郑西高铁接触网设备运行情况
以实例谈高铁接触网避雷措施的意见
以实例谈高铁接触网避雷措施的意见1.前言电气化铁路接触网沿铁路线露天架设，使其成为易受雷击伤害的设备。
我国高速铁路多位于田野、郊区，高架桥梁多，其接触网更易受到雷击的侵害。
由于接触网绝缘子耐压强度远低于雷电压，即使大量安装避雷器，也不能避免感应雷电压对接触网的影响，即使按照电力系统110kV及以上线路全线架设避雷线，也不能防止直击雷灾害。
接触网遭受雷电压后，一般表现为跳闸、重合闸、合闸成功。
此时，接触网一般都能正常运用。
由于难以确定雷击是否造成了接触网断线、塌网等灾害，在高速铁路运营中，一般需要首列动车组限速运行，以避免高速运行动车组引起大面积接触网损坏情况的发生。
以下就我国高铁接触网雷击情况进行总结，并对加强高速铁路接触网防雷措施进行探讨。
2.铁路设计规范对高铁接触网避雷器设计的要求2.1按照《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》（铁建设〔2007〕39号）第4.3.9条规定，在高雷区、强雷区，接触网在下列地点应采用氧化锌避雷器防护：分相和站场端部的绝缘锚段关节、长度2000m及以上隧道的两端、长度大于200m的供电线或自耦变压器供电线连接到接触网上的接线处。
2.2按照《铁路电力牵引供电设计规范》（TB10009-2005）第5.3.1条规定，根据雷电日及运营经验，按下列原则对接触网进行过电压保护：吸流变压器的原边应设避雷装置；重雷区及超重雷区在重点位置应设避雷装置，如分相和站场端部的绝缘锚段关节，长度2000m及以上隧道的两端，供电线、正馈线上网点。
按照《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）的规定，重污染或重雷区以及高路基、高架桥、隧道口等重点地段的接触网应增设氧化锌避雷器。
3.国外铁路防雷德国铁路实际测量表明，欧洲中部地区每100km接触网在一年的时间内可能遭受1次雷电冲击。
雷电对接触网的直接冲击会导致雷电冲击过电压，其在设计中考虑过采用过电压保护装置限制雷电过电压，一般应用避雷器。
郑西客运专线接触网供电线架空连网方式研究
郑西客运专线接触网供电线架空连网方式研究刘长利【摘要】针对郑西客运专线牵引供电系统采用AT供电方式、馈线数量较多的特点,通过国内外技术调研及架空线路与电缆敷设的对比分析,开展技术攻关,在郑西客运专线首创了"门型架构"架空连网方式,兼顾了高可靠和景观性,工程易实施,节省投资,可在路基地段和高度≤24 m桥梁区段推广采用,实现了高速铁路技术消化、吸收和再创新.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)010【总页数】4页(P134-137)【关键词】牵引供电;接触网;供电线;电缆;架构【作者】刘长利【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司电气化处,西安,710043【正文语种】中文【中图分类】U238;U2251 概述郑西客运专线设计时速 350km,是我国首批开工建设的高速铁路项目之一。
为满足高速度、高可靠性、高安全性的运营要求,客运专线在设计、制造、安装调试等方面均与普速铁路存在较大的差异。
在接触网供电线连网技术方面,由于我国客运专线普遍采用 AT供电方式,平均每 15km交错设置牵引变电所、AT分区所、AT自耦所,馈线较多且连网点密集,存在影响高速铁路运营安全的风险点,一旦发生故障跳闸引起动车组失电停车,将会造成不良社会影响。
2 郑西客运专线牵引供电方式及馈线选型2.1 牵引供电方式郑西客运专线高速列车采用大功率交直交动车组,具有线路高峰期短时集中负荷较明显、动车组负荷大及需要满功率运行等特点。
