电气化铁道信号供电管理启示

电气化铁道信号供电管理启示

 

略阳供电段是我国第一个电气化铁道供电段,地处宝成铁路北端,担负着宝鸡南站至冉广间的牵引供电和各站信号电源及生产生活供电任务。其中七里坪至横现河、王家沱至巨亭十七个车站的信号供电电源取自接触网,经过单相变压器提供电源,而该单相变压器不仅供信号用电,同时供给所在车站生产生活用电。因而信号电源的可靠性较差。随着铁路运输发展,对安全运输提出了更高的要求。现将该段十几年来预防信号电源故障的工作简述如下。   1初期电气化铁道信号电源供电概况   70年代由电气化工程局电气化勘测设计处王忠诚同志负责设计的27.5/0.23kV钢筋混凝土杆架式变压器台,在我国第一条电气化铁道宝成线投人正式运行。该变压器低压电源先引至各站运转室总配电箱(施工单位设计),信号电源再由总配电箱供出,零线公用。随着社会的发展人们生活水平的提高,用电电器在不断增加,违章用电难以避免,曾多次因过负荷等原因而烧断高压跌落式熔断器熔丝和低压引出线而造成信号电源故障,也被分局定过行车事故,影响了正常的运输秩序。   2信号电源故障预控措施   2.1单相变压器高压侧跌落式熔断器的改造   根据跌落式熔断器(单管)在供电运行的情况总结如下故障原因:①熔丝老化而断;②外因振动而脱落;③过负荷熔断而脱落;④机械损伤而脱落;⑤产品质量不合格而脱落。由于上述问题的出现,造成了信号电源故障,而电力工区分布于凤州、略阳、阳平关三个车站,过于分散,只有铁路交通,一旦发生故障,抢修人员往往不能及时赶到现场恢复供电。   针对以上问题,我们研制了高压跌落式熔断器自动重合装置(见图1),将单管跌落式熔断器改造为双管跌落式熔断器。在正常运行情况下,通过主熔断管供电,若出现上述五种问题之一,主熔断管脱落,则通过安装于双管跌落式熔断器下部的自动重合装置,接通备用熔断管,达到不间断供电目的。当然,如果单相变压器本身出现断电故障,还须见后边分析。   自动重合装置的工作原理:双管跌落式熔断器主、备熔断管合上后,熔丝将承受一定的拉力,主熔断管的熔丝下端与自动重合装置动触头相连接,主熔断管的熔丝在张力的作用下将自动重合装置的动、静触头分离(分离距离设计在20士Zmm,由于主、备熔断管处于同一路电源,不考虑放电问题,自动重合装置的动触头弹簧压力设计为32N左右。而3一10A的高压熔丝多次拉力试验能承受不小于90N的拉力,但在每次更换熔丝前都须做拉力试验)。当出现主熔丝熔断、主熔断管脱落后,自动重合装置的动触头在弹簧力的作用下,与静触头自动重合,接通已经在合位的备用熔断管,达到再供电目的。   这里要说明的是:自动重合装置的弹簧必须按图纸设计标准订购,由于室外运行,必须两年更换一次,每年须进行一次清扫维护,检查运行状态是否良好。由于采取自动重合装置措施,避免了类似故障的发生。   2.2信号电源线路的改造   根据单相变压器低压侧引出线至车站运转室总配电箱,再由总配电箱分路供给信号用电、零线公用的运行状况总结出如下信号电源供电故障原因:①零线意外断线(1981年因公用零线断线,中断信号供电被原宝鸡分局定为一般行车事故);②运转室总配电箱总开关因过负荷而断开;③变台至运转室电源线路因意外而断。   针对上述问题,对信号电源做了如下改造:在单相变压器低压端子处,分别连接生产生活用电线路和信号专供电线路。信号专线由变压器端子直通信号机械室,站区生产生活用电线路在变压器上端盖处安装低压保险丝具,生产生活用电即使出现故障,也不会影响变压器对信号的供电,从此消灭了类似故障的发生。   2.3设立信号电源专用单相变压器   随着我国改革开放、国发经济飞速发展,对铁路运输提出了更高的要求,宝成铁路行车密度不断增加,给各站运行中的变压器停电检修带来了较大的困难。电力工区如果利用接触网天窗进行变压器检修,靠近电力工区的一、二个车站可共用接触网轨道车,但远离工区的车站常常需要在该车站等待3一7天;沿线车站变压器一旦出现故障,短时间内难以运到更换,影响了正常的运输生产。另外,从我国主要铁路干线来看,自动、半自动闭塞信号供电均为二路电源,运输与检修两不误。因而,我们认为在无其它电源的车站,由接触网接电源,设立信号供电专用单相变压器,既有变压器作为信号变的替修电源的做法是可行的。   近几年来,西铁分局给略阳供电段投资设立六个车站的信号供电专用单相变压器,从两年多的运行情况来看,未发生任何信号电源故障,确保了铁路运输生产,同时方便了信号供电设备的维修运行管理,使设备时刻处于良好运行状况。建议西铁分局不要中断投资。   3山区电气化铁道信号电源供电的思考   宝成线宝广段地处秦岭山脉,山高水长,自然条件比较恶劣,架设10kV自闭、贯通电线路十分困难,且投资较大,运行维修也困难。从阳广复线自闭、贯通电线路一年的运行经验来看,一旦出现断线、绝缘子击穿、10kV电缆击穿、杆塔倾倒等故障,从山下步行跋涉至山上故障点需要40分钟时间,还不算从工区到山下及运材料、抢修等所用时间,恢复起来十分缓慢,影响运输生产。而从所在车站接触网接电源,经过27.5/0.23kV单相变压器供给信号用电,设备既简单,投资可减少几十倍,又几乎不受自然灾害的影响,可靠性高,利于运行管理;投资少、设备数量也少,检修定员即少,符合铁路减员增效的改革思路。从安全运行几十年来看,还未出现过因电力设备故障而引起接触网跳闸。   当然,也有其缺点,由于牵引变电所供电的特点,大功率电力机车取流较大,大负荷情况下,使接触网网压波动大,产生较大的高次谐波,影响信号电源的供电质量,所以只适宜于小站信号单相供电电源,而对大站信号三相供电电源不适用。从其优缺点的比较不难看出,在山区电气化铁道区段,对小站信号供电有明显的优越性。笔者认为在山区电气化铁道区段信号电源应采纳由接触网取电方案。#p#分页标题#e#