地铁接触线磨耗测量及异常处理
- 格式:docx
- 大小:408.89 KB
- 文档页数:7
地铁接触网常见故障和问题分析及其应对方法 宋阳徵 摘要:提高地铁接触网的运营能力,有效处理常见的经营失误和问题,不仅可以提高地铁运营的效率和质量,还可以为人们提供正常出行,提高地铁运营的稳定性和安全性,促进地铁运营快速发展。因此,地铁运营公司应充分重视地铁接触网,加强具有专业技能和专业素质的故障维修人员,定期进行培训和基础知识的积累,以保证地铁交通行业的有序发展。做好地铁接触网故障的检测和预防措施。本文讨论了地铁接触网的常见故障和问题,并提出了相应的解决方案。 关键词:地铁接触网;故障;问题;应对方法 地铁接触网作为电力牵引的重要组成部分,承担着不断向沿线运行的电力机车输送电能的重要任务,对于地铁运行具有非常重要,因此对其常见故障问题及其应对方法进行分析具有重要意义。 1 地铁接触网常见故障和问题分析 1.1 绝缘子异常破损或螺栓松动 刚性悬架的所有部件均通过螺栓连接。如果不使用扭力扳手或使用不合格的扭力扳手紧固,则紧固力不符合设计要求,刚性悬架的刚度不足。在长期运行过程中,受电弓在水平和垂直加速度矢量力的作用下会导致受电弓变形,使螺栓松动甚至脱落。另外,施工绝缘子的表面污染严重,运行维护周期过长,或者绝缘子的绝缘强度或材料不能适应周围环境,导致飞弧放电,甚至导致定位绝缘子的击穿。 1.2 接触线异常磨耗严重 刚性接触悬挂部分和零件磨损是最严重的部分,受电弓在运行三年后最严重的部分已经能够接触母线。 首先,绝缘锚固段的接头磨损在列车加速段更加明显,牵引变电所接头的磨损在列车加速段更加明显。 专用线部分的磨损比减振轨道的磨损严重,减振轨道的磨损曲线部分比直线部分大,中间母线接头的磨损比整个跟踪床上的严重,并且 中间总线接头很严重。 1.3 电气联结方面 电气控制系统是地铁的重要组成部分,对地铁的安全运行起着决定性的作用。最常见的故障是电气连接夹受热,电气连接部件损坏或断开,设备夹、接头夹和导轨接头烧坏,定位器根部悬链线悬挂轮或定位钩由于软跨循环烧坏。 1.4 空间结构尺寸方面 由于构造或设计原因,悬链线结构不合理。 接触悬浮液的热膨胀和冷收缩特性导致温度的变化和铅垂。 恶劣的自然环境也会导致悬链支柱和悬链参数的变化。 由于户外有弹性的接触网,例如暴雨,大雪和强风,接触网参数会波动。 1.5 绝缘方面故障 绝缘失效的原因主要表现在以下几个方面:绝缘子清洁不良,清洁不及时,表面被导电介质覆盖,绝缘材料和强度高,不适应使用环境,容易发生触电故障,生命链条不良等。 耐温度变化,容易改变安全距离,导致放电故障等 2 地铁接触网常见故障的应对方法 2.1柔性接触网运行问题解决措施 考虑到空间的尺寸结构,首先要弄清验收标准,完善验收工作的有关制度和规范,验收人员,提高技术水平,确保人员能够进行验收工作。严格按照工程标准,不遗余力。员工需要考虑接触网的状态和不同部分的参数。验收工作的目的是避免使用不合格的材料或不合格的工艺流程。需要考虑悬链线参数的检测,加强悬链线元件的接触和测量。接触网监测是接触网监测与维护的重要组成部分。关键是应定期固定不同零件的不同零件(例如螺栓和螺母)的细节,以免因松动而造成潜在的安全隐患。在设备安装调试过程中,应考虑温度对设备的不利影响,温差会影响设备的密封性。因此,有必要根据具体变化来调整悬链线。 2.2刚性接触网运行问题解决措施 对于地铁接触网管理工作的进行,要根据实际情况对管控机制进行健全和完善,以此确保主要的管理工作水平能够达到理想的效果。具体针对于接线存在的磨损问题,要对接触网设计的整个环节进行必要的管控,将存在的特殊点重叠的问题进行有效解决,并确保减震床道与曲线线路设计的合理性。此外,为了有效避免存在的电工磨损现象,要在实际的设计过程中进行相应的精细化计算和数据的处理,以此规避后期可能存在的严重安全隐患。再者,对于零部件的松动和脱落等问题的解决,是要进行不定期的检查与维护,并确保定期的维修和养护工作也能够减少松动问题,以此从提升检修频率方面入手,做好相应的故障排除与治理工作。 2.3加强工程的验收审查 在施工过程中,有必要加强对螺栓安装的稳定性,密封性和安装状态的详细检查; 监理部门应严格按照验收程序和有关规定,严格检查和接受接触网的安装设置,参数设置,引线密封性,悬挂稳定性等。 着眼于各种参数设置的关键问题以及设备技术状况的链条验收,检查螺栓,弹簧垫和其他的小部件,还应仔细检查以确保其在合格状态下使用 业务指标。 2.4加强列车运行后的检查和改造 在列车运行中,确保列车动态运行中的问题能够正确,及时和合格的是非常重要的。 