牵引供电系统采用了AT供电方式,牵引变电所将高压电源(220kV或 330 kV)降压为单相工频AC2×25kV向接触网供电,为高速列车提供电能。
AT供电方式需要采用正馈线并设置 AT自耦所,较一般带回流线的直供方式复杂。
2.2 牵引变电所、分区所、AT所馈线选型供电线连网方式涉及的馈线种类有供电线(T)、正馈线(F)及中性线(N)。
牵引供电计算考虑了馈线截面及载流量满足 350km/h动车组高峰期负荷电流要求,郑西客运专线牵引变电所、AT分区所、AT自耦所馈线选型如表1所示。
接触网常见故障处理方法及案例
方政府，要求关停非法企业，限批污染企业。
2承力索断线故障处理
(1) 承力索断头损坏范围较小时直接更换一段同规格的新承力索，做好两
个接头，尽可能一次性恢复。
(2) 承力索断线损坏范围较大，短时间不能恢复时，可将两个断头分别用 紧线工具紧起下死锚，临时恢复供电、通车，必要时降弓通过，限速运 行。临时紧起时必须安装分流短接线。 (3) 承力索断线抢修后，应对整锚段进行巡视测量，特别要注意中心锚结、 线岔、绝缘锚段关节等处是否达到要求。
经验教训：
(3) 绝缘护套防护效果需进一步检验的问题。此次故障断线处正馈线、 承力索均安装有绝缘护套，该产品由江苏省铭隆轨道交通设备有限公 司生产，其产品技术规格书显示，工频干耐受电压（有效值）在空气 间隙50mm时为≥60kV；无间隙时为≥40kV，因此该绝缘护套防护效 果需进一步确认。
下一步措施：
故障案例：郑西高铁“5.17”承力索断线故障
故障概况：
2011年5月17日18时11分，郑西高铁西寨变电所213，214断路
器T--F短路跳闸，213断路器重合成功，214断路器重合失败。短路电 流3765A，T-F短路电压36.75kV。故障测距位置：三门峡南至灵宝西
间上行K838+372，承力索断线（图4-5)。22时05分，抢修人员临时
建议：
(1) 设计在平面布置上尽量避免正馈线与接触网交叉跨越。
(2) 对于普遍存在的隧道口AF、PW线跨越接触网下锚、中心锚结下 锚支转换，建议设计对隧道口保护线改为在隧道壁下锚。具体方案为：
①取消保护线既有安装方式，保护线降低到中间柱处安装高度，直接进入 隧道，在隧道内距隧道口0.5m处下锚，隧道内保护线在距隧道口1m处下锚， 用150mm2低压电缆连接。 ②隧道口第二根支柱AF线原安装方式为柱顶平肩架安装方式时：取消原柱 顶平肩架安装，改为AF线柱顶支撑绝缘子安装方式；第三根支柱AF线悬挂采 用V形悬挂。
高速铁路接触网短路试验实施方案探讨_赵强
直接供电方式
广 珠 、海 南 东 环
汉 宜 、龙 漳 湘 桂 、渝 利 、彭 州 支 线
青蓉 赣 龙 、丹 大 、海 南 西 环 、郑 州 机 场 线 、
中 川 机 场 线 、佛 肇 、莞 惠 、郑 焦
关于接触网短 路 试 验 的 连 接 方 式、故 障 点 的 设 置、 试验程序、试验次数等 各 条 线 别 组 织 方 案 各 有 特 点，在 以往的接触网短路试验中也发生过烧伤钢轨的严重教 训 。 为 规 范 和 完 善 接 触 网 短 路 试 验 实 施 方 案 ，对 北 京 铁 路 局 高 速 铁 路 接 触 网 短 路 试 验 成 果 进 行 了 总 结 ，实 施 方 案 主 要 包 括 试 验 的 意 义 和 内 容 、短 路 连 接 方 式 及 试 验 地 点和故障类型、试验的 时 间 选 择 和 试 验 程 序、试 验 前 的 准 备 工 作 、试 验 的 安 全 措 施 和 注 意 事 项 。
操作 车 载 断 路 器 控 制 回 路 ＷＫ 合 闸，ＷＫ３－４ 接 通 后 电，经延时（０．５～２．５ｓ）后 ＳＪ７－８接点闭合起动 ＺＪ７－８线 圈
第１期 高速铁路接触网短路试验实施方案探讨 ６７
