浅谈消除机车过分相影响接触网的措施

浅谈消除机车过分相影响接触网的措施

消除过分相影响的措施

摘要：本文从对铁路分相中性区接触网线索烧损的原因进行了分

析，并结合襄樊供电段现场实际情况，提出了具体处理该问题的措施，并对从根本上解决该问题提出了自己的见解。

关键词：接触网；分相；烧损

Abstract：This paper analyses the causes of resulting OCS broken by

over-load in phase device neutral zone, it supplies the author’s opinions and measures how to resolve the problems according to the practice work in XiangFan Power Supply Station.

Key words: OCS; phase device ; broken by over-load

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浅谈消除机车过分相影响接触网的措施

一 引言 .......................................... 1

二 过分相造成接触网烧损的原因分析 ................ 1

1机车通过电分相的过程 ....................................................................................................... 1

2机车通过电分相的过程建立数学模型及分析 ................................................................... 2

三 减小机车过分相对接触网伤害的措施............... 3

1机车过分相对接触网伤害的原因 ........................................... 3

2处理机车过分相对接触网伤害的措施 ....................................... 3

3安装防磨条后的影响 ..................................................... 4

四 结束语 ........................................ 5

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浅谈消除机车过分相影响接触网的措施

一 引言

随着我国运营电气化铁路的不断增加，在运行过程中发现，电力机车/动车组在通过关节式电分相装置时，多次发生电弧烧毁接触线及吊弦事件和过电压击穿机车放电间隙导致金属性接地短路，引起变电所故障跳闸的事故，仅2010年，襄樊供电段管内就发生26起机车过分相引起的故障，共引起变电所跳闸15次，造成造成器件式分相绝缘件烧伤4次，造成关节式分相承力索烧断股7次。

二 过分相造成接触网烧损的原因分析 1机车通过电分相的过程

在机车通过电分相的过程中，可以认为受电弓是接触线（或者中性线）的延长线，当受电弓前端与中性线（或者接触线）的间距非常小时，恰好电压差瞬时幅值能够击穿两者之间的空气间隙，就会产生电弧。机车通过电分相的过程如图一所示：

图一受电弓与接触线或中性线接触过程

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浅谈消除机车过分相影响接触网的措施

2机车通过电分相的过程建立数学模型及分析

对机车通过电分相的过程建立数学模型，如图二所示：

图二机车受电弓通过电分相时的等效电路

开关S1、S2 、S3模拟机车受电弓通过电分相时的转换过程：

1、S1先闭合，模拟机车在分相区域前受电弓与接触线的连接，S2闭合，模拟机车受电弓第一次跨接中性线和接触线的过程。

2、S1断开，S2保持闭合，模拟机车分离接触线和中性线，而只与中性线连接的瞬间。

3、S2 闭合，S3闭合，模拟机车第二次连接接触线和中性线的过程。 4、S3闭合，S2断开，模拟机车第二次分离中性线与接触线，最终只与接触线连接的过程。

通过对机车受电弓通过电分相过程进行等效电路计算。受电弓第一次离开中性线与接触线同时接触的瞬间，在第一个过渡区内同时跨接接触线和中性线，（区域长度接近一个跨距）。在此期间，电感、电容和电源进行能量交换,并且之前合闸产生的过电压，在过渡区域逐渐衰减。按照一个跨距的过渡区计算，若机车 200km/h的速度通过关节式电分相，则需要1s,若机车以100km/h的速度通过，则需要2s才能通过过渡区，这个时间对于暂态过程来说，时间很长，振荡过电压基本衰减结束，中性线的电压达到稳态，与电源电压一致。暂态过程与受电弓进入电分相时，第一次通过电弧连接中性线和接触线的过程一致，令△u为分离

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浅谈消除机车过分相影响接触网的措施

瞬间左侧电源的瞬时幅值，可得第一次分离中性线和接触线时刻，中性线对地电容上的电压，通过过电压分析，理论上二次电弧合闸过电压的幅值的最大值为114kv。受电弓第二次跨接中性线与接触线接触的瞬间，相对于第一次受电弓跨接，二次受电弓跨接时车顶互感器的电压变化更大，这个电压的突变，更容易导致互感器出现涌流，导致互感器线圈铁磁饱和，使得等效电感降低，接近电容等效值（两者只差一个数量级），进而出现铁磁谐振，产生谐振过电压。受电弓第二次离开中性线与接触线接触的瞬间，机车的速度损失更大。机车在进入分相前就已经切断了牵引电流，经过长达300米以上的无电运行状态，达到第二次受电弓分离接触线和中性线的位置时，机车的速度损失更大，将更有可能产生二次电弧。令△u 为分离瞬间右侧电源的瞬时幅值，可得第二次分离中性线和接触线时刻，中性线对地电容上的电压为107kv。

三 减小机车过分相对接触网伤害的措施 1机车过分相对接触网伤害的原因

由以上分析可以看出，电压过大产生电弧，进而产生高温对分析中性区接触网线索影响较大。针对电弧烧伤接触网中性区段接触线的危害，我们可以从两方面考虑，一是对对接触网线索增加保护层，也就是安装防磨条，让电弧第一时间烧在防磨条上，从而避免烧伤承力索，二是增加电流流通通道，减少发热对接触网线索的影响。

2处理机车过分相对接触网伤害的措施

针对以上原因，我们可以对关节式分相进行针对性改造，具体为在关节式分相第一中心柱至第二转换柱间（七跨关节式分相为E柱至D柱，八跨关节式分相为F柱至E柱），两支接触线高差相距50—300mm范围内的工作支及非支承力索上安装预绞丝保护条，并接一段等长的导弧承力索，两端各用承力索中心锚结线

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bpe2.html