探討成都地鐵剛性接觸網如何有效減低故障率

周勇+趙剛

摘 要：伴隨著城市交通的高速發展，成都的地鐵交通也蓬勃發展起來。隨之而來的問題也顯現出來。地鐵剛性接觸網故障是其中不可忽視的一環。地鐵運行需要供電線路有效不間斷地提供電能，接觸網是供電線路與地鐵接觸并有效提供電能的接口，為保證地鐵的有效運行，接觸網的可靠性非常重要。架空型接觸網可以分成柔性類與剛性類兩種類型。剛性的接觸網類型在我國的運用時間并不長，我國的經營、維護、設計、保養、維修的相關經驗并不充足，在實際運行的地鐵中剛性接觸網經常出現故障，而且故障相對來說比較多，對地鐵系統的實際運行造成了很大的困擾。該文對成都實際運行中的地鐵剛性網出現的故障進行分析總結，然后討論相對應的處理措施，以便得出有效降低成都地鐵剛性接觸網故障率的有效方法。

關鍵詞：地鐵供電線路 剛性接觸網 出現故障 處理措施

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（b）-0089-02

作為一種低凈空架空接觸網，剛性接觸網首次于2003年期間在廣州市地鐵二號線[1]中開始正式運營（從國外引進）。從綜合的角度來看，其整體構造較為簡單，便于相關工作人員對其進行維護，而且，經過長時間的運營，其優質的使用性能亦得到了充分的凸顯，使得其逐步被我國各大城市所認可和采用。但實際上，隨著剛性接觸網的開通運營范圍越來越大，已經發展到全國性的范圍，其所存在的各種缺陷與不足也日益顯現。據相關調查研究顯示，接觸線與導槽易相互脫離、接觸線的拉弧質量較差（易燒壞）以及懸掛形狀易產生異變和絕緣子易遭到異常破損等均為剛性接觸網所存在的主要問題，不僅能在很大程度上對地鐵的正常運行造成了不利影響，同時也為地鐵運行和乘客的人身安全埋下隱患。

1 分析地鐵剛性接觸網的常見性故障

在地鐵剛性接觸網供電線路的日常運行中，所產生的故障多受供電線路的配置、設計以及加工和后期保養等各方面的影響。而在此之中，剛性接觸網主要有以下幾點常見故障。

（1）接觸線的拉弧易燒壞，在地鐵剛性接觸網的使用過程當中，倘若各項設計不夠合理化，用于剛性定位的線夾若選擇不恰當，則易在一定程度上影響匯流排的行走，使其運行不暢，導致接觸線與卡槽互相脫離，加之電弓過分段以及錨段關節等部位過于粗糙，最終燒毀剛性接觸網的接觸線拉弧[2]。

盡可能地減小懸掛剛體不平順程度變化是使受電弓能夠良好受流的基礎之一。而在實際性的運行過程中，懸掛剛體的剛度與撓度是連續不平順度的主要決定性因素，在固定匯流排型號的前提下，剛體撓度與跨距的大小成正比例關系，會在一定程度上對電流的接收造成不利影響。下列為其理論邏輯的相關計算公式：

結合眾多的實際運行經驗來看，8 m的標準跨距是最佳距離（最大不得超出10 m）。

隨著我國社會經濟和科學技術的發展，剛性接觸網定位線夾的生產種類也越來越多，其中主要以360°旋轉定位線夾、定位線夾和連接螺栓（由中鐵電氣化局寶雞器材廠生產）以及連接螺栓固定焊接定位線夾（由FF公司技術生產[3]）為主。倘若將不具備旋轉功能的剛性定位線夾應用至小曲線半徑處，便會使匯流排產生長期性的熱脹冷縮反應而導致運行不暢。除此之外，當水平矢量對受電弓造成沖擊時，則會經常性地導致匯流排形狀變化多端。而當匯流排產生形狀上的改變時，就會在一定程度上導致弓網接觸不平順，不斷擊打電弓離線拉弧。

