電氣化鐵路牽引供電建議方案
目前，我國列車牽引方式有蒸汽機車牽引、內燃機車牽引和電力機車三種，其中采用電力機車牽引列車的鐵路稱為電氣化鐵路。電力牽引具有馬力大，速度快、能耗低、效率高等特點，使用電力牽引的區段，運輸能力明顯提高，運輸成本大為降低，同時，機車性能、工作條件等較內燃機車更好。是我國鐵路牽引動力今后的發展方向。電力機車的廣泛使用同時也使得在鐵路系統上的設備越來越多，這樣如何對電氣或機械設備進行有效的檢測，就成為當前的重要問題。
在鐵路電氣化接觸網設備的各類故障中，電氣燒傷故障因其事前難以發現而危害性又大，已越來越引起供電運營檢修部門的重視。在電氣化鐵道中，接觸網設備是在力與電的雙重作用下工作的，所以機械故障和電氣燒傷故障構成了接觸網故障的主體。在接觸網運行了多年、牽引運能不斷增加的情況下，設備的電氣燒傷現象已越來越突出，而且電氣燒傷問題在事前又不易于發現，危害性很大。因此，在預防和防治接觸網設備發生電氣燒傷故障已成為供電運營單位為確保供電安全的一個重要任務。
目前電氣化鐵路行業檢測手段：
接觸網是一種特殊的供電設備．由于其結構和使用條件的特殊性，其故障也多種多樣。對其故障現象、原因和應采取措施的研究有助于加強對其故障本源的認識，不斷提高技術和檢測手段，目前在鐵路電氣化牽引電氣檢測方面主要以紅外線測溫為主，但這種檢測方式遇到的問題也非常多，給日常的檢測工作帶來了一定的不便。
電氣燒傷故障問題原因分析：
① 在電氣化設計中，雖對線路牽引運能的增加裕量有所考慮，但隨著鐵路運輸發展，現在牽引運能的增加已超出了裕量。原采用的一些線索因持續載流量偏小而承受不了大電流的長期運行，就發生了電氣燒傷。
② 接觸網主導電回路由饋電線、隔開、隔開引線、承力索、接觸線、電聯接器、吸變、吸變引線等組成。各部分間由各種線夾進行連接，使這一回路沿鐵路延伸，滿足向電力機車供電的需要。主導電回路必須良好，才能保證電流的暢通；若存有缺陷，將引起局部載流過大、零部件分流嚴重，從而燒傷接觸網設備。
③ 電氣聯接部分因連接不良或長時間運行松動等原因引起的電、化學腐蝕，造成主導電回路的截面（或當量截面積）不足，電氣連接阻抗加大，從而導流不暢，燒傷接觸網設備。如：將承力索納入了電聯接器電氣導流的一部分；電聯接線夾大小槽裝反；線夾內有雜物；設備線夾間非面面接觸等等。
連接線夾燒傷
④ 站場中的接觸網結構比較復雜，在進行電氣連接時，由于種種原因造成主導電回路不閉合、主導電通道迂回，引起分流嚴重而燒傷接觸網零部件。
⑤ 設計的接觸網結構中某些不應有電流通過的地方，而由于某些條件的巧合通過了全部或部分牽引電流。由于這些地方沒有保證牽引電流（或其分流）通過的必要的電氣連接，所以燒傷了接觸網設備。
⑥ 立體交叉的線索、線索與支持裝置間，由于線路阻抗的不同而形成電壓差，在風力、溫度變化、振動等因素的作用下，它們之間的距離不夠，造成放電現象，放電電弧燒傷了接觸網設備。
⑦ 兩端屬同相而不同饋線供電的絕緣錨段關節、分段絕緣器，因供電臂的阻抗不同而形成電壓差，當電力機車通過受電弓短接兩供電臂瞬間，在短接點處產生電弧，造成設備的燒傷。
⑧ 然而在施工時未嚴格執行有關標準，導致電聯接器的結線不正確、線夾安裝不標準。現行的檢修規程中對電氣聯接的電氣標準沒有量化指標，使得供電部門在具體檢修時“無章可循”。對電氣聯接缺乏行之有效的檢測方法和手段，在具體檢修中多是做些外觀上的檢查。工區存在“涂油”的認識誤區。為防止設備檢修質量驗收時扣分，檢修人員在平時檢修時對接觸網設備抹涂大量的黃油，致使設備的內部電氣燒傷缺陷不能及時地被發現。如：為防止電聯接散股扣分，在電聯接表面抹涂上一層厚厚的黃油。對設備的巡視特別是夜巡工作執行不力。 短線點平面布置圖
各種電氣裝置如不提前預防事故的發生造成的后果：
① 電氣連接線夾發熱。原因是電聯結線夾未按規定安裝或在運行過程中發生螺栓松動、電力復合脂老化等缺陷，使電聯結處接觸電阻增加進而發熱量增加，使線夾發熱而燒傷線索，嚴重情況下燒斷線索。
② 線索(接觸線、承力索、供電線、回流線、吸上線)自電氣接續部分斷股或斷開。