受电，ＺＪ１－９接点闭合起动断路器自动 分 闸。 重 合 成 功 时 延 时 选 ０．５ｓ，重 合 失 败 时 延 时 选 ２．５ｓ。 ２．２ 综 合 接 地 测 试
１ 接 触 网 短 路 试 验 的 意 义 和 内 容 通 过 接 触 网 短 路 试 验 ，测 试 接 触 网 短 路 状 态 下 的 牵
关于CRH2A型动车组在郑西高铁线路上自动过分相异常问题的分析
关于CRH2A型动车组在郑西高铁线路上自动过分相异常问题的分析作者：石三宝来源：《硅谷》2013年第03期摘要运营在郑西高铁线上的CRH2A型动车组因不能完全实现自动过分相，给营运带来了困扰。
本文对该问题进行了分析和研究，并提出了建议措施。
关键词动车组；自动过分相；VCB；无砟轨道中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）021-098-01CRH2A型动车组运行在郑西高铁线路上出现不能完全实现自动过分相现象，即动车组在过分相过程中VCB出现自动断开、闭合、再断开的现象，影响到动车组安全运行。
下面结合CRH2A型动车组自动过分相原理及郑西高铁自动过分相地面磁感应装置的设置情况，对该现象进行了分析。
1 CRH2A型动车组自动过分相原理过分相检测系统由地面信号发生器、车载信号接收器及过分相检测装置组成，自动过分相检测系统原理如图1所示。
图1 自动过分相检测系统原理4个地面信号发生器分别设置在过分相的前方右侧1个（G1）、左侧1个（G2）；过分相区间的后方右侧1个（G3）、左侧1个（G4）。
车载信号接收器采用前后互联方式，CRH2A型动车组车载信号接收器及过分相检测装置均安装在4、6号车上（带受电弓），另在车上装有1台信号处理器，对T1、T2、T3及T4车载信号接收器接收的信号进行处理，并向EMU控制系统传输4种信号。
接收到的信号由过分相检测装置进行信号处理并向EMU控制系统传输预告信号、强制中断信号、故障信号及工作信号等4种信号。
动车组在运行过程中当MON检测到过分相预告信号G1（M611）脉冲信号时，立即封锁牵引指令，再过1s后断开VCB；当MON检测到过分相强制信号G2（M612）脉冲信号时，立即封锁牵引指令，同时断开VCB，如果之前已检测到M611信号，则无视M612信号。
动车组过分相过程中，当MON检测到过分相预告信号G3（M611）脉冲信号时，立即合VCB，并且在5s后加载牵引指令。
高铁接触网电分相短路故障原因分析与对策
高铁接触网电分相短路故障原因分析及与对策 梁清元DOI ：10.19587/ki.1007-936x.2019z.035高铁接触网电分相短路故障原因分析与对策梁清元摘 要：高速铁路接触网电分相短路故障时有发生，暴露出我国部分高铁在接触网锚段关节式电分相设计和运营管理上存在薄弱环节。
本文通过故障原因分析，提出整改措施，并对加强高速铁路锚段关节式电分相和绝缘关节电分段设计提出建议。
关键词：接触网电分相；短路故障；原因分析；对策Abstract: The phase break short circuit faults occur frequently on OCS of high speed railways, expose that there areweak points existed in design and operational management for overlap section type phase breaks on OCS of high speed railways in our country. The paper, on the basis of analyzing of fault causes, puts forward the rectifying