列车运行中出现问题时,应严格维修列车零部件系统,更换易故障零部件和受电弓部件,并及时进行技术改造; 设备的调整应按照相关行业标准进行,以确保悬链结构不会因温度变化而停滞,紧绷,松动和变形,以免空间设置不合理,最终导致 更改悬链参数设置。 2.5加强接触网日常检修维护工作 对接触网进行日常维护,合理安排维修周期,及时发现和消除隐患,对接触网的安全运行至关重要。 2.6加强抵抗自然灾害的能力 自然灾害严重影响了接触网的外部结构和功能。 因此,为提高接触网的抗自然灾害能力,接触网柱应设置边坡防护和桩身防护。由于机电组合的特殊结构,接触网的安装位置十分尴尬。暴露悬链线易受雷暴、雪灾、日照和寒冷气候的影响,对接触网的结构和功能有很大影响。加强对自然灾害的防御可以保护接触网的功能,接触网在地铁运行供电中发挥着重要的作用。 2.7加强地铁接触网的检测技术的应用 迄今为止,根据不同城市的地铁管理规定,中国的地铁接触网进行检查和维护。城市不同地铁运营管理标准也是不一样的,很难达到统一的标准。另外,因为不同地区的地铁维修人员专业水平不一样,在我国地铁接触网的维修中的技术理论难以有针对性的进行统一,技术人员难以提供经验,客观,准确。接触网检查和维护的基础。为了维持我国地铁网络的正常运行,为了准确有效地检测,维护和维修地铁接触网,有必要认识到当前地铁运行和接触网设置与检测中的缺陷,并找到适当的解决方法。问题,整合不同地区地铁接触网的检修和维护信息,以建立一个综合的数据库,为全国各地地铁与OCS相关的检测工作提供参考,促进OCS检测科学理论的形成,促进中国地铁行业的快速发展与进步。 简而言之,在接触网的实际运维过程中,应有效使用状态检测设备,加强预防性维护和状态维护,以最有效的方式提高接触网的安全性,以确保其运行。 参考文献: [1]黄伟.地铁接触网的常见故障及应对策略[J].住宅与房地产. 2016(06). [2]章毅.地铁接触网的常见故障及应对策略[J].住宅与房地产. 2015(S1). [3]章富强.地铁刚性接触网故障的判断与查找探析[J].城市建设理论研究(电子版). 2018(20). [4]张郑.我国地铁接触网的检测现状及发展趋势[J].住宅与房地产. 2016(15).
地铁弓网异常磨耗分析地铁弓网是地铁供电系统中的重要组成部分,负责将电能从车载设备传输到轨道上的电力集体馈线中。
随着地铁运营的不断发展,地铁弓网在长期使用过程中会遭受一定的磨耗,造成弓网表面磨损和变形等问题。
本文将针对地铁弓网的异常磨耗进行分析,并提出相应的解决方案。
地铁弓网的异常磨耗主要分为两种情况:弓网面磨耗和弓网变形。
弓网面磨耗是指弓网表面因与集体馈线接触而产生的磨损;弓网变形是指弓网在使用过程中由于受到外力或自身质量问题而造成的弓网形状的改变。
我们来分析地铁弓网面磨耗的原因。
地铁弓网面磨耗是由于弓网与集体馈线接触时,摩擦力的作用下产生的。
而摩擦力的大小与材料的性能和质量有关。
地铁弓网通常由导电材料制成,如铜、铝合金等。
这些导电材料具有较好的导电性能,但硬度相对较低,容易被其他物体磨损。
地铁轨道和集体馈线表面也存在一定的不平整度,这会增加地铁弓网与其接触时的摩擦力,从而加剧了弓网的磨损。
地铁运行过程中,由于轨道和集体馈线的震动、振动等问题,也会引起地铁弓网与其接触面产生不规则的相对运动,进一步加速了弓网的磨损。
针对地铁弓网面磨耗的问题,可以采取以下几个措施来解决。
可以在地铁弓网表面涂覆一层防磨涂层,如聚酰亚胺薄膜等,以降低地铁弓网与集体馈线之间的摩擦力,并保护弓网表面不被磨损。
可以对地铁轨道和集体馈线进行定期维护,确保其表面的光滑度,减少与地铁弓网的摩擦力。
还可以对地铁弓网进行定期检查和更换,及时发现和解决弓网面磨损的问题。
接下来,我们来分析地铁弓网变形的原因。
地铁弓网变形是由于外力或自身质量问题造成的。
地铁弓网在使用过程中,受到了来自集体馈线的压力和拉力。
而地铁运行过程中,由于车辆加速、减速等操作,集体馈线会对地铁弓网产生压力或拉力,如果弓网自身的质量不合格或材料强度不足,就会造成弓网的变形。
地铁弓网也需要经常进行维护和保养,以确保其正常运行。
如果对地铁弓网的维护不及时或不合理,也会导致弓网的变形。
城市轨道交通刚性接触网异常磨耗分析与应对措施发布时间:2021-05-17T07:02:23.887Z 来源:《电力设备》2021年第1期作者:梁勤刚[导读] 刚性接触网凭借其结构构造简单坚固、损耗后易于进行维修替换等修复工作的优势广泛应用在城市轨道交通系统之中,颇受设计单位的青睐。
