电分段燃弧问题现在的事和将来的事

文摘   2024-05-20 23:26   广东  

                   雷阳成,2024年5月20日,星期一

   今天是2024年5月20号,距离《洋洋洒洒的绝缘锚段关节燃弧》这篇文章正好一年,这一年的时间里,可以说是有了积极影响的。虽然绝缘锚段关节燃弧问题一时半会难以圆满解决,但供电专业内部有过比较权威的讨论,应该说是有了比较广泛的共识。因此,码字也是很有意义的。

     绝缘锚段关节燃弧是避免不了的,同时分段绝缘器也是会出现燃弧的,也是避免不了的。总结起来就是,电分段燃弧是避免不了的。原因主要是无法同时避免受电弓短接电分段两端供电臂和电分段两端出现电压差。需要着重强调的是“同时”二字,有受电弓短接但电分段两端没有出现电压差不会燃弧,没有受电弓短接就算电分段两端出现电压差也不会燃弧,二者去其一世间便无燃弧。可铁路运输企业是靠运输吃饭的,要运输就必须要弓网持续接触以便获取电能,要运输也必然会使得电分段两端出现电压差,所以电分段燃弧是铁路运输设备整体运转、正常工作时所产生的系统性问题。虽然表现为供电专业的事,但供电专业的事不只是供电专业的事,而是铁路运输设备整体运转的系统优化的事。

    铁路运输企业追求运输能力无外乎高速和重载两条路径,而想要实现高速和重载又必然要求铁路运输设备在技术上走向高度集成,因为十根筷子分开来很容易折断,但绑在一起那就结实多了,这就是集成带来的力量,高速和重载需要的正是这种力量。可事情又总是分为两个方面的,铁路运输设备技术高度集成之后,不会是只表现为运输能力的提升,供电专业的事不只是供电专业的事之类的事也将会越来越多的显现出来,单靠供电专业的力量见子打子,一时半会也许能招架得住,但却难以长效解决。况且,招架久了难免百密一疏,也难免顾此失彼,更难免筋疲力尽,供电专业内部和外部都应该要有这个心理准备,毕竟供电专业是铁路运输企业的器官,器官不舒服,身体也会不舒服。

      有些供电专业的同仁把绝缘锚段关节换成了分段绝缘器。不能说不对,但或许可以感同身受地体会他们的无奈。从技术的角度看,绝缘锚段关节燃弧可能产生的后果的的确确比分段绝缘器要严重得多,江湖上曾经流传过绝缘锚段关节燃弧烧断接触线的故事,供电专业的同仁都明白,接触线断了那绝对是惊心动魄过后还有一地鸡毛的。相比之下,分段绝缘器燃弧几乎不可能出现烧断接触线的情况,就算是燃弧永无宁日地不停烧,那也是只烧分段绝缘器,几乎触及不到接触线。这是分段绝缘器身陷燃弧漩涡所表现出来的优势,应当要实事求是地承认,所以这个优势会被拿来当作兜底之用,兜安全后果之底。再直白点说,供电专业的同仁愿意多做更换分段绝缘器的事,也不愿意承担绝缘锚段关节燃弧烧断接触线的后果,哪怕一次都不愿意。

    比较思维是个很有意思的东西。分段绝缘器有它的优势,绝缘锚段关节未必就没有。从结构的角度看,绝缘锚段关节是线索结构,可以看成是接触网浑然天成的天然器官,而分段绝缘器则不是这种情况,它更像是接触网的移植器官,或多或少的会产生排斥反应,至少分段绝缘器本身就可以看成是接触网宏观线索结构的硬点,接触网运行维修规则对分段绝缘器两侧吊弦要求有负驰度足以说明这一点。负驰度的技术要求是为了减少分段绝缘器对受电弓的冲击来改善弓网接触的机械性能,是针对分段绝缘器本身就是硬点的应对措施,并不是在改变分段绝缘器的硬点身份,相反还坐实了它的硬点属性。弓网接触的根本目的是向列车传递电能,其要求不仅是电能要传递得了,更是要传递得好,否则高速、重载根本就无从谈起。既然要求电能要传递得好,那弓网接触的机械性能必须从优,机械性能好不了,电气性能绝对好不了,因为弓网之间本就是靠机械接触来传递电能的。硬伤是,分段绝缘器无论怎么改良优化都无法变成绝缘锚段关节那样的线索结构,自然就无法达到绝缘锚段关节那般优良的机械性能,所以绝缘锚段关节的最高通过速度必然要比分段绝缘器的高,这就是它的优势。