measures and puts forward proposals on design of overlap section type phase breaks and insulated overlap section type phase breaks for our country’s high speed railways.Key words: OCS phase break; short circuit fault; analysis of cause; counter measure中图分类号：U225.4 文献标识码：B 文章编号：1007-936X (2019)z-0137-020 引言2016年1月24日，郑西高铁发生一起接触网电分相短路故障。
北京铁路局高铁接触网典型事故案例
北京铁路局高铁接触网典型事故案例事故案例一：2016年北京高铁接触网事故2016年9月10日，北京铁路局管辖下的京广高铁线路上发生了一起严重的接触网事故。
事故发生在北京市郊的一段区间，一列由北京开往广州的高速动车组列车在运行过程中，突然接触到一处脱落的高压接触网线。
接触网线脱落的原因是由于施工过程中的不当操作，导致接触网线的固定螺栓松动，最终脱落。
事故发生后，列车紧急停车，并立即启动应急措施。
事故导致列车上多名乘客受伤，部分乘客受到电击。
同时，事故还导致该段高铁线路短时停运，对铁路运输造成了较大的影响。
事故案例二：2017年天津高铁接触网事故2017年9月28日，天津铁路局管辖下的津秦高铁线路上发生了一起接触网事故。
事故发生在天津市郊的一段区间，一列由天津开往秦皇岛的高速动车组列车在运行过程中，突然接触到一处断裂的高压接触网线。
经调查，事故发生的原因是接触网线的材质存在质量问题，导致在长期运行过程中发生疲劳断裂。
事故发生后，列车紧急停车，并立即启动应急措施。
事故导致列车上多名乘客受伤，所幸没有造成人员死亡。
同时，事故还导致该段高铁线路短时停运，对铁路运输造成了较大的影响。
事故案例三：2018年北京高铁接触网事故2018年7月16日，北京铁路局管辖下的京沪高铁线路上发生了一起接触网事故。
事故发生在北京市郊的一段区间，一列由北京开往上海的高速动车组列车在运行过程中，突然接触到一处悬挂不当的接触网线。
接触网线悬挂不当的原因是施工过程中对接触网线的固定和调整不规范。
事故发生后，列车紧急停车，并立即启动应急措施。
事故导致列车上多名乘客受伤，部分乘客受到电击。
同时，事故还导致该段高铁线路短时停运，对铁路运输造成了较大的影响。
以上三个事故案例均是由北京铁路局管辖的高铁接触网事故。
从这些事故中，我们可以看到接触网事故的主要原因包括：施工过程中的不当操作、接触网线材质存在质量问题、对接触网线的固定和调整不规范等。
高速铁路接触网整体吊弦断裂分析及应对措施
高速铁路接触网整体吊弦断裂分析及应对措施【摘要】在高速铁路接触网悬挂装置中，整体吊弦是极为重要的构成组件，其主要功能作用是控制接触线高度，保证良好的弓网关系和授流质量。
然而，由于高速铁路高密度的行车状况，加大了对高速铁路接触网设备的运行压力，从而促使高铁整体吊弦发生断裂情况，严重影响到了高速铁路的运行安全，给铁路运营带来安全隐患。
因此，本文针对高速铁路接触网整体吊弦断裂原因进行深入探析，并结合零件结构提出可行性优化方案，以满足高铁供电安全的需要。
【关键词】高速铁路；整体吊弦；断裂；原因分析；优化方案随着我国经济的迅速发展，我国高速铁路运营修建里程已经稳居世界第一位，给我国国民出行带来了很大的便利性的同时，对我国国民经济的发展也起到了巨大的促进作用。
然而，在实际的高速铁路运行中，由于高速铁路的行车密度大，易造成高铁整体吊弦断裂情况产生，会对行车安全与授流质量产生严重危害。