本文以城市轨道交通刚性接触网的异常磨耗为引,进行深入探讨分析,以及寻求解决方案即应对措施。
(中铁电气化局集团有限公司设计研究院北京市 100000)摘要:刚性接触网凭借其结构构造简单坚固、损耗后易于进行维修替换等修复工作的优势广泛应用在城市轨道交通系统之中,颇受设计单位的青睐。
本文以城市轨道交通刚性接触网的异常磨耗为引,进行深入探讨分析,以及寻求解决方案即应对措施。
关键词:城市轨道交通;刚性接触网异常磨耗;应对措施引言:城市轨道交通刚性接触网以其坚固便捷的优势在城市轨道建设中常见其身影,但出于长期工作状态的刚性接触网也会有所磨损,在出站口处的加速区域的线路部分,相对于其他正常平稳运行的线路部分的磨损较大,在转弯的曲线区段也会出现较严重的磨损,但除以上正常磨损的消耗之外,还存在一些不合理的磨损情况,鉴于异常磨损情况的存在,本文将提出相应的理解分析以及应对措施。
一、刚性接触网磨损的定义以及危害(一)刚性接触网磨损的定义城市轨道交通刚性接触网磨损的原因不仅仅是物理方面的表面简单磨损。
顾名思义,刚性接触网即使多个刚性接触线在地面上交汇形成的城市交通轨道系统。
在电客车运行时,接触线由于电力驱动的车辆交通工具高速运行的原因,产生受电弓对接触线产生磨损的情况,被定义为刚性接触网的磨损。
[1](二)刚性接触网磨损的危害城市轨道交通钢性接触网发生磨损对交通工具的运行存在着巨大的安全隐患,会严重影响交通的载流量,若刚性接触网发生严重磨损现象,则有可能导致整个电网驱动断电,也对汇流排的使用时间影响较大。
汇流排安装在轨道的正上方,交通工具经过已经磨损的刚性接触网时会对汇流排造成损伤。
- 96 -工 程 技 术1 刚性接触网磨耗概述刚性接触网磨耗主要分为机械磨耗和电气磨耗。
机械磨耗是碳滑板和接触线因机械摩擦产生的磨耗。
电气磨耗则是因为碳滑板与接触线传导电流时,因弓网接触不好,弓网发生离线,导致接触线和碳滑板之间产生高温火花,对接触线产生的烧损。
在运行中,电气磨耗一定程度上加快了机械磨耗。
1.1 刚性接触网磨耗检查方法接触线磨耗实际测量中,无法直接测量接触线的磨耗面积,因此,常使用游标卡尺测量接触线的Y 值,从而间接求出接触线的磨损程度。
广州地铁二号线使用的接触线为Ris120铜银接触线,线材直径为13.2mm。
图1为接触线截面磨耗示意图,阴影部分即为所求的磨耗面积。
图1 截面图ahRYθ刚性接触网用游标卡尺测量接触线的y 值,线材半径R =6.6,则因此,磨耗面积就为其中,θ可由R ,h 值求得。
根据《广州地铁刚性接触网大修规程》,当整锚段接触线的磨耗高度达到总高度的一半,接触线出现损伤、锈蚀、裂纹、扭曲及其他缺陷,局部磨耗严重时,需要整锚段或者局部更换接触线。
通常情况下,当接触线的Y 值大于12mm 时,磨耗面积已达到接触线截面积的27.67%,此时,需要对接触线进行更换。
1.2 二号线刚性接触网磨耗现状广州地铁二号线接触悬挂采用П型刚性架空接触网,根据检修过程中对接触线磨耗测量统计发现,磨耗严重区段主要集中在锚段关节、线岔,列车加速区段、弹性道床区段。
此外,汇流排中间接头处也普遍存在磨耗过大的现象。
经数据统计,二号线至2013年为止进行过换线的区域,大部分集中在出站加速锚段,有23处,其中在出站锚段关节处4个;另外减震道床、站台段占6个,区间加速段3个。
同时可见更换前接触线磨耗Y 值均达到11mm 以上。
由表1看出2013年作为转折点,二号线异常磨耗有明显的增大趋势,该问题可从表1及图2中看出,无论换线次数还是更换接触线数量及磨耗严重程度都远远高出往年的平均值。
表1 二号线历年换线数量年度二号线换线次数更换接触线数量2007年54272008年002009年76292010年56672011年33702012年310142013年122643海珠上行出站GY58 24#图2 接触线异常磨耗(磨至汇流排)广州地铁二号线刚性接触线磨耗分析研究报告与应对措施张 璐(广州地铁集团公司,广东 广州 510000)摘 要:广州地铁二号线是国内第一条采用刚性接触网的地铁线路,从2002年12月29日首通段开通至今近十几年时间,出现的最严重的问题还是接触线磨耗问题。
工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview(7)黏附磨损:是指滑动摩擦时摩擦副接触面局部发生金属粘着,在随后相对滑动中粘着处被破坏,有金属屑粒从零件表面被拉拽下来或零件表面被擦伤的一种磨损形式。
影响黏附磨损主要因素有受电弓滑板材质及其硬度、弓网接触压力等。
