導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 消防安全論文>>正文

電氣化鐵路接觸網(wǎng)防災(zāi)安全技術(shù)體系

文檔作者：宋石巖文檔來(lái)源：哈爾濱鐵路局牡丹江供電段		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月06日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?829.71 KB 共2頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁(yè)]

本文件共2頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大?。?29.71 KB 共2頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：建筑電氣火災(zāi)的成因與預(yù)防措施

上一篇： “6.18”爆燃事故技術(shù)分析

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

建 材 與 裝 飾 2017年 6月
電氣化鐵路接觸網(wǎng)防災(zāi)安全技術(shù)體系
宋石巖
（哈爾濱鐵路局牡丹江供電段黑龍江省牡丹江市157009）
摘要：近幾年隨著我國(guó)電氣化鐵路的快速發(fā)展，接觸網(wǎng)裝備水平和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)顯著提高，但由于我國(guó)災(zāi)害有頻率增
高、范圍擴(kuò)大及影響加重等趨勢(shì)，且長(zhǎng)大干線(xiàn)或高速鐵路具有跨省區(qū)長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，動(dòng)車(chē)組列車(chē)開(kāi)行和旅客出行的安全
要求也在增高，故接觸網(wǎng)受災(zāi)故障的不利影響仍然較大，需要系統(tǒng)地研究和構(gòu)建接觸網(wǎng)防災(zāi)安全技術(shù)體系。
關(guān)鍵詞：電氣化鐵路；接觸網(wǎng)；防災(zāi)
中圖分類(lèi)號(hào)：U225 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-0038（2017）25-0208-02
引言
觸網(wǎng)運(yùn)行安全受鐵路沿線(xiàn)災(zāi)害如地震、雷電、大風(fēng)、冰雪及隧
道火災(zāi)等影響較大，以往這些災(zāi)害較少同時(shí)同地發(fā)生，引起接觸
網(wǎng)故障，在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理中尚無(wú)系統(tǒng)性分析和成套防
災(zāi)技術(shù)。近幾年隨著我國(guó)電氣化鐵路的快速發(fā)展，接觸網(wǎng)裝備水
平和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)顯著提高，但由于我國(guó)災(zāi)害有頻率增高、范圍擴(kuò)大
及影響加重等趨勢(shì)，且“四縱四橫”等長(zhǎng)大干線(xiàn)或高速鐵路具有
跨省區(qū)長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，動(dòng)車(chē)組列車(chē)開(kāi)行和旅客出行的安全要
求也在增高，故接觸網(wǎng)受災(zāi)故障的不利影響仍然較大，需要系統(tǒng)
地研究和構(gòu)建接觸網(wǎng)防災(zāi)安全技術(shù)體系。
1 災(zāi)害對(duì)接觸網(wǎng)運(yùn)行安全的影響
1.1 地震
強(qiáng)烈地震的縱波、橫波造成接觸網(wǎng)基礎(chǔ)、混凝土支柱、絕緣
子、零部件等開(kāi)裂或變形，引起接觸網(wǎng)線(xiàn)索較大舞動(dòng)和擺動(dòng)，當(dāng)
電力機(jī)車(chē)運(yùn)行通過(guò)時(shí)易發(fā)生弓網(wǎng)事故。長(zhǎng)大隧道洞口或淺埋地
段受地震表面波的影響較大，隧道襯砌開(kāi)裂現(xiàn)象較嚴(yán)重，造成接
觸網(wǎng)基礎(chǔ)錨固件松脫，甚至可能引起接觸網(wǎng)整體塌落。地震引起
接觸網(wǎng)基礎(chǔ)開(kāi)裂和斷線(xiàn)見(jiàn)圖1。
1.2 雷電
直擊雷作用于承力索、接觸線(xiàn)、附加導(dǎo)線(xiàn)或支柱上，使接觸網(wǎng)
產(chǎn)生的過(guò)電壓峰值可達(dá)幾百到幾千千伏，導(dǎo)致接觸網(wǎng)瞬時(shí)故障，
如絕緣子閃絡(luò)或間隙放電；永久故障如絕緣子擊穿、承力索和吊
弦斷線(xiàn)、避雷器燒損等（見(jiàn)圖2），造成停電停車(chē)，甚至影響行車(chē)安
