分析大風(fēng)天氣造成弓網(wǎng)故障的原因及防風(fēng)措施

1、分析大風(fēng)天氣造成弓網(wǎng)故障的原因及防風(fēng)措施摘要:分析了大準(zhǔn)電氣化鐵路接觸網(wǎng)由于受大風(fēng)影響，接觸網(wǎng)穩(wěn)定 性差,造成弓網(wǎng)故障的原因，簡(jiǎn)要分析了接觸網(wǎng)穩(wěn)定性差的原因，提出 了接觸網(wǎng)抗風(fēng)穩(wěn)定性的措施關(guān)鍵詞:大風(fēng)弓網(wǎng)故障原因防風(fēng)措施接觸網(wǎng)設(shè)備沿線露天布置，工作環(huán)境惡劣，使用條件苛刻，在無(wú)備 用的情況下，一旦發(fā)生故障，將對(duì)鐵路運(yùn)輸秩序造成很大影響。然而，接 觸網(wǎng)故障的類(lèi)別和成因是千差萬(wàn)別的，完全避免故障難以做到。風(fēng)對(duì) 接觸網(wǎng)來(lái)說(shuō)，不僅增加線索的機(jī)械負(fù)荷，而且在各種風(fēng)速和不同風(fēng)向的 作用下，會(huì)使接觸線產(chǎn)生擺動(dòng)、震動(dòng)，風(fēng)速大且強(qiáng)勁的風(fēng)會(huì)使接觸線出 現(xiàn)巨大擺動(dòng)和上下震動(dòng)，造成接觸線的技術(shù)狀態(tài)發(fā)生急劇變化，以致影

2、響電力機(jī)車(chē)的正常運(yùn)行，發(fā)生弓網(wǎng)故障。大準(zhǔn)鐵路地處北方高原地帶，海拔在13001500 m之間,每年從 11月份至次年5月份是刮風(fēng)天氣，風(fēng)期長(zhǎng),出現(xiàn)沙塵暴天氣較為頻繁和 強(qiáng)烈,有時(shí)風(fēng)力達(dá)到12級(jí);接觸網(wǎng)好多地段在山口、谷口、高路堤和泄 洪橋梁處，經(jīng)常處于高原惡劣天氣環(huán)境當(dāng)中，在多風(fēng)季節(jié),很容易發(fā)生 弓網(wǎng)故障。從1997年電氣化鐵路開(kāi)通至今，大風(fēng)天氣造成弓網(wǎng)故障26 起,發(fā)生弓網(wǎng)故障對(duì)設(shè)備的破壞性嚴(yán)重，搶修故障中斷供電時(shí)間長(zhǎng)，已成為制約鐵路運(yùn)輸正常秩序和安全的障礙。 為確保接觸網(wǎng)設(shè)備在大風(fēng) 條件下能夠安全可靠的運(yùn)行，最大限度減少對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊懀俏覀?對(duì)接觸網(wǎng)改造中的重要課題，現(xiàn)就大準(zhǔn)鐵路接觸網(wǎng)

3、發(fā)生弓網(wǎng)故障的成 因和防范措施談?wù)勛约旱目捶ā?近幾年來(lái)大準(zhǔn)鐵路在大風(fēng)天氣發(fā)生弓網(wǎng)故障情況(見(jiàn)表1)地點(diǎn)中靳時(shí)冋Wf松忻* X厚莫it肉十九構(gòu)(1妙占垃比站丐*恫塊亢申聯(lián)t糾"曲議幡” N療弓(牛5 朋M n| 07-1X10東地肉t匚溝ft 56ff JTj55 51 it ii3列W. 1. M篥堆腳十扎謝在-2&7S Eh 怯弓.伽袖 1tifr 1 艸.lYv1& 4 D11250 n4訓(xùn)OB. 4.2GA 171；初斌叮JO n13D tt ML1列Oi.十九狗畀黃1 ； 41 j-d - .'jntVj. 11"®55 1IM