收稿日期:2021-11-15作者简介:宗臻强(1987—),男,四川自贡人,大专,工程师,研究方向:牵引供电接触网运营维护。
重庆轨道交通2号线延伸段接触网接触线磨耗分析及改革建议宗臻强 张欣 郑皓天(重庆市轨道交通(集团)有限公司,重庆 400000)摘 要:面对轨道交通线接触线磨耗牵扯轨道的安全运行,如何减少磨耗、保证运行安全等问题,本文针对重庆2号线延伸段进行了现场调研、实地勘察测量,收集大量数据,对磨耗原因进行了详细的理论分析、多年的数据统计,并对主要影响因素进行了剖析702022年1月下 第02期 总第374期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview(8)化学磨耗:化学磨耗主要是腐蚀磨耗及氧化磨耗,主要与环境有关。
3.影响其磨耗率的主要因素影响其磨耗率的主要因素为:速度、滑板形貌、受电弓条件、车辆条件、轨道条件、接触网线性及弹性、滑板材质及硬度、弓网润滑方式、拉出值分布、接触电阻、表面附着物、牵引电流,此外还与环境、气候等因素有关[1]。
(1)车辆运行速度对接触线磨耗的影响:车辆运行速度、急停、急起均会导致弓网接触压力发生变化。
高速运行增加了离线次数,增大接触电阻,产生离线拉弧;增加了滑块表面摩擦产生的热量,导致接触线与滑块接触部位升温;最后加剧接触线的磨耗。
(2)受电弓特性对接触线磨耗的影响:受电弓特性包括受电弓归算质量、接触压力的大小、弓臂弹性性能等。
由于单轨接触网采用刚性悬挂安装,其本身不具备弹性性能,列车受电弓特性的好坏直接影响受电弓接触压力和冲击力,从而影响弓网跟随性及离线概率。
刚性接触网导线磨耗原因及应对措施摘要:在城市轨道交通中,各种新型技术层出不穷。
但由于刚性接触网技术的发展和应用还处于起步阶段,所以在实际应用中仍然存在较多问题,其中以刚性接触网导线磨耗问题尤为突出,严重时会影响了行车安全。
基于此,本文分析了刚性接触网导线异常磨耗原因并提出应对措施。
关键词:刚性接触网导线;磨损原因;应对措施引言刚性接触网导线是地铁运营安全与否的核心要素,一旦导线发生异常磨耗,将会带来巨大的安全隐患。
因此有必要对导线的磨损情况进行针对性分析,并采取相关措施来减轻其磨耗情况。
由此有效降低维修成本,促进交通行业可持续发展。
一、避免刚性接触网导线磨耗的重要性接触网导线磨损会对整个接触网造成较大危害,而导致接触网磨损的主要原因有化学腐蚀、导线氧化等。
此外导线磨损会影响到接触网系统的载流能力及使用寿命等。
随着电客车运营时间的增加,特别是缓坡地区较多,造成接触网局部磨损现象将越来越严重,直接影响电动客车的使用寿命,而出站加速位置是接触网异常磨耗的主要区段,磨耗严重时,需更换接触导线。
这要求相关部门在地铁接触网导线的设计和规划中,必须严格按照有关标准进行选择和设计。
例如地铁接触网导线需采用银铜合金材质,最大磨耗面积应控制在20%以内。
其次机械的安全系数应大于或等于2.0等,做好相关设计工作。
而且在竣工后,地铁接触网导线也要定期维护,进而将刚性接触网导线磨损控制到合理范围,切实提高交通部门的经济效益。
二、刚性接触网导线磨耗原因(一)设计不合理,电动客车速度对接触网磨耗的影响当电客车速度不断提高时,会导致接触网导线与受电弓瞬时分离,从而产生跳跃性连接现象。
这种异常情况会引起许多问题,其中就包含刚性接触网导线不均匀磨损情况,严重到电客车的正常工作,由于在设计的过程中,未考虑到刚性接触网的整体布局,从而导致刚性接触网导线异常磨耗情况。
(二)特殊地段会造成接触线的异常磨耗电列车在行驶的过程中会出现接触线异常磨耗损的情况,尤其是在缓坡。
地铁弓网异常磨耗分析地铁弓网是地铁牵引系统的核心部件,承担着电力传输和接触网的支持作用。
由于运行环境的复杂性和使用频繁,地铁弓网存在着磨耗现象,严重影响着牵引系统的稳定性和安全运行。
对地铁弓网的异常磨耗进行分析具有重要的理论和实践意义。
地铁弓网的异常磨耗主要表现为以下几个方面:地铁弓网的接触面磨耗。
地铁弓网在与接触网接触的过程中,会受到接触网杆、碳刷以及接触网弧垂不平衡等因素的影响,从而导致接触面的磨耗加剧。
接触面磨耗的严重程度直接影响着牵引系统的稳定性和功率传输的效率。
地铁弓网的材料磨耗。
地铁弓网通常由铠装导线和导体材料组成,材料的磨损程度会影响到地铁弓网的导电性能和机械强度。
材料磨耗的主要原因包括颗粒物和尘埃的侵蚀、接触过程中的摩擦产生的热量等。
地铁弓网的几何形状磨耗。
地铁弓网在运行过程中,由于受到振动和压力的作用,会出现几何形状的变化,例如弓网的弯曲、变形和压扁等。
几何形状磨耗的存在会导致地铁弓网与接触网的接触质量下降,从而影响到电力传输的效果。
