现代有轨电车接触网运行状态的影响因素与管控措施
2022-04-07北京公交有轨电车有限公司
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现代有轨电车架空接触网是一种成熟的供电方式,电车靠车顶升起的受电弓与接触网紧密接触取电,为有轨电车持续提供牵引动力。现代有轨电车运行于开放的交通环境中,接触网受各种不利因素影响可能会产生运行风险。基于此,对接触网运行安全的影响因素与管控措施进行分析,对于提高现代有轨电车行车安全至关重要。
1 现代有轨电车接触网的主要组成与运行特点
(1)支柱与基础。支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷,并按设计规定的位置和高度安装接触悬挂。
(2)接触悬挂。简单接触悬挂是指使用单独一根接触线直接安装在支柱支持装置上的悬挂形式,带补偿装置的弹性简单悬挂在接触线支柱下锚处装设了张力补偿装置,以便调节接触线张力和弛度的变化。
(3)支持装置。支持装置主要安装在区间正线,由平腕臂、斜腕臂、绝缘子、安装底座以及连接零件组成。支持装置主要承受定位装置和接触悬挂的全部载荷并传递给支柱和基础。
(4)定位装置。包括定位管、定位环、定位器、定位线夹以及连接零件,其作用是固定接触线的安装位置,将接触线保持在受电弓滑板运行轨迹范围内,使接触线与受电弓良好接触,并将接触线的水平负荷传给支柱。
(5)运行特点。接触网电压等级为直流(DC)750V,沿轨道线路上方架设,是牵引供电系统的重要组成部分,其设备结构简单、露天布置而无备用。接触网由相邻变电所取得电能,运行中的带电接触网线路向现代有轨电车持续输送电能,提供牵引动力。
现代有轨电车接触网的主要组成如附图所示。
附图 现代有轨电车接触网的主要组成
2 影响现代有轨电车接触网运行状态的主要因素
(1)设备因素。现代有轨电车接触网零部件及设备应在电与力的双重作用下保持良好的运行状态。建设接触网,施工安装和调整设备,因施工工艺、设备质量问题,投入运行后,导致接触网连接部位载流不畅,会引起电气烧伤造成设备故障而影响运行。
(2)天气因素。风、雨、雷电、雾霾以及冰冻等都会对接触网运行造成影响,导致接触网带电部分绝缘距离不足、出现摆动、绝缘子闪络以及零部件锈蚀等情况发生。冰冻天气的影响范围尤大,接触网上的霜冻、覆冰造成受电弓与接触网之间取流不畅、易产生拉弧放电,受流质量下降使有轨电车运行中时断时续失去牵引动力,直接对行车造成安全影响;气温的变化导致接触网各部位参数变化,超出安全范围、架空线及线网零部件变形脱落而造成弓网故障。
(3)环境因素。现代有轨电车线路位于开放式环境中,环境因素主要有沿线鸟害、危树、异物入侵、周边污染源、上跨线缆脱落等。环境因素导致接触网发生故障,主要是鸟类在接触网带电部分筑巢,筑巢所叼取铁丝异物引起接触网接地故障。有轨电车线路经过区域遭遇的入侵异物,包括风筝线、防尘网、气球等,一旦刮落至接触网会直接影响行车安全。
(4)施工因素。现代有轨电车接触网线路附近的施工单位,施工过程中使用的车辆、长大机具、设备一旦侵入线路安全限界,造成接触网支柱被撞、塌网断线、跳闸而影响现代有轨电车安全正常运行。
(5)检修因素。现代有轨电车接触网系统设备检修,有周期检修和状态检修两种模式。随着有轨电车接触网设备的多样化,检修在向状态检修转变。接触网设备检修在夜间进行,检修人员要对接触网设备各项参数反复调整复核,虽然现代有轨电车接触网、悬挂结构相对简单,但检修模式比较单一、检修质量有待进一步提高,以保证现代有轨电车安全正常运行。
3 提高现代有轨电车接触网运行安全的管控措施
(1)优化接触网设计选型。现代有轨电车大多采用架空接触网供电方式,社会车辆侵入轨道线路的情况时有发生,存在支柱被撞、平交道口接触网被挂掉的风险隐患。因此,在全线有平交道口处优先采用无接触网设计、接触网供电模式与车辆超级电容或蓄电池供电模式共存设计等,供电可靠性彼此互补,当有轨电车通过无接触网的路口或接触网遇有突发故障时,乘务人员能够迅速将一种供电方式立即切换至另一种供电模式,提高现代有轨电车供电可靠性。
(2)提高设备自身运行质量。在现代有轨电车接触网工程中应用新技术、新材料,尽可能增加免维护,实现本质安全。在运营中,探索科学的现代有轨电车接触网设备维修策略,对电气连接部位、重点设备安装部位加强维护检查,防止因电气连接部位、重点零部件出现性能下降、老化、电腐蚀、材质不良而导致供电故障发生。
(3)减少恶劣天气变化带来的影响。针对恶劣天气对接触网设备造成的影响,运营单位要从接触网全系统分析着手,加强接触网的外部防控,提高接触网抵抗恶劣天气的能力。例如:在重点雷害地区加装接触网避雷线,减少雷击概率;降雪冻雨天气,对接触网利用阻性丝加热除冰技术、化学药剂方法、接触网除冰车除冰、夜间有轨电车与接触网不间断热滑取流运行等,去除接触网上的覆冰及积雪,保证接触网良好运行状态。
(4)加强沿线特殊环境整治。为防止外来异物影响到接触网,加强人防和技防。加强对线路保护区的巡视检查力度,及时对线路保护区周边的异物进行处理,加强线路两侧环境施工整治。针对长大异物对接触网的影响,在满足车辆限界要求的前提下,受电弓降弓通过,利用车辆自带储能装置提供牵引动力,车辆通过异物位置后再升弓取流,减小对行车的影响。
(5)优化检修模式。现代有轨电车接触网系统设备运行一年以后,各项参数、性能都将趋于稳定,设备经受了天气、环境的变化,度过了磨合期,此时可对接触网设备的动态参数和外在属性进行综合评定,依据相关制度判定接触网系统各项设备参数是否稳定可靠,可酌情将周期性维修转为状态修模式,加强巡视检查,实时动态监测设备参数,运用新技术、新设备、新手段运营维护接触网,保持接触网设备的良好运行状态。