地鐵供電系統中剛性接觸網常見故障和防范措施解析

石皓雨

【摘 要】本文對地鐵剛性接觸網進行分析，分別從BIM技術的應用、接觸線、受電弓等方面，對地鐵供電系統中剛性接觸網故障的防范措施展開探討，通過BIM技術的應用，可以有效提高地鐵供電系統的穩定性和安全性，采用科學的方法，使地鐵供電系統中剛性接觸網故障的問題得以解決。但零件松動脫落故障、接觸線故障等問題，依然會影響剛性接觸網的正常運行。因此，還需加強對地鐵供電系統中剛性接觸網常見的故障和防范措施的研究，確保供電系統的運行穩定和安全，促進我國交通事業的不斷發展和進步。

【關鍵詞】地鐵供電系統；剛性接觸網；故障；防范措施

剛性接觸網作為地鐵供電系統中重要的組成部分，對地鐵供電系統的穩定和安全有關鍵的作用。隨著我國交通事業的不斷發展，對地鐵供電系統的安全和穩定提出了更高的要求。鑒于此，本文對地鐵供電系統中剛性接觸網的常見故障和防范措施進行研究，對提高供電系統的穩定性和安全性，促進我國交通事業的發展有理論性的意義。

一、地鐵剛性接觸網的概況

剛性接觸網是地鐵供電系統中的重要組成部分，主要由絕緣子、接觸線、匯流排等部分組成。剛性接觸網具有無須張力補償、無外力張力、占用凈空小、結構簡單的優點。此外，剛性接觸網除了具有運營可擴展性，還有以下優點：（1）平面布置方便。根據需要，剛性接觸網可在特殊的地方設計成可移動的形式，如防淹門、隧道短人防門、車輛段檢修庫等。（2）受網關系更好。在地鐵剛性接觸網的設計過程中，對其自身的要求較高，誤差要求也較小，使受電弓滑動時受到的波動較小，從而增加其自身的穩定性。（3）散熱性好。地鐵剛性接觸網中的匯流排具備散熱功能，在運行過程中可以提高散熱效果，并且還具有可擴展性高的特點。

二、地鐵剛性接觸網使用中的故障危害分析

作為電力牽引的重要組成部分，剛性接觸網使用中產生了良好的應用效果，為電力機車輸送電能的安全可靠性提供了保障。由于地鐵長期運行中對接觸網有著很高的要求，而剛性接觸網無備用，客觀地加大了其故障發生率，影響著地鐵的正常運行。當剛性接觸網故障發生時，將會造成地鐵停運現象的出現，可能會引發送電、檢修等一系列問題，給地鐵的安全運行帶來了潛在威脅。各種研究資料及實踐經驗表明，及時的判斷和查找地鐵剛性接觸網故障，是降低接觸網故障發生率的重要舉措。因此，需要對接觸網故障判斷與處置進行必要的分析。

三、地鐵剛性接觸網故障處理中的各種原則

（1）當接觸網故障判斷與查找工作完成后，需要對各種故障信息進行總結。此時，地鐵剛性接觸網檢修人員應與其它相關部門進行積極的配合，確保故障信息搜集全面性，從而制定出針對性的故障處理措施，對接觸網的安全狀況進行綜合評估，使得接觸網故障判斷與查找工作落實能夠達到預期效果。

（2）充分考慮接觸網故障發生后周圍的環境要素，避免各種不良天氣變化造成絕緣件閃絡現象額的出現，降低接觸網事故發生率。同時，由于接觸網高度設置中可能會受到山石、鳥類的影響，給接觸網的正常使用帶來了潛在威脅，因此，接觸網故障處理人員實際操作中應考慮各種影響因素，確保故障處理措施制定有效性。

（3）對不易判斷的故障應進行全面性分析，確定故障點出現的大致范圍，減少故障查找工作量。同時，應在故障測試裝置的作用下對接觸網平時不易發生的故障區域進行必要的操作，將故障查找范圍控制在合理的范圍內，對不易判斷的接觸網故障進行針對性處理。

