架空接觸網的安全防護措施探討

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

架空接觸網作為電氣化鐵路牽引供電系統的重要組成部分，包含接觸懸掛、附加導線、供電線纜等工程內容，且均為單一、無備用的戶外供電設施，易遭受外界影響。若發生故障將直接影響列車的運行，導致安全事故，因此，有必要對架空接觸網的安全防護措施進行探討。

1 架空接觸網安全風險識別

1.1 架空接觸網故障類型

架空接觸網作為受電弓的滑道，其最終目標是實現牽引電能的穩定傳輸，為電力機車提供動力。弓網相互作用是幾何、機械、電氣、材料等多方面的耦合，以上任一方面發生故障，均可能對弓網匹配造成不良影響。

（1）合理的幾何耦合是弓網穩定受流的基礎，與受電弓直接相關的主要是導線高度和拉出值，若接觸網幾何參數超出設計允許范圍，可能引起鉆弓、刮弓、打弓等事故。

（2）和諧的機械耦合是穩定受流的關鍵。機械耦合狀態的判定主要依據弓網接觸力，機械耦合狀態不佳會導致弓網動態性能變差，磨耗增加、燃弧頻繁，破壞受電弓滑板和接觸線。

（3）良好的電氣耦合是穩定受流的核心目標。須確保架空接觸網載流能力與機車負荷相匹配，且本身電氣通路完好，接觸網發生電氣故障將直接導致電力機車失去動力。

（4）適當的材料耦合是穩定受流的保障。主要體現在受電弓滑板材質與接觸線材質的相互匹配，適當的材料匹配可適應高速運行狀態下的摩擦，延長受電弓滑板和接觸線的使用壽命。

1.2 架空接觸網安全風險

考慮到架空接觸網最初的設置方案目標即為配合受電弓取流，接觸網幾何參數、材料特性均應結合運行的機車受電弓進行設置。因此，本文不對幾何參數、材料特性展開討論，架空接觸網的安全風險主要體現在機械穩定、電氣安全方面。

機械穩定的風險主要有：松脫、磨損、碰撞、銹蝕、偷盜。

電氣安全的風險主要有：雷擊、短路。

2 架空接觸網安全防護措施

2.1 松脫防護措施

為避免零部件連接處松脫，導致架空接觸網幾何參數、機械性能的變化，防止事故的發生，接觸網可采取如下松脫防護措施：

（1）接觸網零部件采用螺紋副結構作為緊固裝置時，螺紋副結構須具備可靠的緊固性能。

（2）接觸網緊固裝置的緊固技術性能應符合《電氣化鐵道接觸網零部件技術條件》（TB/T 2073—2010）規定。

（3）做好防松標識，包括螺紋副結構防松標識線、終端錨固線夾防脫標識線、腕臂及定位裝置防松標識，防松標識如圖1所示。

圖1 防松標識

2.2 導線防護措施

為避免導線發生疲勞磨損、機械磨損、短路燒傷等故障，針對導線可采用預絞式金具進行防護：

（1）在承力索座、懸吊滑輪處設置預絞式護線條對承力索進行防護，增強抗疲勞性能，降低導線本體的機械磨損。（2）附加導線盡量采用預絞式線夾，包括懸垂線夾和耐張線夾，增強抗疲勞性能。（3）上跨建筑物、隧道口、上跨電線路下方等較易發生對地短路，設置預絞式鎧裝護線條對高壓導線進行防護，避免短路燒傷導線本體。承力索預絞式護線條如圖2所示，附加導線預絞式金具如圖3所示，上跨建筑物下方預絞式鎧裝護線條如圖4所示。

圖2 承力索預絞式護線條

圖3 附加導線預絞式金具

圖4 上跨建筑物下方預絞式鎧裝護線條

2.3 沖撞防護措施

為避免車輛和機械通行可能對接觸網設施造成的沖撞危害，應采取相應的沖撞防護措施：

（1）車輛和機械通行的平交道口設置限界門。（2）易受裝卸和其他機動車輛損傷的支柱及拉線影響，應采取設置防撞墻或防護樁進行防護。（3）工作人員能夠到達的處所，對支柱和拉線采取反光警示帖或拉線防護罩的措施。

平交道口限界門如圖5所示。

圖5 平交道口限界門

支柱防撞墻如圖6所示。

圖6 支柱防撞墻

2.4 基礎螺栓防護措施

支柱基礎螺栓裸露在外，易發生銹蝕，為降低影響，可采用底板下縫隙填充、混凝土基礎帽、螺栓保護帽方式的進行防護。

2.5 鳥害防護措施

為減少鳥巢搭建、鳥類停留對接觸網設施的影響，采用結構優化、封堵、驅趕等方式進行防護，主要包括物理封堵、設置驅鳥器等方式。

基礎螺栓防護措施如圖7所示，封閉結構防鳥裝置如圖8所示，驅鳥器如圖9所示。

圖7 基礎螺栓防護措施

圖8 封閉結構防鳥裝置

圖9 驅鳥器

2.6 電纜防護措施

為避免供電線電纜被人為偷盜，須對地面以上裸露電纜采取防盜措施，可采取設置防護圍墻的方式。

支柱上垂直電纜防護圍墻如圖10所示。

圖10 支柱上垂直電纜防護圍墻

2.7 其他防護措施

架空接觸網受外部環境因素影響較大，包括雷、風、雨、雪、霧、污等，其他防護措施基本圍繞以上方面開展，防護措施主要包括防雷、防風、防洪、除雪、加強絕緣、耐霧等。

3 結語

本文針對架空接觸網可能遭受的安全風險進行了識別，結合實際情況對工程上采取的安全防護措施進行了梳理，包括松脫防護、導線防護、沖撞防護、基礎螺栓防護、鳥害防護、電纜防護等措施，以提高架空接觸網設施對安全風險的防范能力。