第二節　冬季設備特點

冬季氣溫低，供電系統設備和人身安全將受到不同程度的影響，如果我們不能認識和掌握冬季的特點，采取相應的防寒措施，就有可能發生人員凍傷、摔傷、煤氣中毒、給水管路凍裂、供電線路斷線、倒桿等冬季慣性事故，影響正常的鐵路運輸秩序。所以，了解和掌握冬季特點對保障供電系統設備和人身安全非常重要。

一、防寒期限的界定

根據各地氣候條件，呼和浩特鐵路局管轄地區防寒過冬期限應該從當年的10月15日至次年的4月15日，為期6個月。

二、設備冬季特點

1.接觸網設備冬季特點

（1）冬季晝夜溫差大，線索沿線路方向伸長或縮短較為明顯，長錨段區段會造成腕臂偏移嚴重，線索相對于線路中心線位置的技術參數會發生變化，易造成受電弓滑板磨耗不均或鉆弓事故。調整接觸網設備技術狀態如圖1-1所示。

（2）電氣絕緣分段的絕緣錨段關節線索偏移會造成空氣絕緣距離不足造成設備短路跳閘。對分段絕緣器進行檢調如圖1-2所示。

（3）隔離開關引線過緊或過松，過緊會造成開關閉合狀態不良，過松會造成引線與隔離開關托架空氣絕緣距離不足而發生跳閘或引發引線燒斷等事故。調整隔離開關引線如圖1-3所示。

（4）線岔中心的交叉點位置會偏向一側，嚴重時會造成線岔限制管脫落或刮弓。測量線岔技術參數如圖1-4所示。

（5）軟橫跨線索轉換處會出現線索互磨，可能會出現線索打火或磨耗嚴重，為斷線事故埋下隱患。檢查站場接觸網軟橫跨狀態如圖1-5所示。

（6）錨段落錨處a值發生變化時，當a值為最小時且不能起到調整張力作用時，線索張力增加，最終造成線索斷股等情況，并且改變了接觸懸掛彈性，影響了受電弓取流的穩定性，嚴重時會出現斷線等事故。檢查調整接觸網落錨補償b值如圖1-6所示。

（7）冬季時早晚溫差大，隧道口、天橋、上跨橋結冰，接觸網設備上經常會覆有冰雨或冰雪，是電力機車絕緣短路燒斷線索和接觸網絕緣子閃絡跳閘的高發期。清除隧道內接觸網設備上部結冰如圖1-7所示。

（8）冬季的大霧天氣是接觸網頻繁閃絡跳閘的誘因，特別是污染嚴重區段的絕緣子、電流互感器等會出現閃絡而跳閘。接觸網設備覆冰如圖1-8所示。

2.變電設備冬季特點

（1）油浸式變壓器油枕的油位由于溫度變化升高或降低，當冬季溫度下降時，變壓器絕緣油收縮，會使油位降低報警。

（2）設備橡膠絕緣墊有自然的熱脹冷縮效應，因晝夜溫差較大，破壞絕緣墊的熱脹冷縮性能，隨著氣溫降低或升高，變壓器會出現滲油，六氟化硫斷路器出現漏氣現象。

（3）進入冬季變電所軟母線會出現熱脹冷縮現象，氣溫下降，軟母線收縮會導致隔離開關接觸不良。

（4）進入冬季因氣溫下降、下雪瓷瓶及瓷套管會發生結冰、放電現象。

3.電力設備冬季特點

（1）受自身原因影響

①冬季氣候干燥，風沙較多。飛沙塵土侵襲設備、容易造成動作失靈或電氣設備接點接觸不良，致使設備處于誤動作或不動作的非正常工作狀態。

②冬季屬于用電負荷高峰期，大容量電力設備、電線電纜的接續部位會因為冷、熱變換引起松動、氧化過熱而燒損。

③冬季由于氣溫降低，電力架空線路的各種導線弛度會發生變化，導線受氣溫的影響弛度變小，同時導線上因雪、霧天氣會結上一層覆冰，導致導線重量加大，如圖1-9所示。當鐵路電力系統中的戶外設備以及架空線路遭受到了較為嚴重的覆冰傾覆，巨大的負載力便會對導線進行覆壓，使得導線出現拉伸的現象，從而增大了導線的張弛度，降低了導線的抗拉強度，而且受系統電動力以及外界風力等其他外力作用的影響還會出現導線斷線的現象。

④當鐵路電力系統長期承受著低溫，不同材質受熱脹冷縮變化的影響，導致機械損傷，絕緣子瓷瓶和變壓器套管出現的局部裂紋會使絕緣強度降低，結冰時可能將瓷瓶和變壓器套管脹裂。橫擔金具也有可能發生扭曲，電力系統中的金屬部件如抱箍拉線等也有可能出現斷裂的現象，在電力系統的運行過程中就會產生斷落的現象。

