接触网弓网事故分析

毕业设计（论文）中文题目：接触网弓网事故分析专业：机电设备维修与管理姓名：吕冬伟学号：120230138指导教师：吴改燕2012年3月11日1电气工程系2一、设计题目及内容论文题目为《接触网弓网事故分析》。本文对电气化接触网中的弓网故障进行了研究，主要针对弓网事故发生的原因和事故的预防及事故发生后的抢修办法等。二、基本要求三、重点研究问题四、主要技术指标五、应收集的资料及参考文献（1）阎跃宣.《接触网》.北京.中国铁道出版社.1990年（2）张万里.《接触网事故抢修》.北京.中国铁道出版社.2001年（3）《电气化铁路接触网事故抢修规则》（4）汪松滋.《电气化铁道接触网事故与安全运行》.北京.中国铁道出版社.1993年（5）赵世耕.《接触网安全运行的研究》.西安.西安科研所.1998年（6）谭秀炳.《交流电气化铁道牵引供电系统》.成都.西南交通大学出版社.2000年六、进度计划设计环节日期1收集有关资料2011-12-12编写论文提纲2012-1-143编写论文2012-2-14修改论文2012-3-25打印、装订2012-3-11七、附注3中文摘要本文对电气化接触网中的弓网故障进行了研究，主要针对弓网事故发生的原因和事故的预防及事故发生后的抢修办法等。在本次设计中，重点从以下两个方面进行了阐述：一是对电气化铁路运行中具体弓网事故进行了分析，将发生的接触网事故根据发生的原因进行分类，以针对性的分析，详细的将案例进行了剖析；二是对各类事故发生的原因、预防措施做了叙述，叙述了各类事故抢修的组织方法、作业过程、临时开通技术措施以及注意事项。通过本次课程设计，以旨在提高抢修人员的实坐能力和应变能力，进而提高抢修的速度和质量；以使供电人员在日常检修和运行中高度重视设备的关键和薄弱环节，以达到“修养并重、预防为主”的运行、检修要求。关键词：接触网、弓网事故、事故分析及事故防范措施4目录1概述……………………………………………………………………………………41.1选题背景……………………………………………………………………….……41.2电气化铁路接触网概述………………………………………………………….…52弓网事故案例分析……………………………………………………………………..72.1弓网故障的危害性…………………………………………………………….……72.2弓网故障的发生原因………………………………………………………………72.3兰武二线弓网故障案例及主要原因分析………………………………………….83弓网故障的预防...............................................................................................................183.1弓网故障的预防措施……………………………………………………………..184弓网事故抢修办法……………………………………………………………………...214.1接触线断线……………………………………………………………………………214.2承力索断线…………………………………………………………………………..26结束语……………………………………………………………………………………30参考文献…………………………………………………………………………………3151.概述1.1选题背景接触网是电气化铁路重要的直接行车设备，是向电力机车、电动车组等安全可靠供电的特殊输电线路。接触网眼线路露天布置，线长点多，工作环境恶劣，使用条件苛刻，又无备用设备，一旦故障停电，将中断行车。接触网主管部门必须做到常备不懈，及时出动，迅速抢修，尽快恢复供电，保证行车。发生接触网设备事故后，供电部门的当务之急就是对其进行抢修，一最快的速度使其恢复供电。抢修人员到达事故现场后，面对被破坏的设备，要遵循“先通后复”和“先通一线”的基本原则，以最快的速度设法先行供电、疏通线路和及早恢复设备正常的技术状态。