地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障和防范措施解析

賴漢星

南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司 廣西南寧 530029

剛性接觸網(wǎng)在實(shí)際的運(yùn)用中通常以低凈空架空接觸網(wǎng)懸掛的形式出現(xiàn)在地鐵供電網(wǎng)絡(luò)中，早在2003年，我國廣州的地鐵二號線首次引入了剛性接觸網(wǎng)技術(shù)，由于剛性接觸網(wǎng)能夠有效的保證地鐵供電網(wǎng)的穩(wěn)定與安全，使得剛性接觸網(wǎng)在我國地鐵供電網(wǎng)中的應(yīng)用比例越來越高。然而，隨著越來越多的地鐵供電系統(tǒng)采用剛性接觸網(wǎng)，在使用過程中所暴露出的問題也越來越多，制約著地鐵供電系統(tǒng)的優(yōu)化工作。故此，為了保證地鐵供電系統(tǒng)能夠有更加安全穩(wěn)定的環(huán)境，必須要對剛性接觸網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)施故障防范措施。鑒于此，本文從實(shí)際情況出發(fā)，通過對剛性接觸網(wǎng)進(jìn)行分析，找出剛性接觸網(wǎng)應(yīng)用于地鐵供電系統(tǒng)時常見的故障，并針對性的給出相應(yīng)的防范措施，以期能夠達(dá)到助推我國地鐵供電系統(tǒng)建設(shè)水平，為剛性接觸網(wǎng)的應(yīng)用提供參考資料的目的。

1 地鐵供電系統(tǒng)中的剛性接觸網(wǎng)

在地鐵供電系統(tǒng)中，剛性接觸網(wǎng)是十分重要的一個部分[1]。通常情況下，剛性接觸網(wǎng)由接觸線、絕緣材料、支撐裝置以及匯流排等部分組成，同時輔以變電所以及絕緣錨段關(guān)節(jié)等設(shè)備。剛性接觸網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)用過程中具備無需提供張力補(bǔ)償、無外力張力、可擴(kuò)展運(yùn)營以及結(jié)構(gòu)相對簡單和占用空間較小的固有優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用中，剛性接觸網(wǎng)布置較為便捷，可以在防淹門、隧道短人防門等位置以可移動的設(shè)計形式進(jìn)行安裝，彌補(bǔ)柔性接觸網(wǎng)的不足。同時，由于剛性接觸網(wǎng)在實(shí)際使用過程中受到弓網(wǎng)滑動波動較弱，故此其穩(wěn)定性也有很好的保障。另外，由于在剛性接觸網(wǎng)中的匯流排具有良好的散熱功能，能有效增加由弓網(wǎng)滑動過程中所產(chǎn)生的熱量彌散速度，使其具有可擴(kuò)展性較高的特征。

2 地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)的常見故障分析

2.1 磨耗以及拉弧燒損故障

在剛性接觸網(wǎng)常見的故障中，接觸線所產(chǎn)生的故障較為頻發(fā)，其主要表現(xiàn)形式有二。其一，在地鐵高速運(yùn)行的過程中，剛性接觸網(wǎng)中的匯流排接頭以及電客車出站加速區(qū)段和錨段關(guān)節(jié)等位置極容易發(fā)生異常磨損現(xiàn)象，這種磨損極容易引發(fā)弓網(wǎng)故障，產(chǎn)生一定的風(fēng)險。其二，剛性接觸網(wǎng)接觸線在運(yùn)行過程中極容易出現(xiàn)拉弧燒損的情況。導(dǎo)致這一問題產(chǎn)生的原因主要是由于在受電弓以及接觸線接觸位置以及分段絕緣器存在一定的不平滑等原因。同時，由于匯流排卡滯變性以及在剛性接觸網(wǎng)中定位線夾位置設(shè)置不合理等問題也會導(dǎo)致拉弧燒損的問題發(fā)生。

2.2 受電弓故障問題

在剛性接觸網(wǎng)中受電弓故障問題主要表現(xiàn)為受電弓碳滑板的磨耗故障[2]。引發(fā)這一故障的原因主要是由于碳滑板凹槽部位接觸線存在拉線以及卡線的問題。剛性接觸網(wǎng)的匯流排分部情況以及接觸網(wǎng)懸掛的情況都會對受電弓與接觸線之間的關(guān)系產(chǎn)生一定的影響，造成受電弓受力集中，進(jìn)而引發(fā)受電弓磨耗故障。

2.3 零件故障問題

剛性接觸網(wǎng)零件故障問題主要是由于兩方面因素所造成的。首先是由于剛性接觸網(wǎng)中的T型頭螺栓松動或脫落引起的。其次是由于匯流排接頭螺紋滑牙松動所引起的。會造成這兩種故障發(fā)生的原因主要是由于在地鐵通車頻率提高時，會產(chǎn)生一定的能量累加，通過震動的形式將能量合成后傳遞到懸架系統(tǒng)中，在這一過程中懸架系統(tǒng)的接頭部分是受力較多的，故此會導(dǎo)致接頭螺紋滑牙以及T型頭螺栓松動。

3 地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障的防范措施

3.1 針對上述三點(diǎn)問題的防范措施

前文中分析了在地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見的三點(diǎn)故障，針對故障的成因，筆者提出相應(yīng)的防范措施[3]。首先，針對接觸線磨耗以及拉弧燒損問題的防范，要從剛性接觸網(wǎng)的源頭進(jìn)行防范工作。在剛性接觸網(wǎng)的設(shè)計過程中，要根據(jù)地鐵的通行速度以及通行密度來對支撐點(diǎn)跨距進(jìn)行調(diào)整，保證受電弓以及接觸線接觸位置平滑，從而降低磨耗以及拉弧燒損發(fā)生的概率。其次，針對受電弓故障問題，要在施工階段嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，對每一個環(huán)節(jié)的施工操作都做出精準(zhǔn)的規(guī)范化界定，避免出現(xiàn)卡線以及拉線現(xiàn)象的發(fā)生。同時，在匯流排的選擇過程中，要注意保證所選用匯流排的熱脹冷縮性能。在安裝過程中要確保定位夾線與匯流排處于同一水平面，從而有效減少卡滯現(xiàn)象的發(fā)生。最后，針對零部件問題，應(yīng)做好定期檢修，并在一定范圍內(nèi)盡量縮短檢查的間隔周期，同時要對接口處的設(shè)計形式進(jìn)行優(yōu)化，從而減少匯流排振動所傳遞給螺栓的能量。

3.2 在剛性接觸網(wǎng)中使用BIM技術(shù)

在地鐵供電系統(tǒng)中應(yīng)用剛性接觸網(wǎng)時，要注意利用BIM技術(shù)，從而達(dá)到對施工方案進(jìn)行直觀展示的作用，便于對施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)分析工作，提高地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)的整體施工質(zhì)量，降低剛性接觸網(wǎng)發(fā)生故障的概率，從而保證地鐵的良好運(yùn)行。

4 結(jié)語

綜上所述，在剛性接觸網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于地鐵供電系統(tǒng)中越來越多的背景下，有關(guān)部門必須要對剛性接觸網(wǎng)使用過程中存在的各方面故障進(jìn)行深入的分析，找出導(dǎo)致故障發(fā)生的成因，并采用科學(xué)有效的辦法來開展防范措施，從而提升地鐵供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，促進(jìn)我國軌道交通事業(yè)的進(jìn)步。