全。感應(yīng)雷擊作用于接觸網(wǎng)附近并對(duì)地放電，空氣中迅速變化的
電磁場(chǎng)在接觸網(wǎng)上產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓。感應(yīng)過(guò)電壓一般為數(shù)百千
伏，引發(fā)接觸網(wǎng)跳閘事故較多，但相比直接雷擊而言，其危害性
較小。
1.3 大風(fēng)
大風(fēng)的非定常氣流場(chǎng)與接觸網(wǎng)、受電弓之間形成流固耦合作
用。由于接觸線(xiàn)低階自振頻率較低，導(dǎo)線(xiàn)受風(fēng)擺動(dòng)、舞動(dòng)現(xiàn)象為
非線(xiàn)性大變形問(wèn)題。強(qiáng)側(cè)風(fēng)作用下接觸網(wǎng)將發(fā)生如下?tīng)顟B(tài)變化：
①當(dāng)強(qiáng)側(cè)風(fēng)吹過(guò)路肩或擋風(fēng)墻時(shí)形成渦流，接觸線(xiàn)風(fēng)偏超限將
造成刮弓；②接觸線(xiàn)在強(qiáng)側(cè)風(fēng)作用下推動(dòng)定位器將定位管頂偏
并上揚(yáng)，受電弓弓角可能與定位管發(fā)生碰撞；③中心錨結(jié)附近導(dǎo)
線(xiàn)張力下降、弛度加大，大跨距布置將發(fā)生風(fēng)偏超標(biāo)。另外，大風(fēng)
天氣普遍引發(fā)接觸網(wǎng)電氣安全問(wèn)題，如承力索與附加導(dǎo)線(xiàn)之間、
供電線(xiàn)（或正饋線(xiàn)）與雨棚結(jié)構(gòu)或樹(shù)木之間絕緣距離不夠?qū)е峦?
電、停車(chē)事故。
1.4 隧道火災(zāi)
隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)的高溫可達(dá)1000℃以上，火勢(shì)瞬間向上
延伸造成隧道拱頂接觸網(wǎng)線(xiàn)索熔斷和塌網(wǎng)；大量煙霧、粉塵及有
害氣體污染接觸網(wǎng)絕緣子，造成短路閃絡(luò)；火災(zāi)引起隧道襯砌強(qiáng)
度迅速降低，造成接觸網(wǎng)基礎(chǔ)錨固件松脫的隱患。
1.5 冰雪
接觸網(wǎng)覆冰將造成受電弓難以與導(dǎo)線(xiàn)接觸、取電，并引發(fā)大
范圍的吊弦和電連接斷裂、絕緣閃絡(luò)放電，甚至接觸網(wǎng)桿塔倒
塌、斷線(xiàn)停電等嚴(yán)重故障。在部分地區(qū)，還存在覆冰與微風(fēng)相互
作用，導(dǎo)致接觸網(wǎng)線(xiàn)索大幅度共振舞動(dòng)、零部件變形損壞等現(xiàn)
象。對(duì)于高速鐵路或客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，由于日常綜合維修天窗處于凌
晨，接觸網(wǎng)停電達(dá)4h，接觸線(xiàn)易覆冰或結(jié)霜，造成動(dòng)車(chē)組失電或
動(dòng)力不足，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)弓網(wǎng)大面積拉弧、停電停車(chē)，影響旅客出
行和高鐵運(yùn)輸安全。
2 接觸網(wǎng)防災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)
2.1 接觸網(wǎng)抗震
提高接觸網(wǎng)支柱、基礎(chǔ)的強(qiáng)度和抗震性能，在地震動(dòng)峰值加
速度為0.20g 以上地區(qū)，路基地段接觸網(wǎng)基礎(chǔ)按抗震設(shè)防烈度Ⅷ
度以上設(shè)計(jì)，采用帶鋼筋籠的鉆孔樁基礎(chǔ)，在樁頂2.5d~3.0d（d
圖1 地震引起接觸網(wǎng)基礎(chǔ)開(kāi)裂和斷線(xiàn)
圖2 雷電引起正饋線(xiàn)絕緣子擊穿和釉面燒蝕
電力建設(shè)
·208·
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2017年 6月 建 材 與 裝 飾
為設(shè)計(jì)樁徑）長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)箍筋配置；普速鐵路采用現(xiàn)
澆混凝土基礎(chǔ)時(shí)，地腳螺栓體應(yīng)采用箍筋加強(qiáng)。支柱采用鋼支
柱，并宜采用硬橫跨安裝形式。特長(zhǎng)隧道或重要隧道內(nèi)接觸網(wǎng)基
礎(chǔ)宜采用預(yù)埋槽道式基礎(chǔ)。預(yù)埋槽道無(wú)論在整體穩(wěn)定性、隧道內(nèi)
防災(zāi)、長(zhǎng)期運(yùn)行安全等方面，還是便于施工組織方面，與后植錨
栓方式相比均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)橋梁上接觸網(wǎng)下錨補(bǔ)償采用
滑輪組或棘輪時(shí)，除了加裝墜砣限制架外，還應(yīng)考慮防止地震引