加强对地铁弓网及其配件的维护保养工作。
定期对地铁弓网进行检查和维护,及时清除弓网上的污物和尘埃,保持良好的通电性能和机械强度。
针对地铁弓网的材料磨损问题,可以采用一些涂层和防护措施,增加材料的抗磨损性能。
在导线表面涂覆一层高硬度的材料,可以有效增加导线的耐磨性。
优化地铁弓网的设计和制造工艺。
通过改进地铁弓网的结构和材料选择,提高地铁弓网的抗磨性能和使用寿命。
在弓网的接触面加装耐磨材料,减少与接触网的直接接触,降低接触面的磨耗。
加强地铁弓网的性能监测和故障诊断。
通过安装传感器和监测设备,及时发现地铁弓网的磨耗现象,并通过数据分析和故障诊断技术,确定磨耗原因,采取有效的修复和改进措施。
地铁弓网的异常磨耗对牵引系统的稳定性和运行安全造成了很大的影响。
通过对磨耗现象进行分析,并采取相应的维护保养、材料改进和监测诊断等措施,可以有效减少地铁弓网的磨耗程度,提高牵引系统的稳定性和可靠性。
地铁弓网异常磨耗分析地铁弓网作为地铁电力供应系统的重要组成部分,起到了稳定地铁运行的作用。
然而,在长期使用过程中,地铁弓网面临着严重的磨损和疲劳问题,使其出现一系列异常现象,如噪音、振动和电弧等。
本文将对地铁弓网的异常磨耗进行分析,并提出相应的改进措施。
第一部分:地铁弓网的基本结构和原理地铁弓网是一种用于传输电力的设备,它主要由导触线、弓头、弓臂、弓座、弓杆、弓承、中间支架等部件组成。
弓头是一种金属件,它负责连接接触线和地铁车辆的供电系统。
弓臂是支撑弓头的主要部件,所以其强度和耐久性是使用过程中必须考虑到的因素。
地铁弓网的工作原理就是,当地铁车辆运行时,弓头和导电线形成电路,在工作电流的作用下,电能从地铁引入弓头,再由弓臂传输到地铁车辆的电力系统中,提供驱动力和充电。
1. 磨损原因:(1)接触表面质量问题:接触部分的表面质量差,如光洁度低、表面粗糙度高、表面硬度低等,都会导致接触部分出现异常磨损。
(2)材料质量问题:由于弓头和弓臂等部件使用的是金属材质,存在一定的质量差异,比如金属材料的晶界含量、热镀层质量等因素都会影响其材料的抗磨性能。
(3)过程环境问题:地铁弓网长期运行在极端的环境中,如高温、高湿、高铁尘等环境,这些因素都会大幅度加速弓网的磨损过程。
(1)噪音问题:当地铁弓网磨损严重时,会伴随着刺耳的噪音,这不仅给乘车乘客带来不适,而且对地铁车辆的驾驶员也存在较大的干扰。
(2)振动问题:当弓网出现不平整或表面突出时,会引起车辆的剧烈振动,不仅影响乘坐舒适度,而且容易引发车辆故障和損壞。
(3)电弧问题:当地铁弓网存在异常磨损时,发生的电弧容易造成设备故障,甚至会导致恶性火灾。
第三部分:改进方针和措施1. 改善材料质量和加工工艺:对接触部分的材料进行升级改进,同时对尺寸精度和表面加工工艺进行优化,可有效改善接触部分的耐磨性和表面质量。
2. 优化维护保养体系:加强地铁弓网的定期检测、维护和保养,及时发现弓网或其它部件的异常问题,并采取针对性的保养和维护措施,减少磨损和故障的发生。
接触线磨耗问题的研究随着地铁等电气铁道列车的运行速度逐步提高,车厢与铁路之间不断发生接触摩擦,不仅使得机车设备造成了损失,而且还影响人们的正常出行。
文章通过对于接触线磨耗问题的分析,并对造成问题的主要原因进行研究,针对问题提出相关的解决措施。
标签:地铁接触线磨耗问题前言地铁接触线磨耗问题实际上主要是由于地铁运行速度不断加快,使得运行系统由于振动而产生的接触不良的情况。
在实际运行过程中,地铁等铁路运行出现的这种情况严重影响居民的正常出行。
在总结有关大连地铁运营的相关案例的基础上,对于地铁运营过程中出现的接触线磨损情况进行分析探讨。
一、接触线接触线是指受电弓即沿其行走的预张力线,由于刚性接触网的接触线在匯流排的作用下,几乎没有张力,更不能发挥原有的作用。
因此,接触线磨损问题主要是由于被滑过的受电弓而造成的问题,除此之外,用于受电弓与接触线记性接触的材料也对接触线的磨耗情况有影响。
一般来说,使用铜接触线与碳滑板会使得磨损比例下降,并且实现磨损率的最低点,而使用钢与铜滑板进行组合使用则会导致极高的磨损率。
同时由于磨损而造成接触线的接触面积减小,通过的使载流量也在减小,最终导致导线的抗拉强度下降。
通过对于接触线磨损案例进行总结可以知道,在磨损最严重的的接触导线处测量的横截面积是对于磨损限度进行衡量的重要指标。
因此,如果接触线磨损比较均匀,则在实际的使用过程中寿命比较长;反之,则会缩短接触线的使用寿命。
接触线的基本要求是要架空接触网和受电弓之间保持良好的相互作用,除此之外接触线的使用性能还由设计、运行速度以及精确安装和充分维护决定的。
