，工程师对可能造成的原因进行了分类：一是接触线和电客车受电弓之间力与摩擦的原因。二是机车过分段时产生的拉弧。若有异常打火，在受电弓和分段绝缘器导滑板上有烧伤痕迹。

1 检查受电弓的抬升力

拉弧打火和空气间隙有关，而受电弓如果抬升力足够的话，会减少空气间隙存在的几率。工程师在对受电弓检查过程中发现，当受电弓升弓保持力降低时，碳刷条与接触网将无法完好配合，有可能在运行过程中出现碳刷条与接触网脱离从而造成拉弧的问题，为验证这一分析将列车的受电弓升弓保持力调整为 100 N和140N，（ 正常为 120±10 N） ，并进行运行跟踪，现场观察打火现象并无明显改善，因此确定受电弓的抬升力并不是秣周基地出入段接触网打火的主要原因。

2 检查打火区域接触网磨耗

接触导线若存在磨耗不均匀的现象，碳滑板在经过有异常磨耗的接触网区段，工作面的形状不太规则且起伏不平，会形成比较深的凹槽，受电弓在运行过程中与接触线相互摩擦时，会出现瞬时离线的现象，在此之间产生的电流就会产生打火的现象。在此理论分析的基础上对打火区域进行反复检查，并未发现异常磨耗。

3 检查分段绝缘器的受力状况

对分段绝缘器进行查看，发现有烧损痕迹，对现场布置查看发现，分段绝缘器的位置较为特殊：分段绝缘器设计安装在跨距中心钢轨绝缘节正上方，由此形成分段绝缘器两端的隔离开关电缆较长，粗重的电缆会在接触悬挂上形成集中重量（硬点），一般情况下分段绝缘器安装在装有隔离开关的支柱附近，这样分段绝缘器可以依靠附近的支柱保持相对稳定的状态，最大化地减少了外界不稳定因素干扰。而秣周出入段分段绝缘器处于跨距中心驰度最低点，加上隔离开关电缆直接固定在分段绝缘器上方，进一步导致了该处接触网整体重量的增加，从而使分段绝缘器处于不稳定的状态，导致电客车经过分段绝缘器时频频打火，整改刻不容缓。选择优化方案按照安全可靠>方案简单有效>节约资源的原则来进行。

方案（1）：将分段绝缘器位置按传统方式调整至支柱附近。该方案受钢轨绝缘节位置、要重新放线等现场条件所限无法实现。

方案（2）：严格按标准来调整该跨距内接触网设备参数，且加大检修频率。跟踪一段时间后发现弓网关系仍不佳，分段绝缘器导滑条仍有较大磨耗和打火现象。

方案（3）：将固定在分段绝缘器上方的隔离开关电缆变更为从地面引至分段绝缘器另一侧的支柱上接入接触网，从而大大减轻了分段绝缘器处接触网的重量，同时严格按标准要求调整分段绝缘器。跟踪结果表明，改变隔离开关电缆安装方式后，分段绝缘器磨耗和打火现象明显减少，设备寿命得以延长，减少了检修时的人力资源消耗，消除了隐患。

经过与建设方沟通，敲定施工方案：固定在分段上的电缆由原来的悬挂式布置改为从地下穿管敷设，为保证电缆从地下穿出后到上杆这一段的机械强度，方案新增电缆保护箱，并将之前的由单腕臂悬挂改为双腕臂式，并增加上下横担。测量和调整接触悬挂的技术参数，确保受电弓双向通过时，不发生打弓、钻弓现象。在施工结束后，用工程车和网轨车冷热滑，确保整改后行车安全。利用网轨检测车进行试验。整改效果：单腕臂改为双腕臂，电缆布置更清爽美观。确认整改有效后，维保人员每月利用一次日常检修对整改点进行检查，并形成检查记录，确保整改效果持续长久。此次整改取得了巨大的经济效益，投入产出比非常高，投入为：（1）150平方毫米电缆8根，每根50米，约6000元。（2）敷设于地下的玻璃钢材质电缆保护管30米，约600元。（3）电缆保护架2套，约1600元。（4）人工费用及零散材料费600元。收益：直接经济效益：延长了贵重设备，原分段绝缘器的使用寿命1年，每年更换一套4根（价值30000元），现寿命至少增加一倍，由此带来的经济效益可观。间接经济效益：减少了材料和人力资源的投入，主要是日常检修维护工作量，改善了弓网匹配关系，大幅度降低故障发生率。

4 总结

引起接触网打火的因素有很多，需要从受电弓、接触线、分段绝缘器等所有设备逐一排查。在研究该项目攻关的过程中，出于技术方面的需求，与乘务、检修、高压、机自、工务、通号等其它接口专业均进行过交流并得到了技术支持，了解了设备安装形式变更要考虑的不仅是本专业，还要综合分析给周边环境带来的影响，这种协同交流对今后工作的开展有极大的帮助。由于秣周基地出入段分段絕缘器处地势较特殊，该项目在新线设计和既有线改造时有着非常重要的借鉴和参考意义。该整改建议得到了设计单位的充分肯定和好评，并纳入了公司新线建设运营建议汇编。

参考文献：

[1]张道俊，陶维富.接触网检修与管理[M].中国铁道出版社，2005月3月.

[2]黄德胜.地下铁道供电[Z].中国电力出版社，2010.