電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障分析及防護(hù)措施探討

張照清

摘要：電氣化鐵路接觸網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的故障問(wèn)題相對(duì)比較復(fù)雜，造成的危害較大，因此需要引起相關(guān)鐵路工作單位的高度重視。在接觸網(wǎng)的日常檢修過(guò)程中，需要針對(duì)鐵路接觸網(wǎng)故障問(wèn)題進(jìn)行有效排查和預(yù)防，提出針對(duì)性的防護(hù)措施，提高鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電氣化鐵路;接觸網(wǎng)故障;防護(hù)措施

鐵路運(yùn)輸作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展命脈，在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中，該行業(yè)從技術(shù)、產(chǎn)品類型方面取得明顯進(jìn)步。在現(xiàn)代化交通運(yùn)輸行業(yè)中，電氣化鐵路應(yīng)用廣泛。為保障鐵路運(yùn)行效率、運(yùn)行質(zhì)量，需重視電氣化鐵路中接觸網(wǎng)的施工技術(shù)。因此，本文對(duì)電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)提高電氣化鐵路安全、穩(wěn)定性能有著重大意義。

1電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

接觸網(wǎng)系統(tǒng)主要是由（通過(guò)）接觸懸掛、支持裝置、定位裝置及支柱結(jié)構(gòu)四個(gè)重要部分所構(gòu)成。在電力機(jī)車的運(yùn)行過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)將電能直接通過(guò)接觸網(wǎng)和受電弓輸送到電力機(jī)車上，為列車的運(yùn)行提供充足的電能。對(duì)于接觸網(wǎng)的供電方式而言，可以將其分為單邊供電、越區(qū)供電及雙邊供電等不同形式，其中，單雙邊供電是接觸網(wǎng)工作過(guò)程中比較常用的供電模式。對(duì)于越區(qū)供電方式而言，主要是在區(qū)域產(chǎn)生故障問(wèn)題的情況下，采取緊急越區(qū)供電的方法來(lái)為列車提供相應(yīng)的電力資源。接觸網(wǎng)在運(yùn)行工作過(guò)程中會(huì)受到多種外部環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致接觸網(wǎng)很容易產(chǎn)生各種不同類型的故障問(wèn)題，影響列車的正常運(yùn)行。因此必須在日常工作過(guò)程中對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行針對(duì)性的防護(hù)處理，有效保障接觸網(wǎng)的正常工作和運(yùn)行，保證列車通行的安全性和穩(wěn)定性。

2電氣化接觸網(wǎng)設(shè)備故障因素分析

2.1弓網(wǎng)故障

弓網(wǎng)的主要作用是為列車的行駛提供電能，弓網(wǎng)運(yùn)行問(wèn)題通常都是由于接觸網(wǎng)參數(shù)特性或者性能層面上出現(xiàn)了一些問(wèn)題。也有可能是由于雷雨天氣、大風(fēng)等環(huán)境因素使接觸網(wǎng)出現(xiàn)弓網(wǎng)故障。出現(xiàn)弓網(wǎng)故障這種問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：一方面，接觸網(wǎng)中的零件長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)導(dǎo)致零件變形或者脫落導(dǎo)致的弓網(wǎng)故障，另一方面，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，列車速度不斷提升，由于部分的弓網(wǎng)壓力相對(duì)較大，零部件的性能無(wú)法適應(yīng)列車速度帶來(lái)的壓力，接觸網(wǎng)部件會(huì)變得越來(lái)越脆弱，部分零件會(huì)出現(xiàn)脫落情況。

2.2接觸網(wǎng)支持裝置、定位裝置故障

電氣化鐵路接觸網(wǎng)的支持裝置、定位裝置對(duì)其運(yùn)行穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響非常明顯，在鐵路接觸網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，支持裝置、定位裝置會(huì)出現(xiàn)一些比較常見(jiàn)的故障問(wèn)題。比如，支持裝置的腕臂管彎曲、連接件出現(xiàn)開(kāi)裂和破損，同時(shí)存在腕臂管被腐蝕和絕緣子破裂等都是其中比較常見(jiàn)的故障現(xiàn)象。在接觸網(wǎng)的定位裝置中，存在的主要故障表現(xiàn)為定位器脫落造成打弓問(wèn)題，產(chǎn)生這一問(wèn)題的主要原因是受電弓產(chǎn)生故障或者接觸網(wǎng)中的定位線夾部件松動(dòng)。

