電氣化鐵路接觸網故障分析及防范措施

摘要：接觸網主要是沿著鐵路上空架設的一條輸電線路，在電氣化鐵路中占據著非常重要的地位。由于多方面因素的影響，接觸網容易出現故障，不僅會導致行車中斷，還會在一定程度上給企業造成很大的經濟損失。對此，為了更好地解決這一問題，應該對故障原因進行合理分析，然后結合具體情況，合理制訂故障解決措施，以便于將問題以及故障出現的概率降到最低。

關鍵詞：電氣化鐵路;接觸網;故障;防范措施

1電氣化鐵路接觸網概述

電氣化鐵路接觸網分析

接觸網是由定位裝置以及支持裝置等共同組成的，圖1為高速鐵路接觸網示意圖。在實際的運行過程中，以接觸網以及受電弓為媒介，將電能輸送到列車上，可以很大程度上確保列車的基本電能供應。通常情況下，接觸網的供電方式有很多種，包括單邊供電以及雙邊供電等。其中，單邊供電和雙邊供電是接觸網日常供電方式。在具體的工作中，由于多種因素的制約，最終導致接觸網出現故障，嚴重影響了列車運行的可靠性以及穩定性。對此，應該不斷強化日常維護。

2鐵路接觸網的功能與組成

2.1基礎與支柱

基礎與支柱用以承受接觸懸掛、支持裝置、定位裝置的全部負荷，并將接觸網懸掛固定在規定的位置和高度上，預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱是常用的類型。

2.2接觸懸掛

接觸網的分類大多以接觸懸掛的類型來區分，根據其縱向索線的數目和特點分為簡單接觸懸掛與鏈型接觸懸掛兩大類。

2.2.1簡單接觸懸掛

簡單接觸懸掛是由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。國內現采用的帶補償裝置的彈性簡單懸掛系在接觸線下錨處裝設了張力補償裝置，以調節張力和弛度的變化。

2.2.2鏈型接觸懸掛

鏈形接觸懸掛是在承力索上采用吊弦的方式來懸掛接觸線，并且通過有關數據對吊弦長度進行計算與調整，通過錨段終端的張力補償裝置作用，使跨距內接觸線對軌面的高度基本保持一致。

2.3支持裝置

支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負荷傳給支柱或其他建筑物。根據接觸網所在區間、站場和大型建筑物而有所不同，現行的支持裝置主要由棒式絕緣子、平腕臂、斜腕臂及安裝所需的各種連接部件組成。

2.4定位裝置

定位裝置是在定位點處實現接觸線相對于受電弓中心進行橫向定位的裝置，其功能主要是把接觸線始終控制在受電弓滑板的運行軌跡范圍內，并將接觸線的水平負荷傳遞給支柱;主要由定位管、定位器、定位線夾及連接零件組成。

3電氣化鐵路接觸網故障原因研究

3.1弓網故障研究

一般而言，針對弓網來說，其存在的主要意義就是要將電能輸送到電力機車中。結合具體的應用可知，弓網的供電方式主要可以分為三種，分別是單邊供電、雙邊供電以及越區供電。其中，單邊供電為每一個供電分區只能從一端牽引變電，進而可以在最短的時間內達到獲取電能的目的。雙邊供電指兩個分區能夠對變電同時進行牽引，從而達到獲取電能的預期目標。對于越區供電，主要是針對當牽引變電由于故障原因而無法正常開展的供電工作。所以，針對這樣的問題，需要從其他分區牽引供電系統，不斷提供電力，力求在最短的時間內獲得電能。

3.2絕緣方面存在的故障研究

接觸網屬于相對特殊的高壓電設備，并且接觸網與一些普通地方的供電線不同，接觸網懸掛的高度與列車隔著非常近的距離。所以，在列車日常的運行過程中，非常容易受到外界的影響和干擾，使得絕緣工作的開展受到了很大制約，難度系數也變得越來越大。從絕緣的角度研究和觀察，材料的質量以及與空氣之間的間隙都是導致接觸網存在問題以及故障的重要因素之一。接觸網的故障主要表現為接觸網點部分與接觸體放電等。引發絕緣方面出現故障的因素主要體現在以下兩個方面：一方面，在實際的清掃工作中，清掃的間距非常長，再加上周圍的環境被污染得較為嚴重，最終導致許多導電物體覆蓋在絕緣子表面，久而久之，就使得絕緣子出現了被擊穿的現象，造成了不必要的經濟損失。當然，清掃工作也可以順利完成，但是周圍的污染較為嚴重，從而絕緣子被擊穿的情況時有出現。

