直流1500V接触网接触线电烧原因分析.pdf

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1、11．大米役不2013年第9期·83·直流1500V接触网接触线电烧原因分析宿允承(抚顺矿业集团有限责任公司东露天矿，辽宁抚顺113001)摘要：直流1500V接触网是工矿电气化铁路运输的重要组成部分，基于多年的电气化铁道接触网设备事故现场检测及实践经验，以使检修人员高度重视设备的关键和薄弱环节，提高排除设备故障和安全隐患的检修水平，确保设备安全经济运行。关键词：接触网；断线；比热熔中图分类号：U226．5文献标识码：B文章编号：1671—9816(2013)09—0083—041引言大量的热能，温度急速升高而被烧断，其过程如图2。l

2、蝼H缝塑H塑壅H垫墨H皇卜-抚顺矿业集团东露天矿的电气化铁路运输，采图2电车线烧断过程用直流1500V接触网，主要设备是接触线，又称为电车线。它的作用是按设计结构架空，通过电力机车由于电车线是电解铜经拉制而成，其熔点是的摺板在其下面滑行，从而为电力机车输送电能。多1083℃，当电车线某点温升在向熔点趋近时，该点年来，在我矿电铁运输中，因电车线烧损和断线造成的抗拉强度急剧下降，加之线网两端存在500kg的张的故障和事故，约占各类事故的2／3。尤其是近年力，使该点的截面积迅速减小，导致该点抗拉力下降，来，由于其它类型的事故明显减少，此类事

3、故几乎占温度也会因其体积减小而更加上升(电阻变大)，这据了绝大部分。总之研究探讨电车线“断线”已成为样就在很短的时间里形成了恶性循环，其结果是断一道课题摆在我们面前。线发生。实践证明，上述过程只在几秒钟内完成，由于速度变化快，在断线头处呈流线型状(类似弹头状)。2电车线电烧的因素分析电车线断线点处的热量急剧增高是因为电能在该处电车线的有关参数见表1。转换成了热能，它们之间的关系是焦耳一楞次定律：既然电车线被烧断，很显然是由电烧引起的，而电口=0．239(1)烧就离不开电流、电阻等因素，这些参数的存在都是在式中：Q一断线处获得的热量，J

4、；电路中产生的。图1将现场情况等效成电路。JL断线处通过电流，A；依据电路示意图就烧线过程进行分析。设电车一断线处电阻，fl；线某一点被烧断，就其原因是电流通过此点时获得卜断线处通过电流时间，S。表1东露天矿电车线的参数现就上述各参数分析如下：截面积抗拉强度电阻率1实际张力载电流量温度电车线断线点处获得热量(J)的多少，是电车线／ramz／kg／ll·kin"‘／kg／A．／*C能否断线的主要依据，而电车线的张力也是一个促l0035000．17950060060进因素。据查铜的比热熔是0．39×l03J／kg"C，即每千克铜温度上升1

5、。时需要的热量为0．39×103J，而铜电车线的熔点是1083℃。如果断线处发生在电机车碳素揩板与电车线处，即使该段电车线全部获得图1现场等效电路示意图质量也只有890×1／10=89g，而将其熔解所需要热量为0．39×89=34．71J。实际上碳素摺板与电车线收稿日期：20l3．Q5-ol相接触时，是不可能百分之百接触的，而且接触时间作者简介：宿允承(1982一)，男。辽宁营口人。安全助理工程师，2009年毕业于辽宁工程技术大学。现任抚顺矿业集团非常短促，因此整个趋于熔解过程所需热量要小于有限责任公司东露天矿工务段生产股接触网生产计

6、划员。上述值，况且造成断线时的温度更不可能是1083℃。·84·露天采矿技术2013年第9期由于碳素揩板的熔点可达4000~C，因此在断线点处又取决于电机车运行状态，而电机车运行状态又取碳素揩板安然无恙，如果是铜质揩板就要有烧痕。从决于司机的操作，司机的操作取决于运行环境(负定型和定量的角度综合分析，断线处只是一个点，虽荷、直线、曲线、坡道⋯⋯)和人为等因素。总之在满然铜的导热很好，但由于时间短，热量还是集中在断足电机车正常运行情况下，应尽可能减少电流值，因线点处，由于体积小，质量就小，从其比热看，构成实为电流的减少既省电又提高供电质

7、量，从而减少烧际断线所需的热量。损电车线现象发生。从公式(1)不难看出电流是产生热量的重要因前面对回路中各类线段的电阻进行了说明，可素，而且是以平方参数出现。以图1为例，影响电流以看出电阻是热量产生的因素。按定律定义电流通大的因素见下式：过各线段是会产生一定的热量，通过计算这个热量I=E—U可1ib还很大，但是由于线段距离较长，这些热量均匀(2)Rso+Rrc+Rr+Rm+R瞄分布在整个线段中，因此对于某一点来讲，其温度并式中：卜回路电流；不高，也就构不成烧线因素。下面重点分析电车线R输电线路电阻；“断线点”处的电阻。电阻值公式是：R

8、。广电车线电阻(电流通过部分)；厂电机车内阻(运行中含反电势)；尺=专U(4)尺钢轨电阻(电流通过部分)；式中：R一电车线断线处等效电阻；尺回归线路电阻；卜铜的电阻率，0．0179Q·mm2／m；一牵引变电的出口处电压；