2.3電氣聯(lián)結(jié)故障

在電氣化鐵路中，接觸網(wǎng)作為給電力機(jī)車供電的設(shè)備，在運(yùn)行期間，由于牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行波動(dòng)，隨著實(shí)際牽引運(yùn)能的持續(xù)增加以及接觸網(wǎng)設(shè)備老化程度的加快，容易產(chǎn)生電氣燒傷故障。同時(shí)，在出現(xiàn)電氣燒傷等電氣聯(lián)結(jié)故障時(shí)，不但會(huì)影響接觸網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量與牽引供電效率，在問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)，還將使得電力列車運(yùn)行不穩(wěn)定，產(chǎn)生安全隱患。

2.4絕緣方面的故障

作為特殊的高壓電裝置，絕緣性能是接觸網(wǎng)最根本和最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，但與地方上的供電線的不同之處在于，接觸網(wǎng)架設(shè)于鐵軌線路正上方的，不管是絕緣的材料還是絕緣體與空氣間的縫隙都可能導(dǎo)致絕緣故障，通常體現(xiàn)為接觸網(wǎng)帶電的部位會(huì)對(duì)近距離接觸體放電，擊穿絕緣體，導(dǎo)致接觸網(wǎng)短路、放電。絕緣子破損是造成絕緣故障的最主要問(wèn)題，鐵路線周邊存在嚴(yán)重的環(huán)境污染，絕緣子長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行清掃，導(dǎo)致許多導(dǎo)電物體覆蓋在絕緣子表層，從而被擊穿。另外造成接觸網(wǎng)絕緣子的故障問(wèn)題與外部環(huán)境氣候之間也有著密切的關(guān)聯(lián)，主要是因?yàn)槭艿嚼讚簟⑴K污及覆冰所造成的各種放電故障。因此，在雷雨季節(jié)條件下，需要對(duì)絕緣子部分展開(kāi)重點(diǎn)檢查，避免產(chǎn)生雷擊故障問(wèn)題;在非雷雨天氣環(huán)境下，則需要有效做好接觸網(wǎng)絕緣子的防污處理工作，在積雪天氣環(huán)境下需要充分做好絕緣子表面的浮冰積雪處理工作。

3 電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障的有效防護(hù)措施

3.1 弓網(wǎng)故障防護(hù)措施

強(qiáng)化電氣化鐵路接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)、靜態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，全面執(zhí)行接觸網(wǎng)正常運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，有利于幫助鐵路工作人員綜合把握設(shè)備運(yùn)行的總體狀態(tài)，便于工作人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障并予以有效防護(hù)處理。與此同時(shí)，還要加強(qiáng)接觸網(wǎng)各個(gè)位置螺絲、防松墊片和螺母等配件質(zhì)量進(jìn)行維護(hù)檢修，著重維護(hù)檢修設(shè)備開(kāi)始運(yùn)行時(shí)是否存在松動(dòng)問(wèn)題。此外，在工作環(huán)境允許的狀況下，使用防松墊片，并在實(shí)際安裝工作中全面考量本地自然環(huán)境因素以及溫度差異影響;另外，如果設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，難以更好地適應(yīng)列車運(yùn)行環(huán)境的接觸網(wǎng)配件和處所進(jìn)行改良，如高速動(dòng)車組運(yùn)行分段、易于滑落變形的配件等等，務(wù)必要在第一時(shí)間予以換新處理，只有這樣才能夠從根本上防護(hù)電氣化鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障問(wèn)題。

