探討成都地鐵剛性接觸網(wǎng)如何有效減低故障率

周勇+趙剛

摘 要：伴隨著城市交通的高速發(fā)展，成都的地鐵交通也蓬勃發(fā)展起來(lái)。隨之而來(lái)的問(wèn)題也顯現(xiàn)出來(lái)。地鐵剛性接觸網(wǎng)故障是其中不可忽視的一環(huán)。地鐵運(yùn)行需要供電線路有效不間斷地提供電能，接觸網(wǎng)是供電線路與地鐵接觸并有效提供電能的接口，為保證地鐵的有效運(yùn)行，接觸網(wǎng)的可靠性非常重要。架空型接觸網(wǎng)可以分成柔性類與剛性類兩種類型。剛性的接觸網(wǎng)類型在我國(guó)的運(yùn)用時(shí)間并不長(zhǎng)，我國(guó)的經(jīng)營(yíng)、維護(hù)、設(shè)計(jì)、保養(yǎng)、維修的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)并不充足，在實(shí)際運(yùn)行的地鐵中剛性接觸網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，而且故障相對(duì)來(lái)說(shuō)比較多，對(duì)地鐵系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行造成了很大的困擾。該文對(duì)成都實(shí)際運(yùn)行中的地鐵剛性網(wǎng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析總結(jié)，然后討論相對(duì)應(yīng)的處理措施，以便得出有效降低成都地鐵剛性接觸網(wǎng)故障率的有效方法。

關(guān)鍵詞：地鐵供電線路 剛性接觸網(wǎng) 出現(xiàn)故障 處理措施

中圖分類號(hào)：U231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（b）-0089-02

作為一種低凈空架空接觸網(wǎng)，剛性接觸網(wǎng)首次于2003年期間在廣州市地鐵二號(hào)線[1]中開始正式運(yùn)營(yíng)（從國(guó)外引進(jìn)）。從綜合的角度來(lái)看，其整體構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，便于相關(guān)工作人員對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，而且，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營(yíng)，其優(yōu)質(zhì)的使用性能亦得到了充分的凸顯，使得其逐步被我國(guó)各大城市所認(rèn)可和采用。但實(shí)際上，隨著剛性接觸網(wǎng)的開通運(yùn)營(yíng)范圍越來(lái)越大，已經(jīng)發(fā)展到全國(guó)性的范圍，其所存在的各種缺陷與不足也日益顯現(xiàn)。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究顯示，接觸線與導(dǎo)槽易相互脫離、接觸線的拉弧質(zhì)量較差（易燒壞）以及懸掛形狀易產(chǎn)生異變和絕緣子易遭到異常破損等均為剛性接觸網(wǎng)所存在的主要問(wèn)題，不僅能在很大程度上對(duì)地鐵的正常運(yùn)行造成了不利影響，同時(shí)也為地鐵運(yùn)行和乘客的人身安全埋下隱患。

1 分析地鐵剛性接觸網(wǎng)的常見性故障

在地鐵剛性接觸網(wǎng)供電線路的日常運(yùn)行中，所產(chǎn)生的故障多受供電線路的配置、設(shè)計(jì)以及加工和后期保養(yǎng)等各方面的影響。而在此之中，剛性接觸網(wǎng)主要有以下幾點(diǎn)常見故障。

（1）接觸線的拉弧易燒壞，在地鐵剛性接觸網(wǎng)的使用過(guò)程當(dāng)中，倘若各項(xiàng)設(shè)計(jì)不夠合理化，用于剛性定位的線夾若選擇不恰當(dāng)，則易在一定程度上影響匯流排的行走，使其運(yùn)行不暢，導(dǎo)致接觸線與卡槽互相脫離，加之電弓過(guò)分段以及錨段關(guān)節(jié)等部位過(guò)于粗糙，最終燒毀剛性接觸網(wǎng)的接觸線拉弧[2]。

盡可能地減小懸掛剛體不平順程度變化是使受電弓能夠良好受流的基礎(chǔ)之一。而在實(shí)際性的運(yùn)行過(guò)程中，懸掛剛體的剛度與撓度是連續(xù)不平順度的主要決定性因素，在固定匯流排型號(hào)的前提下，剛體撓度與跨距的大小成正比例關(guān)系，會(huì)在一定程度上對(duì)電流的接收造成不利影響。下列為其理論邏輯的相關(guān)計(jì)算公式：

結(jié)合眾多的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，8 m的標(biāo)準(zhǔn)跨距是最佳距離（最大不得超出10 m）。

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，剛性接觸網(wǎng)定位線夾的生產(chǎn)種類也越來(lái)越多，其中主要以360°旋轉(zhuǎn)定位線夾、定位線夾和連接螺栓（由中鐵電氣化局寶雞器材廠生產(chǎn)）以及連接螺栓固定焊接定位線夾（由FF公司技術(shù)生產(chǎn)[3]）為主。倘若將不具備旋轉(zhuǎn)功能的剛性定位線夾應(yīng)用至小曲線半徑處，便會(huì)使匯流排產(chǎn)生長(zhǎng)期性的熱脹冷縮反應(yīng)而導(dǎo)致運(yùn)行不暢。除此之外，當(dāng)水平矢量對(duì)受電弓造成沖擊時(shí)，則會(huì)經(jīng)常性地導(dǎo)致匯流排形狀變化多端。而當(dāng)匯流排產(chǎn)生形狀上的改變時(shí)，就會(huì)在一定程度上導(dǎo)致弓網(wǎng)接觸不平順，不斷擊打電弓離線拉弧。