起墜砣跌落，宜采用鐵墜砣并固定成整體。提高接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)機(jī)械
強(qiáng)度和穩(wěn)定性，上部裝配采用腕臂支撐及定位管支撐，腕臂絕緣
子采用抗彎16kN 瓷質(zhì)棒形絕緣子，承力索和附加導(dǎo)線(xiàn)懸掛點(diǎn)加
裝預(yù)絞絲護(hù)線(xiàn)條。供電線(xiàn)、正饋線(xiàn)等附加導(dǎo)線(xiàn)盡量采用架空方
式，但應(yīng)盡量避免承力索與附加導(dǎo)線(xiàn)交叉跨越，不可避免時(shí)應(yīng)確
保200mm 動(dòng)態(tài)空氣絕緣間隙，承力索、正饋線(xiàn)增設(shè)絕緣護(hù)套。
2.2 接觸網(wǎng)防雷
精確掌握鐵路沿線(xiàn)雷電活動(dòng)特性。采用全國(guó)電網(wǎng)雷電定位系
統(tǒng)和雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)的雷電日、地閃密度及雷電流幅值等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，
找出鐵路沿線(xiàn)雷電活動(dòng)特性，便于接觸網(wǎng)采取針對(duì)性的防雷措
施和差異化設(shè)計(jì)。鐵路供電部門(mén)還可以利用雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)的雷電
臨近預(yù)警功能進(jìn)行預(yù)防工作，利用雷電定位功能進(jìn)行接觸網(wǎng)雷
電故障點(diǎn)的快速標(biāo)定，便于組織搶修工作。提高接觸網(wǎng)雷電設(shè)防
精度。根據(jù)雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)的雷電活動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算鐵路沿線(xiàn)接觸
網(wǎng)遭受雷擊的頻度及跳閘率，并結(jié)合地形地貌（如平原/山谷、荒
漠/樹(shù)木等）及接觸網(wǎng)架設(shè)特征（路基/高架）等確定雷電設(shè)防標(biāo)
準(zhǔn)，細(xì)化接觸網(wǎng)防雷措施。對(duì)于鐵路穿越雷電活動(dòng)密集地區(qū)，或
接觸網(wǎng)遭受直擊雷較多的路段，如平原/荒漠地區(qū)或高架橋區(qū)段，
采取以局部架設(shè)避雷線(xiàn)為主的防雷措施：①接觸網(wǎng)柱頂架設(shè)避
雷線(xiàn)，避雷線(xiàn)對(duì)承力索、正饋線(xiàn)的保護(hù)角不宜大于20°，避雷線(xiàn)宜
每200~300m 設(shè)獨(dú)立接地極，且不與貫通地線(xiàn)相連；②支柱接地
與貫通地線(xiàn)相連，當(dāng)普速鐵路未設(shè)綜合接地系統(tǒng)時(shí)，支柱通過(guò)保
護(hù)線(xiàn)或回流線(xiàn)、架空地線(xiàn)等實(shí)現(xiàn)安全接地；③在牽引變電所出
口、接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)、高壓電纜頭等處采用氧化鋅避雷器。
2.3 接觸網(wǎng)防風(fēng)
采用全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛。根據(jù)簡(jiǎn)單鏈形、彈性鏈形懸掛的
抗風(fēng)性能對(duì)比，在大風(fēng)環(huán)境下兩者的風(fēng)偏移值接近但簡(jiǎn)單鏈形
懸掛的抬升量較小。目前法國(guó)、意大利等沿海風(fēng)速較大地區(qū)均采
用簡(jiǎn)單鏈形懸掛，日本新干線(xiàn)也曾對(duì)簡(jiǎn)單鏈形、彈性鏈形懸掛進(jìn)
行過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果決定推廣簡(jiǎn)單鏈形懸掛，以取代造價(jià)高、維
護(hù)難度較大的復(fù)鏈形懸掛。
采用H 型鋼柱、φ350mm 鋼管柱或透風(fēng)率好的窄型格構(gòu)式
鋼柱，縮小跨距至45m 以?xún)?nèi)以顯著提高接觸網(wǎng)抗風(fēng)性能。對(duì)于接
觸線(xiàn)、承力索及吊弦等接觸網(wǎng)線(xiàn)材，以及套管雙耳、承力索座、定
位器支座及定位線(xiàn)夾等接觸網(wǎng)抗風(fēng)性能薄弱點(diǎn)，根據(jù)接觸網(wǎng)200
萬(wàn)弓架次或30 年壽命要求，接觸網(wǎng)線(xiàn)材需縮短使用年限，零部
件需提高強(qiáng)度，上部裝配采用腕臂支撐及定位管支撐（整體式腕
臂系統(tǒng)目前正在蘭新鐵路風(fēng)區(qū)進(jìn)行工程試驗(yàn)），腕臂絕緣子采用
抗彎16kN 及以上的瓷質(zhì)棒形絕緣子，承力索和附加導(dǎo)線(xiàn)懸掛點(diǎn)