      最高通过速度可以向下兼容但不能向上兼容。比如,350公里时速标准的线路可以按250公里时速行车,但250公里时速标准的线路就不能够按350公里时速行车。有着比分段绝缘器更高的最高通过速度,但绝缘锚段关节并不能完全取代分段绝缘器,主要是绝缘锚段关节自身结构的原因,车站渡线等地方无法布置绝缘锚段关节。而有些供电专业的同仁把绝缘锚段关节换成分段绝缘器,是两端供电臂出现大电压差时列车低速度通过绝缘锚段关节有发生长时间燃弧烧断接触线风险的缘故,而且这个风险暂时无解。无解的关键词是电压差和低速度。首先,暂时无法定论两端供电臂电压差不能大到什么程度,就算有了定论,暂时也没有办法把电压差控制在可以定论的范围内,因为可以消除空载的静态电压差但无法控制负载的动态电压差,而负载的动态电压差主要取决于两端供电臂取流列车的功率总额、排列组合和司机操作,这与行车组织直接相关,但供电设备的负荷排布与行车组织的精确换算尚未找到很好的解决办法。然后,列车不能低于多少速度通过绝缘锚段关节暂时也无法定论,确定最低通过速度的一个前提是确定供电臂两端的最高电压差,另一个前提是确定燃弧足以烧断接触线的持续时间,但这两个前提条件暂时都确定不了,电压差无法确定的原因已有说明,可是燃弧与电压差也有逻辑关系,电压差越大燃弧就越剧烈,烧断接触线的持续时间也就越短,对最低通过速度的要求也就越高,看起来清晰的逻辑链条因为电压差这个逻辑起点找不到逻辑出路便无法进入到下一步逻辑环节,况且就算电压差能确定,电压差引发燃弧的剧烈程度、燃弧烧断接触线的持续时间也暂时找不到定量的定论。以上这些可能还说不上是很全面的分析,但完全不妨碍整个情况看起来就像是一团乱麻中还有一团乱麻。简而言之,先不管是否能做到负荷排布与行车组织的精准贴合,至少是没有办法让运输知道不能如何排车,也没有办法让司机知道不能如何开车,现阶段这是一个世界范围内铁路供电专业的未解之谜,不是一般的棘手。

     绝缘锚段关节燃弧烧断接触线不是高概率事件,但却是高风险事件,而且是暂时无解的高风险事件。有些供电专业的同仁把绝缘锚段关节换成分段绝缘器,其无奈正是这个缘故,不是因为有风险,而是因为没办法,就好比分段绝缘器是硬点的风险就不可怕,因为采取负驰度的办法是可以降低甚至化解风险的。当遇到的是没有办法的风险,而且是后果比较严重的风险,自然而然就会想到斩草除根,让风险的事物消失了,事物的风险自然也消失了。但是,至少是现阶段,供电专业并没有把绝缘锚段关节全部更换为分段绝缘器,只是更换了极少部分已经发生或者是容易发生燃弧烧断接触线的绝缘锚段关节。因此,在面对不是高概率的高风险事件时,最科学的应对办法或许是兜底,就是对不是高概率的高风险事件中的高概率因素当断则断,对低概率因素以观后效,如果低概率因素变成了高概率因素,那还是要当断则断的。但不管是当断则断,还是以观后效,都需要检测监测手段作为支撑,来判断何时何地何工况下绝缘锚段关节燃弧的破坏程度。