四、地鐵供電系統中剛性接觸網的常見故障

（一）接觸線故障

接觸線是地鐵供電系統中常見的故障之一，接觸線故障主要有磨耗、拉弧燒損等。（1）地鐵剛性接觸線磨耗故障。列車高速行駛時，容易發生電氣磨耗問題。通常情況下，電氣磨耗出現在匯流排接頭、特殊線路、錨段關節等位置。（2）地鐵剛性接觸線拉弧燒損主要是受電弓、接觸線脫槽等位置不平滑，并且匯流排卡滯變形、剛性定位線夾設計不合理、跨距設計不合理等因素造成的。

（二）受電弓磨耗故障

受電弓磨耗故障主要是由于凹槽滑板部位接觸線出現拉線、卡線現象造成的。受剛性匯流排布置和接觸網懸掛的影響，剛性接觸懸掛拉出值分布在某些與之接觸較多的位置，其中接觸線與受電弓接觸概率較大，導致受電弓受力相對集中，增加了受電弓的磨耗。

（三）零件松動脫落故障

零件松動脫落故障主要是T型頭螺栓松動和接頭螺紋滑牙引起的。行車密度增加時，能量會疊加，使振動合成后需要將能力釋放到懸掛系統中，對懸掛系統造成較大的影響，尤其是整個懸掛系統的中間接頭位置，并且在沖擊力和受電弓接觸壓力的作用下，會導致中間接頭螺紋滑牙，此種情況致使接頭位置形成硬點，帶給受流質量不良的影響[1]。

五、地鐵供電系統中剛性接觸網故障的防范措施

（一）接觸線、受電弓、零件松動防范措施

對接觸線故障進行處理和防范時，應從接觸網的源頭進行，即進行接觸網的設計時，需要根據各個線路情況進行設計，如列車車速等，嚴格按照車速進行支撐點跨距的設置，如表1所示。在列車減速區域設置絕緣錨段關節，從而降低匯流排接頭的磨損。對受電弓磨耗故障進行處理和防范時，應嚴格的控制施工階段和設計階段的質量，通過科學計算與定位，使接觸網可以達到國際的要求，以便實現曲線分部。

進行零件松動情況的處理和防范的過程當中，通常采用縮短檢修周期的當時，從而及時發現松動現象，并及時排除和加固。由于地鐵列車的行車密度較大，檢修人員進的檢修時間較少，在很大程度上增加了檢修工作的強度和難度，也是造成接觸網出現零件松動的主要原因。例如，針對T型頭螺栓松動的現象，其中的槽鋼墊片選用彈性墊圈，并且運用相應具備插銷孔的螺栓對螺紋栓進行長久緊固處理，從而減少零件數量。而針對螺紋滑牙情況，則需要對中間接頭進行更換處理。從連接技術與零件的材料方面入手，基于確保電氣性能正常發揮基礎上，運用高耐磨性與硬度的材料完成中間接頭的制造，還可以對匯流排與中間接頭的連接技術予以優化，從而使接頭螺紋位置受力作用分散，減少螺紋損壞的次數，發揮防范效果。

（二）BIM技術的應用

在地鐵供電系統施工管理階段應用BIM技術，可以對施工方案進行分析和優化，從而實現對供電系統施工現場和施工關鍵部位的模擬和分析，并進行無軌測量等施工指導，提高地鐵共性系統中剛性接觸網的施工質量。通過BIM技術，可以更科學、直觀地展示地鐵工程的不同組織措施和運營方法，實現模擬緊急逃生、事故過程、評價運營安全，從而降低地鐵供電系統中接觸網發生故障的概率，優化地鐵供電系統運行的模式，提高供電系統運行管理的質量和效果。

六、結束語

近年來，交通事業的發展為我國社會經濟建設做出了巨大的貢獻。作為交通事業中重要的組成部分，地鐵行業的發展不僅直接關系著民生問題，而且對我國交通事業的發展也有重要的影響。因此，論文對地鐵剛性接觸網進行分析，并對地鐵供電系統中剛性接觸網常見的故障展開研究，進而提出地鐵供電系統中剛性接觸網故障的防范措施，為確保地鐵供電系統運行的穩定和安全貢獻綿薄之力。

【參考文獻】

[1]楊家偉.地鐵受電弓強度及疲勞可靠性研究[D].西南交通大學，2017.

[2]李泉雄.剛性接觸網接觸線脫槽的分析與解決辦法[J].科技視界，2017（11）：217.