网上断载自动过分相装置的施工技术

网上断载自动过分相装置的施工技术 中铁二十局集团有限公司电气化工程公司 关伟刚 【摘 要】我国电气化区段供电方式一般为一个供电所为一个车站加一个区间供电，两个供电所 的供电分区一般在车站进站外方位置或者区间中间位置，在两个供电段之间为方便维修设置了电分相， 该区段为无电区段，机车凭借惯性来运行。因此导致机车行进速度减低，该文有效地解决了网上断载自 动过分相装置的施工技术，对现场的施工起到了指导意义。 【关键词】机车分相 施工技术 1. 前言 在电气化铁路区段，接触网不同相之间通过分相绝缘器来绝缘。电力机车在接触网分相绝缘器处必 须断电运行，机车依靠列车动能的惯性闯过分相绝缘器区段。由于接触网分相绝缘器距离较长，一般在 76m,导致电力机车在分相绝缘器处长距离断电惰性运行，降低电力机车运行速度，严重影响整条线路的 运输能力。为了解决电力机车不断电过分相绝缘器，采取了柱上开关自动控制技术，该技术在施工现场 中的应用，解决了列车通过通过分相绝缘器断电运行的难题，对类似工程的施工具有借鉴作用。 2. 工程概况 中铁二十局集团电气化工程公司承担着黄韩侯铁路北墟站（不含）一芝阳站（含）82. 958km的四 站（白水站、澄城站、合阳北站、芝阳站）四区间的站后“四电工程，设变电所三座（白水变电所、 合阳北变电所、芝阳变电所），分区所两个（北堰分区所、澄城分区所），安装分段绝缘器14套。 3. 技术原理 3. 1.网上断载自动过分相装置工作原理 为实现机车自动过分相,在接触网的中性区段，做了如图3.1网上断载自动过分相装置示意图的改 造。假使机车由A驶入依次经过ab cd xy ef gh,进入B相。当机车行驶到12的 位置，既进入线包受流区，机车通过磁控线包L1受流，真空灭弧室K1合闸，2-x区间带电。当机车 驶过2后，离开控制线包受流区，进入K1供电的分断区，真空灭弧室合闸，机车断载。从2 3之间机 车不带电过分相的主绝缘器区。过了 3以后，机车通过B相的受流线包L2得到B相的电流，经过4后， 由B相供电。机车反方向行驶道理相同。 LI, L2-磁控线包KI, K2 一真空灭弧室ab、cd、ef、gh 一电分断器xy 一相间主绝缘MOA-过电压吸收器 图3. 1. 1电力机车自动过分相原理图 为了监视本系统运行情况,采用电子监控装置监控运行状态，并将装置动作情况传到牵引变所。电 子监控的工作原理如图3. 1. 2所示。 L1 控分F1延发接解显 制 _.析 _ ►时► ► ► ►示 开判F210射收调报 关断S警 K1 图3. 1. 2电子监控原理图 当机车进入be段时电流互感器M输出信号判别电路，当机车驶入de段时K1分闸，光电传感 器G输出信号，经过判别电路判别，如果两个信号都有说明工组正常，发出正常信号；如果只有一个 信号则发出故障信号。延迟10秒发出信号的目的是为了避开过分强烈的干扰。在接收端则对应解调后， 显示计数或故障报警。 3. 2过电压的研究与解决 在本系统中，过电压的出现有两种不同的类型，一是载流过电压，二是重燃过电压。 设计中把电磁控制回路能量的释放确定在一个恒定的时间范围内，用几何结构的分段绝缘器进行配 合，与分合时间为20〜25ms的开关主回路进行组合。通过电力机车受电弓受流滑板的滑动调节，形成 一个电磁系统控制能量反馈回路，同步与跟踪主回路电流过零点的封闭反馈网络，由网络自身的负反馈 使装置精确的载流在电流的过零点上。