当前，在武广、郑西、京沪等多条高速铁路上出现了整体吊弦断裂的故障，因此，引发整体吊弦断裂原因进行深入探析，并对整体吊弦相关部件及压接工艺提出改进优化方案，进而改进产品，以满足高铁供电安全的需要。
1、整体吊弦断裂情况目前国内高速铁路整体吊弦普遍采用不可调结构，主要由承力索吊弦线夹、接触线吊弦线夹、吊弦线、心型环、压接管、接线端子等组成。
承力索吊弦线夹本体、接触线吊弦线夹本体及吊环选用CuNi2Si 材质，心型环选用 12Cr18Ni9材质，压接管、接线端子选用 T2 材质，均采用冲压成型工艺。
整体结构设置载流环，保证吊弦载流的可靠性。
整体吊弦最大工作荷重 1.3 kN，吊弦线采用JTMH10 绞线，为7×7 绞合结构，主线承担全部的工作荷重和机械振动载荷，载流环仅承担电气导流功能。
吊弦连接着承力索与接触线，受电弓产生的非等幅阻尼振动传递给吊弦，吊弦吸收、转化后部分传递到承力索，频繁的振动疲劳造成吊弦线断裂情况发生。
随着工业化进程的发展，空气污染造成部分腐蚀性物质附着在吊弦线上，加之频繁振动、疲劳及电流通过，加速了吊弦线的腐蚀。
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郑西高铁接触网设备运行情况探讨分析【摘要】研究目的：郑西高铁所处地区地理、气象、气候条件差别较大，情况复杂，为保证接触网运行的可靠性，在分析郑西高铁开通以来接触网设备运营检修中存在问题的基础上，结合目前所采取的各项措施，提出对郑西高铁接触网设备在设计、施工、产品制造等方面的建议。
接触网是高速铁路牵引供电系统的重要组成部分，裸露于自然环境中且没有备用，如果设备缺陷不能及时得到消除，将直接影响高铁运营，故需良好的内、外部运行环境以保证良好的供电质量。
郑西高铁于2010年2月6日开通运营，在全国来说属于开通较早的高速铁路，设备管理单位在设备运营检修方面积累了较多经验，为更好管理维护郑西高铁接触网设备打下坚实基础。
1.郑西高铁接触网设备运行现状
郑西高铁是我国第一条具有自主知识产权的高速铁路，于2010年2月6日开通运营。
接触网设备所处地区地理、气象、气候条件差别较大，情况复杂。
由于开通较早，存在问题较多，设备管理单位在运行检修中发现并解决了大量设备缺陷，及时消除了设备隐患。
现以洛阳供电段管内设备为例，对设备运营检修中存在问题列表汇总（见附表1、2）。
2.郑西高铁接触网设备在设计、施工、产品制造方面问题分析及建议
2.1 绝缘间隙的设置问题
郑西高铁在当初设计、施工时，要求接触网、供电线、正馈线等带电部分至接地体的绝缘静态距离最小距离不小于300mm，动态情况下不小于240mm，但是没有考虑在遭受雷电过电压时，这些处所能否满足安全运行的需要。
从而导致多次出现因空气间隙被击穿而烧断线索的现象。
如：
⑴ 2013年8月11日，郑西高铁渑池南至三门峡南区间朱家沟1号隧道西口上行K806+336m处非支承力索由于距AF线肩架绝缘距离不足（415mm），导致遭遇雷电时空气间隙被击穿，承力索被烧断股（如图一所示）。
⑵ 2014年7月22日，郑西高铁灵宝西至华山北区间597#AF线对向下锚处硅橡胶绝缘子接地侧距AF线带电侧绝缘子距离不足导致遭遇雷电时空气间隙被击穿而发生闪络，AF线有烧伤痕迹（如图二所示）。
为防止以上原因的跳闸对供电设备造成更大的隐患，建议如下：
⑴ 为防止非悬挂点处线索（悬挂点处一般都设置有护线条，一旦跳闸不会造成线索断股、断线）在遭受雷电压的冲击下引起线索断股、断线跳闸，首先对于空气间隙能够调整的处所，必须确保空气间隙所耐受的放电电压大于棒式绝缘子全波耐受电压。
绝缘间隙必须确保在600mm以上。
对于绝缘间隙调整不到位的其它处所，必须在线索上加装预交式护线条，如此则一旦发生空气间隙击穿，也不会烧断线索从而引发更大的弓网故障。