3.3電氣聯結方面存在的故障研究

接觸網是一種機電合一的供電設備，因此，列車在實際運行階段，難免會出現一些電氣方面的問題。結合當前接觸網穩定故障分析，其造成的影響是不可忽視的。通常而言，這一情況導致最嚴重的故障就是電氣燒傷。而引發電氣燒傷的因素也有很多，比如：牽引裕量存在問題。在電氣化具體設計工作開展過程中，往往會充分考慮線路牽引運能的裕量增加。由于我國經濟水平的不斷提升，鐵路運輸的發展速度也逐漸加快，現階段牽引運能的增加已經遠遠超出了裕量，導致了電氣燒傷問題的出現，從而對列車的穩定運行造成了很大影響。

4電氣化鐵路接觸網的故障防范措施

4.1弓網故障的解決對策

為了可以從根本上解決弓網故障問題，強化行車的穩定性以及安全性，在具體工作中，相關人員應該加大對接觸網參數的監測，并嚴格控制運行指標，確保其可以符合國家的相關規定和標準。并且，相關人員需要對接觸網進行實時監測，掌握設備的運行狀態，可以在第一時間發現問題并解決。同時，還應該對接觸網各個部位的螺栓質量進行嚴格檢查和控制，檢查防松墊片等，當設備剛剛投入使用之后，相關技術人員需要加固各個部位的螺母以及螺栓等，及時了解這些零件的松動情況，如果在檢查期間存在松動問題，需要及時進行加固，以保證列車行駛的可靠性。此外，如果條件允許，應該多應用防松墊片。在設備安裝期間，應該對當地的氣溫以及氣候條件等進行考慮，并且做好預防災害的準備。對一些適應列車條件的接觸網部件，相關人員也應該進行及時更換和改造。

4.2采取人防、物防、技防措施，減少外界不良因素影響

及時組織人員對鐵路沿線兩側彩鋼瓦、廣告牌、彩布條、危樹等進行處理，減少惡劣天氣下外部環境對接觸網設備運行本身造成的不良影響;同時將重污區瓷質絕緣子更換為爬電距離較大的復合型絕緣子，防范大面積絕緣污閃情況發生;在支柱、硬橫梁上安裝驅鳥器、防鳥網等，杜絕鳥害對設備的安全影響;在橋隧滲水結冰處所安裝絕緣板，防止短接設備;在上跨橋、上跨電力線下方安裝絕緣鋼絞線、鎧裝護線條，防止斷線事故發生;在供電線支柱、高路堤、高橋梁處所加裝避雷線，減少雷擊概率;通過涂抹螺紋鎖固膠，延長螺母力矩緊固周期等一系列有效措施，從而保障設備安全穩定運行。

4.3充分發揮6C檢測作用，為設備維修提供可靠依據

在“預防為主、重檢慎修”的指導方針下，運用鐵路供電安全檢測監測系統（6C系統）為供電設備的維修提供可靠的維修依據，定期進行檢測，即時、定期分析診斷，使各類設備問題得到有效解決;尤其是通過3C檢測裝置的應用，使弓網燃弧、設備隱性的發熱、電腐蝕等問題得到及時發現與整治，從而保障設備運行安全。

4.4加大弓網設備聯合整治力度，確保弓網運行狀態良好

電力機車作為牽引供電系統的一個子部分，其設備運行的可靠性對接觸網的安全運行也起著至關重要的作用。由于弓網運行狀態不良導致發生事故的情況也占有相當的比例，因此加強電力機車設備的檢查維修工作也顯得尤為重要，尤其要著重檢查車頂絕緣設備是否存在著破裂、臟污、燒損等現象，受電弓是否存在著撬起、變形、深溝槽以及機車車頂各連接零部件狀態是否良好等。

結論

接觸網作為一種特殊的輸電線路，其主要架設在鐵路上空，為電氣化鐵路提供電能供應。由于接觸網沒有備用的戶外供電裝置，因此在運行過程中容易受各種惡劣天氣現象的影響，一旦接觸網發生故障，必然會導致行車中斷，影響鐵路的正常運輸。

參考文獻：

[1]謝寶珍.電氣化鐵路接觸網維修與管理探析[J].內江科技，2018，39（10）：72-73.

[2]姜漢登.電氣化鐵路接觸網的常見故障及應對策略[J].設備管理與維修，2018（20）：94-95.

[3]毛建輝.電氣化鐵路接觸網故障分析及防護措施[J].工程技術研究，2018（12）：207-208.

[4]惠凱.電氣化鐵路接觸網設備故障產生的原因與防范措施探析[J].工程建設與設計，2018（15）：259-261.

作者簡介：令棟，武漢高速鐵路職業技能訓練段供電教研室培訓師