原因是站場股道電聯結設置位置或數量不合理，使股道間接觸懸掛在機車取流的情況下產生較大的壓差，接觸懸掛在軟橫跨上產生環流，從而在懸吊滑輪或定位器根部等電氣薄弱環節產生拉放電傷現象。
③ 設備線夾、接頭線夾、吸上線與軛流圈連接處燒傷。軟橫跨環流造成承力索懸吊滑輪處或定位器根部定位鉤處燒傷。原因是不同懸掛問非穩定性接觸也會造成線索問放電：當2不同懸掛立體交叉時．如果2支懸掛均為載流懸掛．當其中1支有大負荷電流時，根據潮流計算可知，在2懸掛問會形成電位差，此時如果2懸掛問存在非穩定性接觸，則在2懸掛問就會產生過渡電弧進而燒傷線索。此種情況一般發生在站場交叉承力索問和非支接觸線與工支定位管問。
④ 通過以上故障原因分析接觸網既然是機、電合一的特殊供電設備，因此在運行過程中不可避免發生電氣方面的問題。電氣方面故障雖數量不多，但一旦發生，則會造成嚴重影響，甚至造成塌網、斷線故障。
紅外線測溫在檢測牽引供電中遇到的問題是：
①在檢測變電所開關柜內部觸頭部位的時候必須要把開關柜的門打開才能檢測，否則是無法完成檢測工作的。
② 在檢測接觸網電氣連接部位的時候，需點對點進行檢測，這樣非常消耗時間，根據天氣溫度的變化檢測結果容易出現誤差。
②一些專業用戶還提出紅外線測溫儀在使用過程中經常出現精度不高、反應速度慢、重復率低、遠距離光斑瞄準困難等等。
從以上3點可以看出紅外線測溫技術針對電氣連接部位過熱的檢測能起到一定的作用，但對這些部位松動早期也就是溫度發生前是無法檢測的，所以還要配合其他高科技檢測產品來完成，比如超聲波檢測儀就可以在連接部位發生松動的初期但這時候還沒有溫度產生，就能檢測到因松動發出來的超聲波。
分段絕緣器
超聲波工作原理：
超聲波是聲波大家族中的一員。
超聲波是指振動頻率大于20KHz以上的,其每秒的振動次數（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的上限（20000Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的，它們的共同點都是一種機械振動，通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點是超聲頻率高，波長短，在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性，目前腹部超聲成象所用的頻率范圍在 2∽5MHz之間，常用為3∽3.5MHz（每秒振動1次為1Hz，1MHz=106Hz,即每秒振動100萬次，可聞波的頻率在16－20，000HZ 之間）。
美國UE公司簡介：
UE 公司出品的最出名的產品—即超聲波檢測儀器，其設計輕巧方便攜帶，可隨時用來作泄露檢測，機械分析以及電氣連接部位檢查，廣泛應用于能源保護，預防保養，質量與安全保障系統等領域，提高了成千上萬家大大小小的公司的生產能力。
自1973年UE 公司成立以來，其機載超聲波方面的領先技術在就在世界范圍得到了認同，而UE公司也通過其經過嚴格訓練、精通技術的國際銷售代理為世界提供產品和服務。
UE公司產品的典型應用包括：泄露檢測；真空與壓縮，包括船駁上的壓縮空氣泄露， 艙口和艙壁泄露；小汽車和卡車玻璃窗的隔音與漏水檢測；飛機機艙的壓力泄露檢測。通過檢測到的放電如電暈放電，電弧（電火花）放電等來確認電氣連接部位的運行狀態。
UE 公司的超聲波檢測系列儀器已經被默認為機載超聲波檢測儀器的標準，這些幾乎是萬能的儀器是當今世界上最暢銷最被廣泛接受的，代表了高品質與超性能。最新的一款數字型的Ultraprobe 10,000 是當今世界上最先進的超聲波檢測系統，也是唯一一款帶數據管理、光譜分析軟件提供時時錄音與數據記錄的功能的系統，使檢測者能簡單快速的報告分析與預測的結果。
UE系統的其它部門還有：UE培訓系統，其提供世界一流并被認可的機載超聲波課程；UE的服務合作伙伴，是高質量檢測服務的提供者。
UE10000 超聲波檢測儀：
Ultraprobe 10,000是個非常有用的超聲波檢測工具。它涵蓋了一個非常廣泛的設備操作范圍，但是足夠簡單，以至于很多行業都愿意用這些工具來檢測電氣方面的問題，因為只需要簡單的相關培訓就可以熟練操作了。輕便靈巧。這些設備可以用作檢測各種電氣設備、絕緣件、電纜連接部位、接觸網連接線夾等，能起到早期預防事故發生的效果。