⑵ AF线对向下锚复合绝缘子接地侧距下锚处弓子线的最近直线
距离不足的，采取在对向下锚复合绝缘子带电侧和弓子线间加装间隔棒的方法进行整治，确保绝缘距离保证在500mm以上（间隔棒加装位置如图三所示）。
⑶ 建议高速铁路设计、施工中对绝缘距离标准能够进一步提高，能够满足大风、极温、雷电等较高条件下接触网安全运行需要。
2.2 GIS柜电缆头未加装护层保护器及变电所近端防雷问题
郑西高铁管内部分变电所、分区所和AT所的馈线上网方式为：电缆由GIS柜引出至供电线首端（本段电缆金属保护层接地方式为GIS柜端未安装护层保护器，另一端直接接地），然后再由电缆将供电线末端与上网隔离开关沟通。
供电线首端未设置避雷器，供电线也未架设避雷线，所内设备易遭受雷电冲击而受破坏。
原因分析如下：
⑴首先，由于供电线未安装避雷线，遭受直击雷侵袭后，雷电流直接侵入所内，对所内设备将会造成危害。
⑵其次，供电线首端未安装避雷器，并且由GIS柜引出至供电线首端的电缆在GIS柜端未安装护层保护器，仅在另一端接地。
电缆的防雷作用没能得到发挥。
2.3 关于“V”拉悬棒设计存在问题
郑西高铁在AF线架设过程中，对于涉及AF线架设转换角度较大处所，为确保AF线与接地体的绝缘间隙不受曲线力和大风天气影响，在这些处所将单悬棒全部改为“V”拉悬棒。
但是，从运营情况看，效果很不理想。
主要原因为：
当初的设计理念是通过“V”拉悬棒来稳定AF线，确保其在曲线
力和风力的影响下能够满足AF线与接地体的瞬间绝缘间隙需要。
但是忽视了另外一个问题，即两个悬棒瓷瓶与AF线是通过软连接固定在一起。
这种悬挂方式受外部环境的影响较大，恶劣天气时，若两支悬棒瓷瓶之间相互错位而人为缩短绝缘子的绝缘爬距，很可能会引起绝缘子闪络跳闸。
如：郑西高铁渑池南至三门峡南区间854#已连续2次发生类似事件，而且目前管内仍存在类似问题，需要引起足够重视。
2.4 关于电缆头固定问题
郑西高铁上网隔开及供电线上网的电缆头大多都是在电缆头椎体下端用电缆抱箍进行固定，而在电缆头的端部均没有采取确保电缆头不弯曲的相关措施，从而导致目前多处电缆头处于弯曲状态，严重危及其运行安全。
鉴于此，建议如下：
⑴ 对于上网供电线处弯曲严重的电缆头，建议加装硅橡胶绝缘子对其进行固定，确保电缆头处于正常工作状态。
⑵ 建议高铁接触网电缆头固定在设计、施工中除固定电缆头下部外，增加与电缆头垂直安装的支持绝缘子，用以固定电缆头状态。
2.5 接触网防雷设计存在问题
郑西高铁在防雷设计方面存在缺陷较多，从而导致供电设备在防雷方面非常薄弱，每年大量的跳闸都是由于雷电原因造成的。
尤其是在一些关键区段（即线路在两山谷间，中间是桥梁，两边是隧道，非常易遭受雷电的冲击），遭受直击雷的故障非常明显。
管内多处特殊的跳闸都发生在这些区段。
鉴于这些区段的特殊性，建议：
⑴位于高架桥上接触网、特殊较高位置的供电线在柱顶架设架空
避雷线，并且在供电线末端与上网电缆连接处加装避雷器，以减少直击雷和感应雷对接触网设备的侵袭。
⑵在隧道口选择合适位置设置避雷针，通过尖端放电将雷电流直接导入大地，避免因绕击雷或感应雷破坏接触网设备。
3.结束语
总的来说，郑西高铁接触网设备自开通至今，虽然在运营检修等设备管理方面做了很多工作，也取得了很大成效，但是还有很多问题亟待我们不断地去探索并解决。
高速铁路接触网的运行维护需要不断地发现问题、积累经验，从技术上、管理上保障安全，从而为我国高速电气化铁路的发展奠定坚实的基础。
参考文献：
（1）于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都：西南交通大学出版社，2002.
（2）于万聚.接触网设计及检测原理[M].北京：中国铁道出版社，1991.
（3）吉鹏霄.接触网[M].北京：化学工业出版社，2006.。