由于电气化铁道列车运行速度的不断提高,随着弓网间接触力会发生变化,运行系统会自动产生自激振动,同时由于振动幅度过大而造成电弓滑板与接触网导线分离,出现离线现象。
离线或离线现象对于电力机车的牵引供电有严重的影响,不仅会导致机车的受流不良,而且还会造成机车运行不稳定,进而加剧接触网、接触线与电工滑板之间的磨损情况,产生无线电信号干扰,对于机车电气设备来说造成了严重的损坏,甚至引起弓网故障造成列车的停运,给人们的正常生活造成严重的影响。
接触线磨耗测量 接触线磨耗测量作为接触网专业的一项重要检修内容,其磨耗大小在一定程度上反映了接触网设备状态的好坏。随着接触网运营年限的不断增长,大磨耗点也呈现出逐渐增长的趋势,掌握磨耗测量及换算方法也是每位接触网维护员必备的技能。
1 接触线磨耗的定义 接触线在与电客车受电弓作用时,二者之间的工作面不平滑,表面产生腐蚀及磨损的现象即为接触线磨耗。导致接触线磨耗的原因主要包括:接触线与滑板间的电气腐蚀;受电弓碳滑板的机械摩擦、化学腐蚀、及接触线氧化等。接触线的载流量、接触网的机械安全及接触网使用寿命都会受到接触线磨耗的影响;
2 接触线磨耗的因素 正线区段接触网在隧道内,运行环境复杂,可能引起接触线磨损的因素主要有:接触线脱槽、汇流排与接触线之间有异物、施工工艺、前期施工、关键设备参数不达标、电客车加速度故障等。
3 接触线产生磨耗的分类 汇流排中间接头、锚段关节、缓坡区段、出站加速区段等都是接触线出现不均匀磨耗的主要集中地段。其中以电客车出站加速区段、锚段关节与中间接头尤为突出。 正常情况下,当接触线磨耗超过接触线本身截面积的50%时,才会更换接触线,但是如果某区段或者某个点的接触线磨耗特别大,已接近磨到汇流排,而其他地方的接触线还未达到换线标准时,接触线必须整锚段或局部更换。所以接触线的磨耗问题不容忽视,我们需要根据不同原因制定针对性处置方法。 1)、先期建设施工工艺 在前期施工中,放线小车的张力不均衡,导致接触线时而松弛,时而紧绷造成接触线在部分汇流排区段内应力不均衡。放线小车顶丝装置滑丝使顶轮上下震动造成接触线受力不均,导致接触线没有完全放入汇流排内,受电弓运行通过造成接触线磨耗。 2)、接触线与汇流排之间有杂物 ①、若汇流排上方有漏水等情况,造成汇流排与接触线夹缝处出现铜绿及水垢,杂物夹持在汇流排与接触线的夹缝处,从而造成接触线与汇流排脱离,接触线突起造成脱槽。随着受电弓与突起的接触线的撞击,不断磨损接触线,使接触线的磨损值越来越大。 ②、先期施工单位放线过程中没有及时清理汇流排内的铁屑等杂物,夹持在汇流排与接触线的夹缝处,造成接触线突起,引起部分脱槽,造成磨耗。 3)、刚性接触网特殊性质 刚性接触网自身弹性较低,受电弓在高速运行通过时产生上下震动,又由于自身无法很好释放这种垂直方向的震动能量,受电弓从导向高的地方走向导向低的地方时,被迫撞击抬升接触网,弓网间的电气磨耗及机械磨耗就会加大。 4)、接触网关键设备参数 刚性接触网锚段关节、线岔处、中间接头的参数虽满足《接触网检修操作规程》的检修要求,但因其转换定位点与两端定位点的高差,容易造成受电弓过渡不畅,产生大磨耗。 当电客车受电弓通过汇流排中间接头处时,由于受电弓碳滑板的接触压力和冲击力无法缓解,产生驰度,形成硬点,汇流排中间接头处安装导高过低或者安装间隙过大导致的不平整,致使刚性悬挂上出现硬点,当受电弓通过时就会产生很大的冲击力,导致接触线磨耗增大。 线岔非支接触线及刚性悬挂锚段关节非支出现异常磨耗的主要原因有以下两点:1)轨道线路的弯道、线岔以及车体抖动等会对弓网关系造成影响的因素没有被列入考虑的范围,特别是缓坡区段,对非支翘头处的异常磨耗现象也较为突出;2)正常情况非支的抬高量要求在4-6mm范围内,抬高量过小就会导致接触线异常磨耗。 5)、电客车的加速度 在电客车出站加速区段,车辆晃动较大,加剧了受电弓的振动,且受电弓取流增大,弓网关系处于波动状态,接触压力及冲击力都不稳定,当电客车的速度不断提高时,就可能导致接触线与受电弓之间产生瞬间分离,引起跳跃式的接触现象。这种异常的现象会引起很多问题,主要有:接触线与受电弓之间工作面不平整,致使接触线磨耗不均,增加受电弓碳滑板的磨耗;接触线与受电弓之间的火花增大、增多,甚至引起受电弓与接触网的拉弧现象;还会增大接触线与受电弓的离线率及机械磨耗,由于接触线与受电弓间接触不良会增加接触电阻,从而产生大量的热量,导致接触线局部温度升高,接触线和受电弓滑板的电气磨耗增大,加速此区段接触线的磨耗速率,最终使得接触线工作面产生不平滑的现象,甚至出现接触线烧损的情况。
