探析電氣化鐵路接觸網故障及防護方法

郭建榮

（中國鐵路西安局集團有限公司西安高鐵基礎設施段，西安 710000）

0 引言

隨著科技的發展，我國電氣化鐵路的使用范圍越來越廣。接觸網是鐵路電氣化的重要設備和部件，且接觸網結構復雜、問題多樣，無備用設備。對接觸網的故障沒有充分了解搶修工作會非常艱難，所以迅速并有效的對接觸網進行修復對電氣化鐵路來說非常重要。

1 電氣化鐵路接觸網的原理與基本組成

接觸網的主要作用就是將電能輸送到列車上，確保列車由正常運作的電能供應。接觸網由基礎與支柱、接觸懸掛、支持裝置和定位裝置等四個部分組成。

1.1 基礎與支柱

構成部件包括支柱和基礎部件，發揮的作用是承受接觸懸掛和高效支持裝置負荷。

1.2 接觸懸掛

由接觸線、承力索、吊弦以及連接零件構成。在接觸網中主要發揮傳輸電能的作用。接觸網的分類大多以接觸懸掛的類型區分，根據其縱向索線的數目和特點可以分為簡單接觸懸掛與鏈型接觸懸掛兩大類。

1.3 支持裝置

支持裝置由腕臂、壓管、定位設備、軟硬橫跨等部分構成。在使用中主要發揮著支撐接觸懸掛，以及將懸掛物的負載進行穩定傳遞的作用。根據接觸網地點而有所不同，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。

1.4 定位裝置

定位裝置在電氣化鐵路接觸網中發揮著重要作用，其主要包含定位管、定位器、定位線和輔助材料等部分。其作用是為了將接觸網的接觸線進行有效固定，避免接觸線脫離實際所在軌道，只有在定位裝置的固定下才能保證接觸線發出的負荷均勻傳到支柱上。

2 電氣化接觸網設備故障因素分析

2.1 弓網故障分析

弓網的作用是為列車輸送電能，其供電方式有三種。主要包括單、雙邊供電和越區供電。當弓網出現運行問題時，技術人員常常都是在接觸網參數特性或者性能層面上發現問題。但是也有可能是由于雷雨天氣、大風等環境因素使接觸網出現弓網故障。出現弓網故障這種問題主要有以下幾個方面：一方面，接觸網中的零件長時間的使用會導致零件變形或者脫落導致的弓網故障，另一方面，隨著技術的不斷發展，列車速度不斷提升，由于部分的弓網壓力相對較大，零部件的性能無法適應列車速度帶來的壓力，接觸網部件會變得越來越脆弱，部分零件會出現脫落情況。

2.2 電氣聯結故障

接觸網作為一種供電設備，其運行原理是機電合一的結果。通常情況下，接觸網運行時，有可能有電氣方面的故障出現。其中最為危險和嚴重的故障就是電氣燒傷，其產生因素是多方面的，但核心誘發因素為牽引裕量出現問題。具體表現為，在設計牽引裕量時，為了保險起見大多設計者會在理論設計基礎上增加裕量。近年來列車整體運行速度提升迅速，過多的裕量來牽引容易出現電氣燒傷的危險。

2.3 絕緣方面的故障

接觸網作為高壓供電設備，所以絕緣要求比較高，但是接觸網與其他高壓設備的區別在于，接觸網和列車之間的距離更小，從而容易遭到外界環境因素的不良干擾。當前分析出來的接觸網故障原因是，接觸網中的材料質量不佳，當長時間與列車摩擦時，一部分材料會被摩擦成碳粉，最終會導致絕緣子表面產生大量的導電物體，使絕緣子被擊穿。這樣的長期接觸摩擦就會是接觸網出現故障的幾率增加。此外，有研究表明，天氣因素也是造成接觸網出現故障的一個原因。

3 電氣化接觸網故障防護措施

當接觸網出現故障以后，都會對電氣化鐵路的良好運行帶來消極影響，所以有必要對于運行中的常見問題和故障給予高質量排查和防范。只有在第一時間消除小故障，才能避免整個系統出現大故障。

3.1 弓網故障防護措施

當弓網出現問題時，也需要工作人員在維修時，注重接觸網中各項參數以及運行指標的正?；?，并通過計算機信息化技術對設備運行給予實施監控和記錄，這樣能夠確保問題出現時，能夠在第一時間采取措施進行處理。同時還要強化對弓網設備的檢修，保證其安全穩定運行。

3.2 電氣聯結故障防范措施

針對電氣聯結方面存在的故障，則時因為列車常常會在運行期間出現超負荷狀況。所以，為了保證列車滿足實際運輸需求，也就是接觸網滿負載量運行，需要工作人員有針對性地增加接觸網負載量。其次，可以結合實際情況，在設計時盡量充分考慮牽引裕量，確保能夠進一步與列車速度相匹配，最大程度避免電氣聯結問題的出現。另一方面，為了降低故障率，還需要管理部門及時安排相關的專業技術操作人員外出培訓，不斷更新自身知識和技術，從而更好地服務于電氣化鐵路工作。

3.3 絕緣方面故障防范措施

對于絕緣方面的故障，首先應該做好高壓供電設備絕緣材料上的清潔工作，在嚴重且經常污染的區段需要經常且定期的去清掃，增加清掃的頻率。對于那些運行環境不好、污染性過大的區域，則可以選擇硅橡膠絕緣子作為相關設備的保護盒，這樣不僅能使供電設備具有更好的抗污效能，還能保證設備的絕緣性不會影響其他外界建筑，同時保證在惡劣的天氣狀態下，接觸網能保證安全距離。

3.4 做好主要供電設備的日常檢測檢修工作

通常情況下，有些零部件在接觸網中長期的運作過程，會有隨時脫落的情況出現，如果工作人員沒有給予足夠詳細的檢修工作，就可能造成接觸網故障。所以，有必要增加對供電設備中相關部件的檢查維修力度，加大對相關運行設備中數據的動態監測，一旦發現設備或者零部件出現運行問題，就可以及時上報，從而有效降低整體設備出現故障的幾率。