城市軌道交通接觸網技術和故障分析

何超

摘 要：隨著中國城市化進程的快速發展，城市軌道交通作為重要的交通方式，成為現有城市交通的重要組成部分。接觸網技術作為城市軌道交通供電系統中的重要組成部分，其安全運行、故障分析及實時處理能力直接影響城市軌道交通運行的質量。文章從接觸網技術入手，分析現有技術、總結現有故障的分類并對現有故障進行分析，提出維護的策略。

關鍵詞：城市軌道交通;接觸網;故障分析

隨著城市軌道交通技術的快速發展，軌道交通的運行質量被廣泛關注。作為牽引供電系統中的供電線路部分，接觸網的安全穩定運行變得尤為重要。作為列車牽引動力供電部分的接口環節，接觸網鋪設于軌道交通旁，所以安全、穩定運行不僅涉及接觸網本身質量，同時還受限于環境條件、運營模式等。接觸網與列車的特殊耦合方式決定了其不能配置備用設備，接觸網的不可替代性決定了該設備的重要性。在實際的供電系統運行當中，接觸網跳閘引起的城市軌道交通供電中斷廣泛存在。供電中斷不僅會造成交通的大面積停擺，還會引起乘客慌亂，并導致企業公信度下降。因此，對城市軌道交通中的接觸網技術和常見故障進行分析十分必要。

1 ? 接觸網技術

接觸網作為一種特殊的輸電線路，沿交通軌道線路上方架空鋪設。該網絡由接觸懸掛、定位裝置、支柱等組成，具體結構如圖1所示。

接觸懸掛裝置包括接觸線和絕緣子等，主要作用是將牽引變電所的電能傳送給電力機車作為牽引動力。定位裝置的主要作用是將接觸線的位置進行固定，保證接觸線與受電弓不脫離。由鋼筋混凝土構成的支柱作用是承載上述裝置的全部負荷以保證接觸網的安全性與穩定性。

按照接觸網的不同懸掛類型，可以分為剛性接觸網和柔性接觸網兩部分[1]。城市軌道交通中兩種形式的接觸網絡都廣泛存在，且各有利弊。在實際的接觸網選擇上，應根據實際情況分析進而決定選型。剛性接觸網通過懸掛裝置懸掛于軌道的上方，其接觸線嵌與夾線槽當中，該類接觸網結構簡單，不僅費用低廉而且在實際運行當中方便維護。柔性接觸網雖然不便維護，但是動態均勻性好，且實際運行當中受流效果比剛性接觸網好。

2 ? 故障分析

對接觸網技術的構成及其分類進行研究，將故障原因分為設備故障和人員操作失誤兩部分。根據接觸網的不同分類，將設備故障問題分為剛性接觸網與柔性接觸網兩部分進行分析。

2.1 ?剛性接觸網故障

剛性接觸網的部分懸掛點通過螺栓進行固定，列車運行中的沖擊對于接觸網的壓力將直接影響螺栓的穩固。由于實際城市軌道交通運行時間長、周期短，長年累月的沖擊會造成螺栓松動進而直接影響接觸網供電的可靠性，所以，在設備安裝時應當加裝帶有防滑效果的墊片，減少松動可能。在后期維護中，應當增加螺栓的檢測項目，如果發現有松動，應及時加固或者更換螺栓。

剛性接觸網安裝是將接觸線嵌于夾線槽當中。地鐵隧道密封、潮濕，經常出現頂部漏水、反潮現象。如果頂部污水滴至夾線槽內，將會造成匯流排和接觸線兩路線路的腐蝕，腐蝕情況較為嚴重則會導致漏電和接觸線脫落等問題。所以，在實際的安裝中，需要在接觸線上方設置必要的保護罩，使得頂部污水不會直接落與線路上。在線纜選擇中，應當選擇抗腐蝕性能較好的線纜，從源頭上降低出現線路腐蝕的概率。

2.2 ?柔性接觸網故障

柔性接觸網由于結構復雜、零部件較多的特點，對于抗拉性能要求較高[2]。如果懸掛點的選擇出現問題，將會導致懸掛裝置受力變形，產生隱患。所以，在安裝柔性接觸網時，應當根據實際安裝環境，通過力學仿真軟件，對懸掛點的位置以及結構進行優化。在安裝初期就應避免結構復雜帶來的安全隱患，在定期維護當中，如果發現有設備擠壓甚至變形的情況，也應及時更換。

分段絕緣器作為柔性接觸網的重要設備，由于局部腐蝕較為嚴重，一直是產生故障的主要原因。由于分段絕緣器與接觸線處于不同平面，易造成底部磨損。工作環境為露天，所以會出現設備老化較快、表面污穢附著等問題。在安裝時，應當盡量保證分段絕緣器與接觸線平滑，在日常維護當中，應當定期清理表面污穢。

2.3 ?人員操作失誤

除去設備故障外，人員操作失誤也是故障產生的重要部分。例如，實際操作中，在沒有驗電操作的前提下直接掛起地線，或者由于經驗不足將地線放置錯誤位置等，應當加強現有檢修人員的培訓學習，同時，明確安全操作規范。

3 ? ?結語

本文由城市軌道交通接觸網技術入手，對現有接觸網結構進行分析。根據剛性接觸網和柔性接觸網的不同結構，分析可能存在的故障問題并給出相應的改進措施。在設備的故障檢測當中，應當對設備薄弱環節加強維護力度，加強人員培訓，提高技術能力，增強安全意識。從設備維護和人員培訓兩方面保證城市軌道交通的平穩運行。

[參考文獻]

[1]馬沂文，白秀梅.城市軌道交通供電接觸網類型的比較[J].城市軌道交通研究，2003（1）：25-29.

[2]王寧，單圣熊.受電弓與接觸網間接觸壓力的分析[J].電氣化鐵道，2000（2）：23-25.