4 接触线产生磨耗的分类 受电弓与接触线之间的磨耗分为电气磨耗和机械磨耗。通常受电弓滑过接触线底面互相磨擦产生的磨耗为机械磨耗;当受电弓滑过接触线底面产生火花并烧蚀受电弓及接触线表面产生的磨耗为电气磨耗。接触网的异常磨耗是综合性的系统问题。 根据城轨接触网采用的接触线的实际状况,考虑载流因素。将接触线磨耗分为五种情况,以下为五种具体情况: 1、接触线与汇流排脱离造成接触线磨耗,应对接触线进行敲击入槽。 2、接触网周围关键设备参数不达标或高差数据不理想等引起的接触线磨耗,应对周围关键设备的参数进行调整。 3、汇流排上方有漏水点造成接触线磨耗,应及时联系工务专业对漏水点进行堵漏,同时在汇流排上方安装汇流排防护罩。 4、根据现场刚性悬挂安装的实际情况,在变坡区段、加速区段、减震道床区段等,安装弹性绝缘子、弹性线夹、弹性绝缘悬挂组件等弹性部件,增大悬吊结构的弹性,改善弓网关系的跟随性,达到减小弓网机械磨耗及降低其离线率的目的。 5、汇流排跨距较大造成接触线磨耗,应对定位点进行移位处理。 5 接触网磨耗处理所需工具 汇流排胀开钳、塞尺、防震橡皮锤、放线小车、游标卡尺、锯条及个人工器具等。
6接触网磨耗测量 检测工具:接触线磨耗量用数字游标卡尺测量。 1、游标卡尺 游标卡尺,是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游 标两部分构成,主尺和游标上有两副活动量爪,分别是内测量爪和外测量爪,内测量爪通常用来测量内径,外测量爪通常用来测量长度和外径。游标卡尺一般分为数显式与机械式。机械式游标卡尺 主尺通常以毫米为单位,按其精度可分为 3 种:即 0.1 毫米、0.05 毫米和 0.02 毫米。
a.机械式游标卡尺 b.电子式游标卡尺 图6.1 游标卡尺 (1)数显式游标卡尺使用方法:
测量外径尺寸时,应将两外测量面与被测表面相贴合。测量内孔尺寸时,量爪应在孔的直径方向上测量。 测量深度尺寸时,应使深度尺杆与被测工件底面相垂直。 使用前,松开尺框上紧固螺钉,将尺框平稳拉开,用布将测量面,导向面擦干净。 (2)机械式游标卡尺读数方法,下面以精度为 0.02mm 为例,如下: ①在主尺上读出副尺零刻度线以左的刻度,该值就是最后读数的整数部分。
②副尺上一定有一条与主尺的刻线对齐,在副尺上读出该刻线距副尺的零刻度线以左的刻度 的格数为 12 格,乘上该游标卡尺的精度 0.02mm,就得 到最后读数的小数部分。或者直接在副尺上 读出该刻线的读数,图示为 0.24mm。 ③将所得到的整数和小数部分相加,就得到总尺寸为 33.24mm。 测量方法: 第一步:用梯车(现场6人,1人担当负责人,4人扶梯车,1人梯车平台测量,实训室内可模拟)推至需测量接触线处,用数字游标卡尺测量接触线底面(与受电弓接触)最宽处,读出数值,再根据数值换算磨耗量。 第二步:根据第一步测量的接触网横向宽度,按照如下公式计算接触网磨耗面积:
第三步:根据第一、二步测量到底面宽度及磨损面积,按照如下接触网磨耗对照表查表得出残存高度。 标准的CTA150接触线磨耗表 必须输入 标准规定的标称直径 标准规定的计算面积 导线实际直径 导线实际面积 基本数据 14.4 151 14.4 151
磨耗量 剩余高度 底面宽度 磨损面积 剩余面积 磨耗率 剩余面积拉断力 剩余导电面积率 备注 mm mm mm m㎡ m㎡ % (KN) % 0 14.4 0 0 151.000 0 52.85 100 0.1 14.300 2.392 0.160 150.840 0.106 52.794 99.894 0.2 14.200 3.370 0.451 150.549 0.298 52.692 99.702 0.3 14.100 4.113 0.826 150.174 0.547 52.561 99.453 0.4 14.000 4.733 1.269 149.731 0.841 52.406 99.159 0.5 13.900 5.273 1.770 149.230 1.172 52.230 98.828 0.6 13.800 5.755 2.322 148.678 1.538 52.037 98.462 0.7 13.700 6.194 2.920 148.080 1.934 51.828 98.066 0.8 13.600 6.597 3.559 147.441 2.357 51.604 97.643 0.9 13.500 6.971 4.238 146.762 2.807 51.367 97.193 1 13.400 