因此，从事接触网运行和检修的人员需要对事故抢修作业的组织方法、作业过程、临时开通技术措施以及注意事项有深度的了解。1.1.1接触网设备事故的分类接触网设备事故分为供电事故和行车事故。在牵引供电系统中，凡由于工作失误、设备状态不良或自然灾害使牵引供电设备破损、中断供电，以及严重威胁供电安全者，均为供电事故。由于同一原因同事构成行车和供电事故时，应分别上报，但供电段总事故件数仍算一件，统计为行车事故。供电事故又可分为三类：（1）接触网个别零件损坏，但导线、承力索位置基本不变，就是通常说的网未跨塌，打弓不停电，但需降弓运行。（2）导线或承力索跨网、侵入限界、导致停电。（3）支柱断裂、并侵入限界跨网，但支柱、软横跨未跨。其中以弓网事故造成的后果最为严重，因此本文将以弓网事故为重点进行分析和讨论。1.1.2接触网设备事故的抢修电气化铁路区段的所有职工，无论任何时候发现接触网事故和异状，均应立即设法报告分局电力调度或列车调度，并应尽可能详细的说明范围和破坏情况，必要时在事故地点6设置防护措施。分局电力调度得知接触网发生事故信息后，要通过各种方式渠道，迅速判明事故地点和事故情况，尽可能详细地掌握设备损坏程度，并立即通知与事故点接近的接触网工区人员出动，进行事故点的定位查找和抢修。接触网设备事故的抢修要遵循“先通后复”和“先通一线”的基本原则。1.2电气化铁路接触网概述采用电力机车牵引列车的铁路称为电气化铁路，目前国际上普遍采用比较先进的单相工频交流制电气化铁路，它便于升压和减少电能的损耗，使电力牵引质量大步提高。随着高新技术的发展及能源资源的不断匮乏，低能耗、高效率、高速度的电力牵引目前已成为世界各国铁路的发展趋势，同时电气化铁路在地铁及城市轨道交通领域也开始大面积使用。1.2.1电气化铁路的组成由于电力机车本身不携带能源，机车所使用的电能是由铁路电力牵引供电系统提供的，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。电气化铁路牵引供电系统的作用是将来自高压输电线路的高电压经牵引变电所降压整流后，送至铁路上方的接触网上，电气机车通过其顶部的受电弓与接触网接触取电，牵引机车运行。因此牵引供电系统一般分成牵引变电所和接触网两部分。所以人们又称电力机车、牵引变电所、接触网为电气化铁道的“三大元件”。它由牵引变电所、馈电线、接触网、钢轨和回流线等组成。其中接触网质量的好坏，直接关系到了电力机车的运行情况。1.2.2接触网（1）接触网的特点接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的，对接触网提出以下要求：1．在高速运行和恶劣的气候条件下，能保证电力机车正常取流，要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。2．接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力并尽量延长设备的使用年限。73．要求接触网对地绝缘好，安全可靠。4．设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。在事故情况下，便于抢修和迅速恢复送电。5．尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。总的来说，要求接触网无论在任何条件下，都能保证良好地供给电力机车电能，保证电力机车在线路上安全，高速运行，并在符合上述要求的情况下，尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。（2）接触网的组成架空式接触网从结构形式上分为以下几个组成部分:一、接触悬挂：包括承力索、吊弦、接触导线和补偿器及连接零件。与电力机车受电弓直接接触的是接触导线。二、支持装置：包括腕臂、拉杆和绝缘子。用以支持接触悬挂并将其负荷传给支柱或其他建筑物的结构。三、定位装置：包括定位器和定位管。其作用是保证接触线与受电弓的相对位置在规定范围内，并将接触线的水平负荷传给支柱。