（2）當絕緣子遭到嚴重破壞、懸掛形狀產生異變以及螺栓松動和匯流排獨立機械段預留空間不足時，匯流排會在周圍氣溫的影響下引發剛性懸掛受力異變化，同時，倘若絕緣子的質量較差，則極有可能引發爆裂擊穿的嚴重現象。另外，如果在施工過程中，絕緣子的表面受到嚴重性的污染或絕緣子的材質與施工現場不融合，就會在一定程度上導致絕緣子閃烙放電而被擊穿；在實際施工過程中，通常都是以螺栓連接的方式來懸掛剛性部件，在裝配組裝中，如果未使用特定的工具對所組裝的設備進行加固，就會使得設備的緊固力與設計緊固力互相排斥。

2 降低剛性接觸網故障率的有效措施

通過上述分析討論可知，接觸網拉弧燒灼、各部件得不到有效性的緊固以及懸掛性狀易產生異變和磨損超常等均為剛性接觸網的最常見故障，經過多次實踐總結，筆者就這一系列故障提出以下幾點針對性的預防和解決措施。

2.1 降低接觸線和匯流排故障率的措施

（1）在小曲率半徑段匯流排安裝時要注意定位線夾卡滯匯流排，希望可以采用360°旋轉的定位線夾，并增加每天的巡視檢查。（2）選擇匯流排時要注意它的熱脹冷縮性能是否良好，并且在實際安裝過程中，還應確保定位線夾的清潔程度。待完成匯流排裝配后，工作人員還應在定位處做好相應的標記，以便出現故障時能夠及時修理。（3）要保證工作部件的清潔，特別是暴露在外容易受到污染的地方，一定要定期清掃。 在污染嚴重的區域，絕緣子應選用硅橡膠材料的絕緣子，一定加強污染嚴重區域的清掃工作。 （4）在研究和設計匯流排定位線夾時，務必要考慮到其與匯流排相接處的平順度，且在實際安裝時，務必要做到“橫平豎直[4]”，并與軌道高度的標準符合。（5）可以利用將錨段關節與線岔處非工作支抬高2～4 mm的方式來確保過渡處的平滑程度；將剛性匯流排安裝與剛性分段絕緣器滑板之間的高度差控制在1 mm左右，同時還應在能夠滿足相關設計參數要求的基礎上將剛性分段絕緣器兩側滑板距線路中心距離控制在科學合理的范圍之內。（6）避免強硬彎曲是確保接觸線裝配質量的一大要點，同時還應對匯流排鉗口處進行清潔處理。（7）強化對易漏水隧道工作的排查力度，并且還應加大對匯流排的漏水防護力度，以免產生水垢堆積現象，影響地鐵列車的正常運行。

2.2 針對部件易產生形變或發生松動現象以及確保螺栓有效緊固連接的措施

（1）定時定期對各部件進行全面性的巡視和排查，并盡可能地縮短巡檢周期，一旦發現故障，應立即記錄上報，以便第一時間采取維修措施。（2）不斷加大對接頭連接工藝或結構的完善力度，以進一步減少匯流排振動對周圍部件的影響。（3）工作人員應采用功能更為完善的矩螺栓或采用雙對稱防松墊圈進行加固。

3 結語

綜合該文研究可知，作為地鐵供電線路中最重要的組成部分之一，剛性接觸網的結構、質量以及其機械性能在很大程度上直接決定著地鐵列車運行的安全性。而隨著時間的推移，剛性接觸網出現各式各樣的故障無法避免，因此，各相關部門務必要就這一系列故障做好總結。該文概括了幾點維護剛性接觸網的相關經驗，希望可以應用在成都地鐵工程實踐中去降低剛性接觸網的故障率。

參考文獻

[1] 尹魁元.接觸網剛性懸掛的跨距選擇[J].都市快軌交通，2013（4）：105-108.

[2] 江美.淺剛性接觸網常見故障及防范措施[J].中國高新技術企業，2015，26（9）：122-123.

[3] 芮小剛.地接觸網常見故障問題分析及其應對方法[J].工程技術，2014，35（12）：99-100.

[4] 劉濤，馮慧慧.剛性接觸網常見故障、故障原因以及有效的防范措施[J].科技信息，2014，12（2）：88-89.