⑤當鐵路電力系統中的導線因冰雪災害出現了斷線的現象，電桿就會在瞬間遭受到巨大的沖擊力出現斷裂，與之相鄰的電桿也會產生不同深度的裂紋。且在水中埋設的電桿，因長時期遭受水的浸泡，電桿龜裂使鋼筋銹蝕，拱脹桿身水泥，冬季結冰導致基礎變化，使電桿錯位、上拔、側傾也易發生倒桿斷線事故。

⑥因冬季大地結凍、地面積雪，設備基礎凍裂變形，天暖解凍后支柱、基礎下沉增多，使設備安全運行受到影響。

⑦在低溫條件下金屬材料會變硬、變脆，易造成動作失靈或經敲擊出現裂紋，尤其是在隱蔽處所出現的裂紋破損不易被發現，形成隱患隨時都會釀成事故。

⑧氣溫較低時油脂易凝固，容易發生油路堵塞或機件失靈等故障，油脂在冬季極易失去其本身的潤滑、冷卻的作用而產生負面影響。

（2）受外部原因影響

①在嚴重覆冰的情況下，地方各種等級的電壓架設的電力架空線路會出現電力導線斷線以及桿塔傾覆等現象，從而與其臨近的或者交叉的鐵路電力線路產生出斷線與倒桿的情況，造成接地、短路或者斷路故障等斷電現象。

②當鐵路路邊的樹木遭受到了較為嚴重的覆冰傾覆，鐵路10kV自閉貫通線以及鐵路配電所電源線等都會遭受不同程度的侵襲，使得斷線以及電力線路倒桿的現象在鐵路電力系統中產生，造成接地、短路或者斷路故障等斷電現象產生。

4.配電設備冬季特點

（1）氣溫降低對變壓器的影響

冬季氣溫較低，變壓器油黏度增加，油冷縮后發生油位下降現象，可能會影響變壓器的正常運行。當變壓器套管有裂紋、破損及放電痕跡時，如遇毛毛雨、大霧及雪，瓷套管的泄漏電流會增加，引起絕緣下降，甚至會產生對地閃絡故障。

（2）低溫對電容器的影響

當溫度低于-25℃時，電容器浸漬劑易發生凝固現象。

（3）覆冰對隔離開關的影響

冬季由于氣溫低戶外隔離開關外部易覆冰，造成傳動部件運動受阻，無法驅動，往往出現隔離開關合不上、拉不開的故障。當隔離開關觸頭嚴重覆冰時，導致動、靜觸頭合閘不到位，無法正常工作。

絕緣子在嚴重覆冰情況下，若傘裙被冰凌橋接，加上融冰時沿冰柱表面形成貫通的表面導電水膜，使絕緣子耐受電壓降低、爬電距離縮短，極易產生冰閃。閃絡過程中持續電弧灼傷絕緣子表面，導致絕緣子的絕緣強度下降。冰閃中不均勻受熱或風向等因素，引起絕緣子外部不均勻覆冰內部產生應力集中而損壞，典型的破壞方式為炸裂。

（4）配電所的防寒除對隔離開關、充油、充氣設備的維護外，應做好高壓室的保溫工作，防止真空斷路器、GIS開關柜等設備在低溫下發生拒動或設備故障。

5.給水設備冬季特點

（1）熱脹冷縮對給水設備的影響

水變化規律是4℃時密度最大，體積最小，當溫度低于4℃，密度變小，體積增大。因此，水出現結冰現象會造成設備的凍脹損壞。由于冬季氣溫低，室外客車水栓及支管、保溫不符合要求的給水管路，給水泵房內、水塔內的揚水管道、壓力表、真空表和閥門等設備，也會因為積水結冰造成損壞。另外當室外給水管道覆土厚度小于冰凍厚度時，也可能造成冬季給水管道結冰，使給水管道凍脹裂開后，開春凍冰融化后管道出現漏水。

（2）金屬材料在低溫條件下變化對設備的影響

在低溫條件下金屬材料會變硬、變脆，易造成動作失靈或經敲擊出現裂紋，尤其是在隱蔽處所出現的裂紋破損不易發現，形成隱患隨時都會釀成事故。

6.各種車輛冬季特點

（1）冬季汽車出車回來后若不及時排放水可能造成水箱結冰凍裂，接觸網作業車電解液易結冰將蓄電池外殼凍裂；氣壓制動汽車的儲氣筒、控制閥和空氣管道結冰將導致制動失效；地面積雪、結冰易發生交通事故。

（2）油脂在低溫條件下對設備的影響：

氣溫較低時油脂易凝固，容易發生油路堵塞或機件失靈等故障，油脂在冬季極易失去其本身的潤滑、冷卻的作用而產生負面影響。