四、支柱和基础：承受接触悬挂和支持装置负荷，并将接触悬挂固定在规定高度。（3）接触网的悬挂类型为满足接触网的供电和机械方面的要求，在一条电气化铁路上总是将接触网分成若干个一定长度且相互独立的分段，即接触网的锚段。对于架空式接触网的每个锚段而言，为保证接触网的弹性，保证接触网能可靠的向电力机车输送电能，根据接触网的结构特点将其分为简单悬挂和链形悬挂两大类。（4）接触网的供电方式我国牵引网向电力机车的供电方式主要有：直接供电（DF）方式、带回流线的直接供电（DN）方式、自耦变压器（AT）供电方式、吸流变压器（BT）供电方式等。由于电气化铁路具有的上述复杂的组成及多种结构，尤其在接触网表现突出，由于工作环境、设备所处的位置的差异以及电力机车牵引的相关性，接触网故障的危害程度更大，不但会中断供电，且往往造成弓网故障，使之范围扩大，严重地影响着运输秩序。因此研究电气化铁路的各种结构特点，掌握其运行规律，尽可能减少设备故障就显得尤为重要。82.弓网事故案例分析2.1弓网故障的危害性电气化铁路接触网是一种看似简单，实则复杂的特殊装置。是由电学、力学、自然科学等多种学科所组成的庞大的科学体系。其各种装配上百种，各种零件上千种；与铁路各部门都有自然、必然的联系，其所发生的事故也多种多样。在整个兰武二线改造期间，既有接触网、新开通接触网曾多次发生接触网故障，给铁路运营造成很大影响，其中以弓网故障发生的频次最多。在众多的接触网设备事故中，破坏范围最大、危害性最大、停电时间最长、处理恢复最难的事故也数弓网事故，因此不管作为施工单位，运营维修部门的供电段、机务段，还是作为业务主管部门的机务分处、机务处，乃至铁道部机务局均把弓网事故列为牵引供电事故的头号大敌，有的铁路局还把弓网事故列为行车事故，可见对弓网事故的重视程度。2.2弓网故障的发生原因弓网事故发生的原因很多，总结分析弓网事故中，70%的事故是由于接触网状态不良引起的，由于机车受电弓状态不良引起的占20%，其余10%是由于线路及其它原因引起的。在电气化铁路上，电力机车沿接触网高速滑行取流，保证所牵引的列车正常速度，接触网通过受电弓向电力机车输送电能，并保证安全供电。接触网和电力机车受电弓间有着紧密的联系，它们在相对的高速滑行磨擦运动中完成输电和受电的任务。这种紧密的联系和相对的高速运动日夜存在从不间断。为此双方都规定了一定的技术条件，只有在这些技术条件不被破坏的情况下，才不会发生弓网事故，电气化铁路才能正常和安全运行。为了保证电力机车受电弓在网下高速滑行通过，完成接触网向电力机车供电的任务，对接触线的高度、拉出值、定位器的坡度等技术参数有一定的要求，同时还要求接触网弹性均匀。在受电弓滑行取流范围内无任何障碍物。对电力机车受电弓的要求，应保证其受9电弓安装位置正确，滑板完整平滑，滑板和导角之间平滑过渡。当接触网和受电弓的技术参数中任何一条被破坏均有可能发生弓网事故，电气化铁路列车牵引重量大，惯性大，不可能在事故发生后立即停车，这样，一旦发生弓网事故，接触网的破坏范围都比较大，损失比较严重，恢复供电所需时间较长。2.3兰武二线弓网故障案例及主要原因分析事故案例12008年9月，兰武二线打柴沟车站25＃道岔支柱处定位器坡度不够，造成双机牵引的第二列电力机车受电弓被打掉，中断行车一小时十五分钟。主要原因分析：原25＃支柱为道岔柱，双拉LL型安装形式，设计定位器坡度1/10，此时接触导线下沿距定位器固定点（长定位环）的垂直距离为200mm。25＃支柱安装形式如下图2－1所示由于兰武二线改造设计中，该处的渡线取消。电化施工单位在施工时将渡线支承力索、接触线拆除。由于原25＃定位处有两支接触线，导线高度为6450mm。在电力机车受电弓压力一定的情况下，两支接触线受受电弓的作用，抬高量在60～80mm。当第一列车通过该处2001400图2－125＃支柱安装形式示意图1-长定位环；2-接触线；3-1500型定位管；4-DC定位器123410后接触导线抬升80mm，第二列电力机车通过时，接触导线下沿距定位器固定点（长定位环）的垂直距离L为：L=定位器坡度