4、jb石利W. 4-14t禮悔M1 jB$ 鄧 mti列ID. t 19a :沖 N-3利就二曬現(xiàn)阿椀*壓芒7乩 h髓出權(quán)h llfi ihIA K10. X 1?育木何i hS/f用上1卅中 統(tǒng)弓.播縱嚏那.弓t牛 ti3 ti從表格統(tǒng)計(jì)看發(fā)生弓網(wǎng)故障有以下特點(diǎn)。(1) 發(fā)生故障的地點(diǎn)均在風(fēng)口直線地段。(2) 發(fā)生故障的接觸網(wǎng)跨距均大于 55 m。(3) 鉆弓處大部分在接觸網(wǎng)反定位附近發(fā)生。弓網(wǎng)故障發(fā)生在每年的11月份-次年5月份期間的大風(fēng)天氣下(現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)風(fēng)速在10級(jí)以上，當(dāng)時(shí)一個(gè)人掛不了地線)。(5)造成的損失巨大，故障搶修時(shí)間長(zhǎng)，影響運(yùn)輸嚴(yán)重。2發(fā)生弓網(wǎng)故障的原因分析2.1最大風(fēng)偏移值超過(guò)

5、設(shè)計(jì)值是造成弓網(wǎng)故障的的主要因素接觸網(wǎng)抗風(fēng)穩(wěn)定性差主要體現(xiàn)在接觸線的最大風(fēng)偏移值超過(guò)設(shè) 計(jì)值造成弓網(wǎng)故障的發(fā)生接觸網(wǎng)風(fēng)偏移的受力分析:（見(jiàn)圖1）當(dāng)風(fēng)作用在接觸線上時(shí)，接觸線產(chǎn)生順風(fēng)方向的偏移，從圖中可以 看出接觸線在垂直負(fù)載gj和水平風(fēng)負(fù)載Pj作用下，由C點(diǎn)移至B點(diǎn)'則水平偏移為:bj =y Pj/qv最大水平偏移值為：bj m aX=Pj *2/8 jjbj為水平偏移值,mm;Pj為接觸線水平風(fēng)負(fù)載，N/m;qv為接觸線合成風(fēng)負(fù)載，N/m;y為接觸線的馳度,mm;L為跨距長(zhǎng)度,m;Tj為接觸線張力,N。當(dāng)取最大設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí)，接觸網(wǎng)最大跨距中計(jì)算風(fēng)偏移值為447mm,而在受電弓滑板625

6、 mm有效工作范圍內(nèi)，理論上不足以使受電弓 鉆弓,但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況卻發(fā)生了弓網(wǎng)故障。經(jīng)過(guò)對(duì)北黃土溝 一一十九 溝發(fā)生的幾起弓網(wǎng)故障分析，它們有共同的特點(diǎn)：都處于直線區(qū)段、都 處于風(fēng)口地段、現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)風(fēng)速在10級(jí)以上強(qiáng)勁（一個(gè)人掛不上接觸網(wǎng) 地線），每一起弓網(wǎng)故障都是從反定位器前后第1根和第2根吊弦處鉆入接觸網(wǎng)。當(dāng)支柱處于上風(fēng)側(cè)時(shí)，在反定位處風(fēng)對(duì)接觸線的作用力與定位器 對(duì)接觸線的拉力方向一致，整體使定位器承受一個(gè)壓力，持續(xù)不斷的壓 力會(huì)造成反定位管向上劇烈擺動(dòng)；在反定位管上擺同時(shí)，定位器則繞長(zhǎng) 定位環(huán)向下擺動(dòng)，造成定位器對(duì)接觸線失去了定位的作用；結(jié)果使接觸 線形成了一個(gè)110120m的大跨距，在反定

7、位處出現(xiàn)了一個(gè)由兩個(gè)跨 距接觸線偏移值疊加的偏移量，大大超過(guò)了接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)偏移量和受 電弓允許工作范圍，造成了受電弓鉆弓，發(fā)生弓網(wǎng)故障。2.2接觸網(wǎng)跨距大是造成穩(wěn)定差的主要原因在鏈形懸掛中，風(fēng)同時(shí)作用在承力索和接觸線上，由于接觸線和承力索通過(guò)吊弦相互作用，接觸線風(fēng)偏移的狀態(tài)比較復(fù)雜，根據(jù)最大水平 偏移值的計(jì)算公式：bj m aX=Pj XL2/8 >Tj可知，跨距越大,接觸線的最大水平偏移值越大，接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性 越差。因此，在確定鏈形懸掛跨距時(shí)要根據(jù)接觸網(wǎng)在風(fēng)力作用下，相對(duì)受 電弓中心線所產(chǎn)生的允許偏移值來(lái)確定的技術(shù)跨距。 我國(guó)接觸網(wǎng)跨距 規(guī)定:直線區(qū)段最大允許跨距不應(yīng)超過(guò) 65 m;山