超聲波和紅外線同時對電氣化鐵路接觸網的消弧分段絕緣器、分相絕緣器、隔離開關、雙耳楔型線夾、接觸線點連接線夾、限位定位裝置等做了現場檢測紅外線測溫儀只測到隔離開關觸頭部位有不正常溫度其他基本都在標準范圍以內，超聲波在電連接線夾、隔離開關、限位定位裝置都接收到不同的超聲波。從上面的對比檢測不難看出超聲波能在紅外線測溫儀檢測出來溫度之前就能檢測到因絕緣損壞和松動產生的超聲波信號。
好的檢測手段和設備能起到故障早期預防和發生：
2003 年－ 2004 年全國牽引供電系統事故分析和解決方案：
2003 年 電氣化鐵路因為變電所故障所導致系統停電次數累計41次，停電1986分鐘，停電平均時間為82分鐘。2004年因為變電所故障停電次數為32件，停電902分鐘，故障平均停電時間為68分鐘，波及面和損失非常大。
針對牽引變電所的故障分析，可以采取以下措施來提高其供電可靠度：
① 采用超聲波檢測儀器，提高設備的運行可靠性。認真做好日常運行維護工作，提高設備健康水平，運行人員加強巡視維護質量，可以及時發現或消除設備隱患，提高供電可靠性。
② 全方位配合開展設備狀態檢修，利用絕緣在線監測、帶電測試和超聲波檢測儀監測發熱點等措施，加強對設備的監測工作。
2004 年 因接觸網系統發生故障340件，累計停電31148分鐘，故障平均停電時間為92分鐘，占牽引供電系統故障的 91％；2004年因接觸網系統發生故障停電274件，累計停電25160分鐘，故障平均停電時間為92分鐘，占牽引供電系統故障的95％。波及面和損失非常大。
針對接觸網的故障分析，可以采取以下措施來提高其供電可靠度：
① 設計標準，如風速選值，最大受風偏移量，接觸網最大跨距，錨段長度，下錨偏角，設計拉出值等技術參數都需要認真研究。
② 選用耐腐蝕的優質材料，采用表層防腐處理，定期清掃接觸網。
③ 有計劃地對接觸網上的各個連接部位及線夾進行有效的實時監控，利用超聲波檢測儀及時發現線夾松動和絕緣損壞的早期放電現象，起到預防設備故障的發生。
超聲波在國內外針對電氣化牽引供電現場檢測中檢測出來的問題：
① UE超聲波檢測儀在中鐵電氣化運營公司濟南維管段變電所高壓室對饋線母排進行了檢測，發現因松動發出的超聲波，運行工人利用絕緣棒對松動的母排進行擠壓，超聲波信號消失，下來對松動部位進行加墊片緊固后超聲波信號完全消失。
② UE超聲波檢測儀在中鐵電氣化運營公司南昌維管段對變電所――接觸網之間的饋電線連接部位進行了檢測，利用儀器的調節旋鈕把設備周圍的電磁場聲音屏蔽后，能清晰的聽到連接部位因松動發出的連續放電聲音，要求運行人員到檢修時間著重對此部位進行檢修。
③ UE超聲波檢測儀在廣鐵廣深線上深圳北站場附近30處連接線夾進行檢測，發現4出因松動和2處因絕緣子損壞發出的放電超聲波信號，關人員對檢測發現的問題馬上進行了緊固和更換處理。
④ UE超聲波在中鐵電氣化運營公司秦沈維管段220KV變電站高壓室現場檢測中，發現穿墻套管有異常聲音，輸電線絕緣子串有因機械松動發出的
電暈聲音。
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩（國外案列）
結束語：
電氣化鐵道中，接觸網線路是在力與電的雙重作用下工作的，機械故障和電氣燒故障構成了接觸網故障的主體。由于各種原因，電氣化線路已經多次出現吊弦、電聯結、接觸線、承力索等電氣燒傷。因燒傷后不易發現，燒傷部位長期通電運行，最終導致燒傷部分超限，從而引起接觸網斷線等事故發生。因此，如何防治接觸網設備電氣燒傷是關系電氣化鐵路正常運營的一個重要課題。
加強檢查和處理 建立檢查與檢修相互制約機制，落實狀態修中的檢查要求，通過檢查發現設備缺陷，及時檢修處理。可使用超聲波檢測儀對錨段關節、電聯接器等有關部位，利用超聲波高頻短波的特性，監測電氣聯接的性能和狀態，以便及時發現問題。發生接觸網回流線、架空地線被盜后，立即檢查清理斷線頭，以防侵入帶電體進行放電。
電話：13316508031（王生）