7.321 4.953 146.047 3.280 51.116 96.720 1.1 13.300 7.650 5.702 145.298 3.776 50.854 96.224 1.2 13.200 7.960 6.482 144.518 4.293 50.581 95.707 1.3 13.100 8.253 7.293 143.707 4.830 50.297 95.170 1.4 13.000 8.532 8.132 142.868 5.386 50.004 94.614 1.5 12.900 8.798 8.999 142.001 5.960 49.700 94.040 1.6 12.800 9.051 9.892 141.108 6.551 49.388 93.449 1.7 12.700 9.293 10.809 140.191 7.158 49.067 92.842 1.8 12.600 9.525 11.750 139.250 7.781 48.738 92.219 1.9 12.500 9.747 12.713 138.287 8.420 48.400 91.580 2 12.400 9.960 13.699 137.301 9.072 48.055 90.928 2.1 12.300 10.165 14.705 136.295 9.739 47.703 90.261 2.2 12.200 10.361 15.732 135.268 10.418 47.344 89.582 2.3 12.100 10.551 16.777 134.223 11.111 46.978 88.889 2.4 12.000 10.733 17.841 133.159 11.816 46.605 88.184 2.5 11.900 10.909 18.924 132.076 12.532 46.227 87.468 2.6 11.800 11.078 20.023 130.977 13.260 45.842 86.740 2.7 11.700 11.241 21.139 129.861 13.999 45.451 86.001 2.8 11.600 11.398 22.271 128.729 14.749 45.055 85.251 2.9 11.500 11.550 23.418 127.582 15.509 44.654 84.491 3 11.400 11.696 24.581 126.419 16.279 44.247 83.721 3.1 11.300 11.837 25.758 125.242 17.058 43.835 82.942 3.2 11.200 11.973 26.948 124.052 17.846 43.418 82.154 3.3 11.100 12.105 28.152 122.848 18.644 42.997 81.356 3.4 11.000 12.231 29.369 121.631 19.450 42.571 80.550 3.5 10.900 12.353 30.598 120.402 20.264 42.141 79.736 3.6 10.800 12.471 31.839 119.161 21.086 41.706 78.914 3.7 10.700 12.584 33.092 117.908 21.915 41.268 78.085 3.8 10.600 12.693 34.356 116.644 22.752 40.825 77.248 3.9 10.500 12.798 35.631 115.369 23.596 40.379 76.404 4 10.400 12.900 36.916 114.084 24.447 39.930 75.553 4.1 10.300 12.997 38.210 112.790 25.305 39.476 74.695 4.2 10.200 13.090 39.515 111.485 26.169 39.020 73.831 4.3 10.100 13.180 40.828 110.172 27.039 38.560 72.961 4.4 10.000 13.266 42.151 108.849 27.914 38.097 72.086 4.5 9.900 13.349 43.482 107.518 28.796 37.631 71.204 4.6 9.800 13.428 44.820 106.180 29.682 37.163 70.318