8、口、谷口、高路堤和泄 洪橋梁等風(fēng)口范圍內(nèi)的跨距應(yīng)縮小 510 m,最大跨距不大于50 m。2.3反定位方式不牢固，易造成定位變化大風(fēng)作用在反定位裝置上，由于定位管較長(zhǎng)，主要受力來(lái)自與腕臂 連接的定位環(huán)和與定位器連接的長(zhǎng)定位環(huán)；在持續(xù)風(fēng)壓作用下，使反定 位管上下擺動(dòng)，定位器不斷撞擊長(zhǎng)定位環(huán)，導(dǎo)致長(zhǎng)定位環(huán)偏轉(zhuǎn)，定位器 定位鉤卡滯扭轉(zhuǎn)變形從定位環(huán)脫出，對(duì)接觸線失去定位作用，風(fēng)偏移過(guò) 大造成受電弓離線而發(fā)生弓網(wǎng)故障。2.4接觸線張力不足，造成接觸網(wǎng)擺動(dòng)過(guò)大接觸網(wǎng)的張力和馳度是決定接觸線風(fēng)偏移的重要因素，根據(jù)水平偏移值的計(jì)算公式：bj=y >Pj /qv bjm aX=Pj *2/8 刃可知:接觸

9、線風(fēng)偏移值與接觸線的馳度成正比，與接觸線的張力成 反比因此，接觸線張力不足，如接觸線補(bǔ)償裝置墜坨數(shù)量不夠，會(huì)造成 接觸線的順線路方向張力減??；直線區(qū)段 之”字值調(diào)整偏小，會(huì)造成接 觸線垂直線路方向的張力減小，從而增大了接觸線的馳度，在風(fēng)壓作用 下，使接觸線風(fēng)偏移值超過(guò)允許值。3提咼接觸網(wǎng)穩(wěn)定性的措施針對(duì)大準(zhǔn)鐵路近幾年接觸網(wǎng)發(fā)生的弓網(wǎng)故障進(jìn)行了分析和研究 進(jìn)行了大膽的嘗試，采取了一定的措施來(lái)提高接觸網(wǎng)穩(wěn)定性。(1) 縮短技術(shù)跨距，提高接觸網(wǎng)穩(wěn)定性。首先我們對(duì)大準(zhǔn)鐵路接觸網(wǎng)進(jìn)行徒步觀察、測(cè)量，根據(jù)近幾年來(lái)接觸網(wǎng)發(fā)生的弓網(wǎng)故障的地段，確定接觸網(wǎng)受大風(fēng)侵?jǐn)_的風(fēng)口重點(diǎn)地 段。(見(jiàn)表2)|.冷性跖授帕卅u

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11、t;Jlx 切用n?KK&T尉辟業(yè)游根據(jù)大準(zhǔn)鐵路接觸網(wǎng)風(fēng)口地段統(tǒng)計(jì)表中防風(fēng)重點(diǎn)地段以及對(duì)近 幾年發(fā)生弓網(wǎng)故障的特點(diǎn)，我們決定對(duì)其重點(diǎn)地段進(jìn)行改造，即在相鄰 支柱的跨中增設(shè)支柱，縮小跨距,有效的減小風(fēng)偏移。從2010年防風(fēng)地 段技術(shù)改造后，接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行兩年，沒(méi)有發(fā)生過(guò)因大風(fēng)造成的弓網(wǎng)故 障。因此，跨距的縮小能夠使接觸線在定位點(diǎn)處對(duì)定位器形成較大的 張力增量,抑制了定位器的擺動(dòng)，增強(qiáng)定位的穩(wěn)定性。(2) 改變定位方式，提高反定位的穩(wěn)定性。在反定位上加裝防風(fēng)支撐有效的抑制反定位管的上下擺動(dòng)。(3) 加裝V型拉線來(lái)抑制反定位的左右擺動(dòng)(4) 在斜腕臂和平腕臂之間加裝腕臂支撐來(lái)增強(qiáng)支柱支持裝置的 整體強(qiáng)度。(5) 調(diào)整防風(fēng)直線區(qū)段的拉出值，正定位的拉出值由200 mm加大 為300 mm,反定位的拉出值由200 mm減小為150 mm,這樣既增加了之”字值而改