     铁路供电安全检测监测系统,也就是供电专业的同仁们口中常念叨的6C系统,它将来必定是大有可为的,只不过它的大有可为或许是建立在专业认知的基础上的。没有专业认知的引领,6C系统的完善和发展更像是一只无头的苍蝇,容易处于目标不清晰的漫游状态,很难找到科学合理的方向。就拿电分段燃弧问题来举例,在供电的专业认知里,这暂时是个无解的问题,但铁路运输生产的严格管理又不能让这个无解的问题引发安全后果,于是就要让6C系统来帮助观察电分段燃弧的破坏情况,打时间差,赶在发生安全后果之前采取措施,比如赶在绝缘锚段关节尚未烧断接触线之前更换接触线,又比如赶在分段绝缘器消弧触角尚未熔断之前更换消弧触角,等等。这些操作的内在逻辑是,专业认知需要检测监测瞄准哪里,检测监测就扑向哪里,并在达到专业认知要求的过程中克服检测监测的自身技术障碍,以此得到6C系统的完善和发展。但仅仅这样就说6C系统是大有可为的尚且不够,更重要的是,引领6C系统完善和发展的专业认识水平是不断提升至新高度的。还是拿电分段燃弧问题来举例,以本人亲身经历来述说,刚参加工作时在黔桂线,日常跟班也会上到作业车平台,当时基本没发现特别明显的烧伤绝缘锚段关节和分段绝缘器的现象,后来工作调整有一次去到南昆线跟班,就很明显地看到绝缘锚段关节线索上有很多烧伤的麻点,南昆线比黔桂线行车密度大,但当时的专业认知是绝缘锚段关节燃弧问题见怪不怪,根本没想过会烧断接触线。后来高铁上来了,江湖上开始流传受电弓低速通过五跨绝缘锚段关节燃弧烧坏碳滑板引发自动降弓的故事,于是关注起这个问题了,还专门写文章探讨了一下这个问题,但当时的专业认知依旧没有觉得会烧断接触线。再后来,江湖上就流传了受电弓低速通过五跨绝缘锚段关节燃弧烧断接触线的故事,难得当时有素未蒙面的老朋友记得之前自动降弓的故事,专门打电话过来探讨,这才刷新了专业认知,才意识到供电专业还有一种事叫供电专业的事不只是供电专业的事,于是就有了《洋洋洒洒的绝缘锚段关节燃弧》这篇文章。电分段燃弧问题更宏观、更系统的认识是,它是中国铁路在网络结构不断复杂化、技术集成不断复杂化、运输场景不断复杂化的过程中所遇到的问题,这些个复杂化的程度在世界范围内中国是独一份的存在,而且很可能在很长一段时间内都是这样的存在。在这个背景下的专业认知大概率是会遇到很多前所未有的供电专业的事不只是供电专业的事的事的。这是种挑战,况且这种毫无经验可循的挑战还是那种躲也躲不掉的挑战。是挑战也是机会,既然是有机会的那专业认知就是大有可为的,既然专业认知是大有可为的那6C系统必须是大有可为的。

      有可以为那是将来的事,虽说现在也有将来的事,但毕竟现在还有现在的事。在没有得到圆满解决之前,应对电分段燃弧问题的核心思路或许可以参照选人用人来确定,即优点可用、缺点可控。不管是绝缘锚段关节还是分段绝缘器,以专业认知水平为支撑,该怎么用就怎么用,发挥长处,控制短处。这就是现在的事,而且在将来也是现在的事。

      类似于供电专业的事不只是供电专业的事的事得到更高更广的关注,这是现在的事,也是将来的事。2024年5月20号,向供电专业的同仁、运输企业的同仁以及铁路行业的同仁问好!

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