由于实现了电流过零开断，因此截流值趋向与0,克服了过电压 的产生，同时也解决了重燃过电压的产生。通过3万多次的运行试验，本装置、接触网、电力机车、 牵引变电所从未发生过电压造成的各类故障。 3. 3涌流的研究与限制 在分相装置的自动换相中，瞬间失电是不可避免的，而失电后另一相加电时机车的涌流很大。本装 置的设计中由于L1与L2的阻抗作用使涌流得到了大幅度的限制。 涌流的峰值机车主变压器原边为正常工作电流的1.84〜2. 75倍，在280〜360A之间，没有超 过400A的保护整定值。而机车铺机电路的涌流值为正常工作电流的2. 5-3. 75倍，在1160-2100A 之间，没有超过2800A的保护整定值。 为保护机车在过渡中有充足余量保障不跳闸，根据涌流时间短的特点，在电流整定值不变的前提下， 把机车原来快速灵敏的功能改为0.2s （机车主变压器过流保护）和0.4s （铺机电路过流保护）的延迟 型保护，使机车保护回路延时问题得到了妥善解决。 4. 施工技术 4.1自动过分相装置的安装程序 自动过分相装置由4组分段绝缘器与1个分相绝缘器装置组成，在本装置的安装过程中，安装程序见 下图4. 1. 1所示. 分段绝缘器安装一 f 调整拉力 ►消除硬点 ►水平调整►模拟试验 分相绝缘器安装一 图4. 1. 1安装程序 4. 2拉力调整 分段安装完成后，用拉力器和钢卷尺测量分段或分相绝缘器本体及所在跨距内各吊弦点的拉力和抬 升量，凡拉力约在120kN,抬升量约50mm时，吊弦应恰好卸载，能保证分段或分相绝缘器本体和跨距 内吊弦的接触弹性。第一吊弦点因先靠近定位点，抬升量的数值约为20mm时，吊弦线卸载，即可达到调 整要求。 4. 3采用合适的负驰度最大限度地减少硬点 调整工作是保证设备高可靠、少维修的关键工序。重点是保证分段或分相绝缘器抬高的合适的负驰 度值，消除因绝缘器本身自重造成的硬点。 4. 4保证绝缘器的水平 分段或分相绝缘器在安装或调整时，既要保证绝缘器本体与轨面平行，还要保证绝缘器本体的接触 面水平。经过几条线的反复研究，提出了调整数据，既在滑板一端的螺栓中心处调平，又在滑板另一端 170mm处调平。 4. 5模拟试验 每安装完一组绝缘器后，用水平尺模拟受电弓滑过绝缘器工作面，保证接触可靠及各元件的衔接处 无硬点。对于个别不平滑的消弧角处可用平铿进行打磨处理。不能处理时，必须拆除再次进行安装调整。 4.6保证装置机械、电气寿命保障措施 在本装置中，采用了电磁和恒定电磁吸合范围的施工方法来解决。装置在牵引电流达到30A时，可 具备正常的工作能力。当牵引电流大于40A时，该装置进入快速饱和状态保证电磁力恒定，这种施工 方法实现了尽管电流有大范围的变化，但是电磁吸合力在恒定许可的范围内，保证了机械结构的可靠性。 按照技术规格要求，为保证装置的机械、电气寿命，我们采取了一下技术保障措施 4. 6. 1我们采用控制回路与主回路等电位连接，避免了主电路高压对控制回路的绝缘冲击，降低了控制 回路电磁线包的绝缘要求。 4. 6. 2改变了原来的施工方法，降低了了真空灭弧器的电流过载量，装置合闸时真空灭弧室只承担了分 断电流的任务。 4. 6.3扩大了功率容量，本装置采用的是瞬时工作制，实现大冗余量设计手段，无机车通过时装置处于 无任何电流状态。在机车通过时自动过分相的工作过程不到1秒，而主回路真空灭弧室从受流至截流 时间在20ms以内。装置采用的真空灭弧室热稳定参数为4s , 4KA,电力机