3.2 接觸網(wǎng)故障防護(hù)措施

首先，需要基于接觸網(wǎng)工作區(qū)域的地理?xiàng)l件和氣候環(huán)境條件進(jìn)行針對(duì)性防控和處理。在接觸網(wǎng)故障防護(hù)處理工作中，受雷電天氣和各種自然災(zāi)害因素的影響，對(duì)鐵路接觸網(wǎng)所產(chǎn)生的干擾相對(duì)較大，同時(shí)所形成的破壞性存在一定的隨機(jī)現(xiàn)象。因此，在工程設(shè)計(jì)防護(hù)工作過(guò)程中必須充分考慮到外部天氣環(huán)境因素對(duì)接觸網(wǎng)的運(yùn)行工作狀態(tài)所產(chǎn)生的干擾。尤其在一些雷雨天氣頻發(fā)的地區(qū)，需要有效控制絕緣子的爬架距離，必要的情況下可以在鐵路沿線部分增加避雷器設(shè)備數(shù)量，同時(shí)架設(shè)避雷線。PW線需要直接安裝在接觸網(wǎng)鋼柱的頂部區(qū)域，同時(shí)通過(guò)采取綜合接地處理工作方法，接地極和地面之間的接觸電阻大小設(shè)計(jì)方面必須符合接觸網(wǎng)的防護(hù)工作要求，當(dāng)接地極達(dá)到運(yùn)行工作期限和條件之后，則需要對(duì)接地電阻進(jìn)行有效檢測(cè)，觀察接觸網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)情況是否保持正常。

3.3絕緣方面故障防范措施

對(duì)于絕緣方面的故障，首先應(yīng)該做好高壓供電設(shè)備絕緣材料上的清潔工作，在嚴(yán)重且經(jīng)常污染的區(qū)段需要經(jīng)常且定期的去清掃，增加清掃的頻率。對(duì)于那些運(yùn)行環(huán)境不好、污染性過(guò)大的鐵路線區(qū)域，則必須選擇硅橡膠絕緣子，這樣不僅能使供電設(shè)備具有更好的抗污效能，還能保證設(shè)備的絕緣性不會(huì)影響其他外界建筑，同時(shí)保證在惡劣的天氣狀態(tài)下，接觸網(wǎng)能保證安全距離。

3.4 日常檢修方面

一些施工階段存在的問(wèn)題在交付設(shè)備運(yùn)營(yíng)單位使用的時(shí)候會(huì)被檢查出并加以處理，但還是有些不容易被發(fā)現(xiàn)或者被檢查所忽視的，這些隱患都會(huì)在運(yùn)行之后才出現(xiàn)，此時(shí)，運(yùn)營(yíng)單位需要提前進(jìn)入，增強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督管控，使工程質(zhì)量得到提升的同時(shí)降低后期出現(xiàn)的問(wèn)題和成本。按時(shí)對(duì)接觸網(wǎng)定位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，避免由于較大的拉出值和較小的定位器坡度而導(dǎo)致出現(xiàn)故障。由于風(fēng)力、溫度、懸掛晃動(dòng)、技術(shù)人員工作水準(zhǔn)等影響，在實(shí)際測(cè)量接觸導(dǎo)線高度測(cè)量桿中會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，使其精準(zhǔn)度受到影響。檢測(cè)工具的準(zhǔn)確度會(huì)在很大程度上影響到接觸網(wǎng)，確保電連接線夾范圍內(nèi)線夾連接牢固，增加連接牢固的電連接，在可能會(huì)出現(xiàn)承力索導(dǎo)線不正常過(guò)流的區(qū)域，嚴(yán)格遵守執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)線夾內(nèi)打火放電現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)檢查維修。在投入設(shè)備階段要平推緊固各個(gè)部分的螺栓，在經(jīng)過(guò)抽查、總結(jié)，不斷摸索整理螺栓動(dòng)態(tài)松動(dòng)的周期，便于及時(shí)加固各個(gè)部分，確保其在標(biāo)準(zhǔn)范疇內(nèi)參數(shù)一致。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)現(xiàn)代電氣化鐵路工程施工建設(shè)數(shù)量和規(guī)模逐步擴(kuò)大，為了確保鐵路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，相關(guān)工作人員務(wù)必要全面強(qiáng)化鐵路各個(gè)接觸網(wǎng)的巡視檢查工作力度，進(jìn)一步加強(qiáng)弓網(wǎng)故障、絕緣故障以及聯(lián)結(jié)故障的分析處理，并強(qiáng)化對(duì)自然環(huán)境因素以及施工技術(shù)因素的整體控制，進(jìn)而從根本上提高電氣化鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行的整體質(zhì)量安全，以有效促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代電氣化鐵路事業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定地發(fā)展與進(jìn)步。

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