加裝預(yù)絞絲護(hù)線(xiàn)條。提高零部件螺紋副的防松措施，可參考新干
線(xiàn)接觸網(wǎng)采用扣緊螺母。附加導(dǎo)線(xiàn)盡量采用電纜方式，當(dāng)采用架
空方式時(shí)應(yīng)考慮“V”形懸掛安裝，并應(yīng)盡量避免承力索與附加導(dǎo)
線(xiàn)交叉跨越，不可避免時(shí)應(yīng)確保200mm 動(dòng)態(tài)空氣絕緣間隙，承力
索、正饋線(xiàn)增設(shè)絕緣護(hù)套。
2.4 接觸網(wǎng)隧道內(nèi)防火
提高隧道內(nèi)接觸網(wǎng)基礎(chǔ)穩(wěn)定性和耐久性，可采用隧道預(yù)埋槽
道式基礎(chǔ)，當(dāng)采用后錨固技術(shù)時(shí)，應(yīng)采用滿(mǎn)足抗震要求的防開(kāi)裂
型化學(xué)錨栓，對(duì)于寒冷地區(qū)應(yīng)進(jìn)行膠黏劑的耐凍融性能測(cè)試。提
高隧道內(nèi)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可采用剛性懸掛接觸
網(wǎng)，其抗震、防火效果較明顯，且已能夠適應(yīng)200km/h 速度運(yùn)行。
2.5 接觸網(wǎng)融冰
采用接觸網(wǎng)覆冰在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的氣象傳感器負(fù)責(zé)采
集環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等數(shù)據(jù)，高清攝像機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)視接觸
線(xiàn)、承力索覆冰狀態(tài)，環(huán)境數(shù)據(jù)和接觸網(wǎng)圖像通過(guò)鐵路專(zhuān)用通信
網(wǎng)傳送到鐵路供電調(diào)度中心或供電段，監(jiān)測(cè)主機(jī)的軟件系統(tǒng)運(yùn)
用視頻智能分析技術(shù)、專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)進(jìn)行覆冰厚度分析、報(bào)警，并
計(jì)算獲得需要的融冰電流、導(dǎo)線(xiàn)溫度及融冰時(shí)間等。采用接觸網(wǎng)
交流在線(xiàn)防（融）冰系統(tǒng)。在接觸網(wǎng)上行（或下行）供電臂與鋼軌
接地回路中串聯(lián)交流融冰裝置，通過(guò)牽引供電和融冰裝置共同
產(chǎn)生交流大電流的焦耳熱進(jìn)行防（融）冰。交流融冰裝置設(shè)置在
分區(qū)所，電流由牽引變電所輸出，沿上行（或下行）接觸網(wǎng)、供電
線(xiàn)進(jìn)入分區(qū)所，經(jīng)融冰裝置后與中性線(xiàn)連通，構(gòu)成閉環(huán)回路。交
流融冰系統(tǒng)根據(jù)覆冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可選擇：①在線(xiàn)防冰的檔位；②列
車(chē)不運(yùn)行時(shí)融冰的檔位。交流融冰裝置的控制保護(hù)與分區(qū)所綜
合自動(dòng)化系統(tǒng)連接，并納入牽引供電調(diào)度中心管理。對(duì)于電分相
中性段及車(chē)站內(nèi)站線(xiàn)、渡線(xiàn)、牽出線(xiàn)、存車(chē)線(xiàn)等融冰受限處，采取
安裝特殊滑板的受電弓進(jìn)行機(jī)械除冰方法。
3 結(jié)束語(yǔ)
接觸網(wǎng)是鐵路運(yùn)輸安全和防災(zāi)安全的重要設(shè)施。針對(duì)隧道地
震、火災(zāi)及滲漏水、結(jié)冰等災(zāi)害病害問(wèn)題，從提高接觸網(wǎng)基礎(chǔ)穩(wěn)
定性和耐久性、接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性、接觸網(wǎng)電氣絕緣
安全性等方面著手，努力提高接觸網(wǎng)供電安全性、可靠性及防災(zāi)
能力。
參考文獻(xiàn)
[1]楊國(guó)柱，王曉智，劉長(zhǎng)利，等.寶成鐵路109 隧道搶險(xiǎn)加固整治報(bào)告[R].
西安：中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2008.
[2]高軍.新建鐵路隧道二襯開(kāi)裂與滲漏成因和防治措施[J].鐵道技術(shù)監(jiān)
督，2010（8）.
[3]蔣文杰.鐵路接觸網(wǎng)改造要點(diǎn)及相關(guān)問(wèn)題闡述[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息
化，2016（15）.
收稿日期：2017-6-4
電力建設(shè)
·209·

網(wǎng)友評(píng)論 more

消防安全論文最新內(nèi)容

04-26