（2）當(dāng)絕緣子遭到嚴(yán)重破壞、懸掛形狀產(chǎn)生異變以及螺栓松動(dòng)和匯流排獨(dú)立機(jī)械段預(yù)留空間不足時(shí)，匯流排會(huì)在周圍氣溫的影響下引發(fā)剛性懸掛受力異變化，同時(shí)，倘若絕緣子的質(zhì)量較差，則極有可能引發(fā)爆裂擊穿的嚴(yán)重現(xiàn)象。另外，如果在施工過(guò)程中，絕緣子的表面受到嚴(yán)重性的污染或絕緣子的材質(zhì)與施工現(xiàn)場(chǎng)不融合，就會(huì)在一定程度上導(dǎo)致絕緣子閃烙放電而被擊穿；在實(shí)際施工過(guò)程中，通常都是以螺栓連接的方式來(lái)懸掛剛性部件，在裝配組裝中，如果未使用特定的工具對(duì)所組裝的設(shè)備進(jìn)行加固，就會(huì)使得設(shè)備的緊固力與設(shè)計(jì)緊固力互相排斥。

2 降低剛性接觸網(wǎng)故障率的有效措施

通過(guò)上述分析討論可知，接觸網(wǎng)拉弧燒灼、各部件得不到有效性的緊固以及懸掛性狀易產(chǎn)生異變和磨損超常等均為剛性接觸網(wǎng)的最常見故障，經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐總結(jié)，筆者就這一系列故障提出以下幾點(diǎn)針對(duì)性的預(yù)防和解決措施。

2.1 降低接觸線和匯流排故障率的措施

（1）在小曲率半徑段匯流排安裝時(shí)要注意定位線夾卡滯匯流排，希望可以采用360°旋轉(zhuǎn)的定位線夾，并增加每天的巡視檢查。（2）選擇匯流排時(shí)要注意它的熱脹冷縮性能是否良好，并且在實(shí)際安裝過(guò)程中，還應(yīng)確保定位線夾的清潔程度。待完成匯流排裝配后，工作人員還應(yīng)在定位處做好相應(yīng)的標(biāo)記，以便出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)修理。（3）要保證工作部件的清潔，特別是暴露在外容易受到污染的地方，一定要定期清掃。 在污染嚴(yán)重的區(qū)域，絕緣子應(yīng)選用硅橡膠材料的絕緣子，一定加強(qiáng)污染嚴(yán)重區(qū)域的清掃工作。 （4）在研究和設(shè)計(jì)匯流排定位線夾時(shí)，務(wù)必要考慮到其與匯流排相接處的平順度，且在實(shí)際安裝時(shí)，務(wù)必要做到“橫平豎直[4]”，并與軌道高度的標(biāo)準(zhǔn)符合。（5）可以利用將錨段關(guān)節(jié)與線岔處非工作支抬高2～4 mm的方式來(lái)確保過(guò)渡處的平滑程度；將剛性匯流排安裝與剛性分段絕緣器滑板之間的高度差控制在1 mm左右，同時(shí)還應(yīng)在能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)要求的基礎(chǔ)上將剛性分段絕緣器兩側(cè)滑板距線路中心距離控制在科學(xué)合理的范圍之內(nèi)。（6）避免強(qiáng)硬彎曲是確保接觸線裝配質(zhì)量的一大要點(diǎn)，同時(shí)還應(yīng)對(duì)匯流排鉗口處進(jìn)行清潔處理。（7）強(qiáng)化對(duì)易漏水隧道工作的排查力度，并且還應(yīng)加大對(duì)匯流排的漏水防護(hù)力度，以免產(chǎn)生水垢堆積現(xiàn)象，影響地鐵列車的正常運(yùn)行。

2.2 針對(duì)部件易產(chǎn)生形變或發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象以及確保螺栓有效緊固連接的措施

（1）定時(shí)定期對(duì)各部件進(jìn)行全面性的巡視和排查，并盡可能地縮短巡檢周期，一旦發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)立即記錄上報(bào)，以便第一時(shí)間采取維修措施。（2）不斷加大對(duì)接頭連接工藝或結(jié)構(gòu)的完善力度，以進(jìn)一步減少匯流排振動(dòng)對(duì)周圍部件的影響。（3）工作人員應(yīng)采用功能更為完善的矩螺栓或采用雙對(duì)稱防松墊圈進(jìn)行加固。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合該文研究可知，作為地鐵供電線路中最重要的組成部分之一，剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量以及其機(jī)械性能在很大程度上直接決定著地鐵列車運(yùn)行的安全性。而隨著時(shí)間的推移，剛性接觸網(wǎng)出現(xiàn)各式各樣的故障無(wú)法避免，因此，各相關(guān)部門務(wù)必要就這一系列故障做好總結(jié)。該文概括了幾點(diǎn)維護(hù)剛性接觸網(wǎng)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，希望可以應(yīng)用在成都地鐵工程實(shí)踐中去降低剛性接觸網(wǎng)的故障率。

參考文獻(xiàn)

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[4] 劉濤，馮慧慧.剛性接觸網(wǎng)常見故障、故障原因以及有效的防范措施[J].科技信息，2014，12（2）：88-89.