地鐵供電系統中剛性接觸網常見故障和防范措施解析

孟祥飛

鄭州市軌道交通有限公司運營分公司

地鐵供電系統中剛性接觸網常見故障和防范措施解析

孟祥飛

鄭州市軌道交通有限公司運營分公司

地鐵通過接觸網能夠為列車運行提供電能，作為地鐵供電系統的主要設備，接觸網對地鐵運行意義重大。柔性與剛性是架空接觸網的主要類型，其中剛性接觸網在我國地鐵供電系統中應用較多，但通過長期運營情況分析，目前還存在較多故障問題，為避免影響地鐵系統正常運行。本文主要對地鐵供電系統剛性接觸網的常見故障進行了分析，并提出科學合理的防范措施。

地鐵供電系統；剛性接觸網；常見故障

在社會經濟快速發展的今天，我國交通運輸行業發展速度越來越快。地鐵作為交通運輸體系的重要交通工具，其供電系統是否正常將嚴重影響地鐵運行的安全性。柔性接觸網與剛性接觸網是構成地鐵接觸網的主要成分，在地鐵供電系統運行中剛性接觸網常見故障問題主要體現在接觸線磨耗、受電弓磨耗等方面，通過對地鐵接觸網運行環節存在的問題，可確保提出的措施行之有效，這對地鐵剛性接觸網的安全維護極為關鍵，更是維護列車運行安全的重要保障。

一、剛性接觸網的特征

剛性接觸網作為地鐵供電系統的重要構成部件，其質量的優劣直接影響著供電系統的穩定性。匯流排、接觸線、絕緣子等都是構成剛性懸掛接觸網的主要成分。其中匯流排不僅能夠作為接觸線固定的嵌體，還是導電截面的重要構成部分。按照匯流排截面形狀也可將其劃分為2類：T型、 型。現階段，我國應用最多的為 型。型結構剛性懸掛不僅利于安裝、架設，還具備良好的結構穩定性。在接觸線架設環節，通過專用滑動式放線小車的使用，可通過 型結構彈性力，向匯流排卡槽內嵌入接觸線。同時，通過兩側夾持力可進行接觸線固定，進而提高其運行穩定性。具體特征如下：

1、1200m㎡為 型剛性懸掛匯流排當量截面積，與柔性150m㎡硬銅絞線(8根)相同。應向傳統柔性懸掛接觸導線內嵌入，與柔性懸掛承力索、接觸導線等功效一致。因此，與傳統柔性懸掛接觸網相比，剛性懸掛結構形式更為簡單、緊湊，便于施工。如圖1所示。

2、無張力自然懸掛狀態為剛性懸掛接觸網所處狀態，其通過鋁合金匯流排剛性實現接觸導向位置不變，無需進行重力下錨張力裝置設置，這樣就降低了懸掛結構的復雜程度，能夠對有限隧道空間有效節約。

3、選取硬質鋁合金材質作為剛性懸掛材料，施工中存有任何失誤都會產生極大危害，如匯流排永久變形等。為此，在剛性懸掛施工環節，必須嚴控把關施工工藝的各個關鍵點的要素，如人員、技術、系統及設備等。

二、地鐵供電系統中剛性接觸網常見故障

作為低凈空架接觸網懸掛形式，剛性接觸網因其簡單的結構、維護方便等優點在地鐵供電系統中得到了廣泛應用。但在地鐵長期運營中，由于多種因素的影響，往往會出現以下故障。

1、接觸線故障

(1)拉弧燒損。接觸線拉弧燒損故障包含不合理的跨距設計、選擇的小曲線半徑位置剛性定位線夾不合理，匯流排卡滯變形，接觸線脫槽，受電弓過分段等位置不平滑等。按照理論知識、現場調研及運行經驗，可選取的標準跨距為8m，要求在10m以內控制最大跨距。

(2)磨耗。行駛環節，列車因其具有較快速度，極易出現電氣磨耗問題，一般磨耗都會出現于錨段關節、特殊線路及匯流排接頭等位置。同時因具有較大弓網壓力，也會加大機械磨耗量。當無法達到匯流排接頭緊密的效果時，將嚴重磨耗接頭位置。

2、零件松動脫落故障。因其自身結構不合理，極易出現T頭螺栓偏轉問題，特別是振動時間較長的情況下，因T頭螺栓出現偏轉問題，待偏轉程度達到一定程度后將產生零件脫落現象。以定位絕緣子為例，其脫落原因為螺栓連接零部件，但具有大量連接點，因受電弓振動影響，松動現象將慢慢出現，直至脫落。

3、受電弓磨耗故障。受電弓滑板凹槽部位接觸線將產生卡線、拉線等問題。究其原因為以正線曲線方式作為各個錨段之間接觸網的分布形式，250m為其周期，且在20cm以內控制最大拉出值，這種情況控制精確度難度較大，進而出現不均勻磨耗現象。

三、地鐵供電系統中剛性接觸網防范措施

1、安裝小曲線半徑段匯流排時，應避免定位線夾卡滯匯流排，此位置應選取旋轉定位線夾，并做好定期維護、檢查工作。在匯流排選用前，應對其熱脹冷縮性能進行充分考慮，除此之外，在安裝環節應確保定位線夾和匯流排都在一個平面內，防止出現卡滯問題。完成安裝匯流排作業后，需將標記設置到定位位置，防止因振動等因素，出現松動現象，導致卡滯問題產生。

2、要求根據現場實際情況，定期做好清潔工作，尤其是易污染部位必須確保其整潔性。如局部局域具有極差工作環境，需選取硅橡膠材料的絕緣子，并清理干凈環境極差情況下的絕緣子。在設計匯流排定位線夾時，應確保其結合匯流排位置的平滑性，在安裝環節，應以橫平順直為標準，且與軌道高度限制相符。

3、在安裝接觸線環節，盡可能不出現硬彎現象，確保具有清潔的匯流排鉗口，需在鉗口內完全嵌入接觸線。除此之外，隧道水患嚴重的情況下，應做好防水工作，如將防護罩加設到匯流排位置等。

4、在列車減速區進行接觸網設計時，必須安設絕緣錨段關節。減震道床區段設計曲線時，需及時對接頭施工工藝加以改善，做好緊固作業，進而提升系統穩定性。

5、為避免零件松動脫落，在運行過程中應選取科學的措施降低剛性接觸網的振動量，以此提高結構的穩定性。除此之外，還需適當減少使用零部件的量，也就是說盡可能降低連接點的數量，進而避免大量故障出現于連接點位置。

四、結束語

綜上所述，作為地鐵供電系統的主要構成成分，剛性接觸網的質量、性能與列車運行的安全性息息相關。伴隨通車運營時間的不斷延長，在運行過程中剛性接觸網往往會產生故障問題，這種情況下，必須對故障原因進行深入分析，并根據以往經驗，采取科學有效的防范措施進行有效處理，只有這樣才能促進地鐵交通事業的快速發展。

[1]余強;地鐵供電系統中剛性接觸網常見故障和防范措施解析[J].科技展望.2015.09..93

孟祥飛，男，1987年6月，河南尉氏，大專，供電系統，助理工程師