城市軌道交通供電系統(tǒng)中接觸網(wǎng)技術(shù)性能和常見故障分析

余沖

摘要：當(dāng)今城市的發(fā)展速度越來越快，作為重要交通工具的城市軌道交通的發(fā)展，也發(fā)揮著越來越重的作用。城市軌道交通具有占地面積小，時(shí)速快的特點(diǎn)，在很大程度上緩解了城市交通擁堵的情況。對(duì)于城市軌道牽引供電系統(tǒng)來說，接觸網(wǎng)是一個(gè)非常重要的組成部分，然而在城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營中，按照接觸網(wǎng)的類別可分為剛性接觸網(wǎng)故障和柔性接觸網(wǎng)故障，文章將剛性和柔性的接觸網(wǎng)技術(shù)性能進(jìn)行對(duì)比，對(duì)故障類型進(jìn)行分析后并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，以保障城市軌道交通系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：軌道交通;接觸網(wǎng);故障分析

引言：

接觸網(wǎng)和列車上的受電弓這兩種特別耦合的模式，這就決定了該接觸網(wǎng)并非如其它軌道交通裝置那樣，能夠與之配置共享的備用裝置。因此，在這種情況下，城市軌道交通運(yùn)營人員工作的模式直接決定了鐵路接觸網(wǎng)自身的安全性，一旦城市軌道交通線路發(fā)生了故障，電客車和其他相關(guān)的用電設(shè)施就可能會(huì)被停止或者切換，并對(duì)于列車的組織和運(yùn)輸產(chǎn)生巨大的影響。

一、剛性接觸網(wǎng)和柔性接觸網(wǎng)技術(shù)性能對(duì)比分析

城市軌道交通的供電系統(tǒng)主要包括接觸鐵路、接觸互聯(lián)網(wǎng)及各種跨坐式的獨(dú)軌接觸等多種供電方式，就目前我國城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與發(fā)展來看，大多數(shù)城市以接觸互聯(lián)網(wǎng)這種供電方式。柔性接觸網(wǎng)通常采用棘輪法下錨、或者采取彈簧補(bǔ)償裝置以及滑輪法下錨。其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零部件繁多，接觸線的抗拉強(qiáng)度相對(duì)要求很高，但是其在斷線后的事故損失影響很大，維修困難，工作量大且成本相對(duì)較高。而這些柔性接觸也具有跨越距長、前期投入少，并且具有動(dòng)態(tài)均衡性和受流優(yōu)良的特征。剛性接觸網(wǎng)沒有必要下錨，結(jié)構(gòu)相對(duì)于比較而言更加簡單的很多，零部件相對(duì)較少，接觸網(wǎng)抗拉強(qiáng)度的要求低，安裝空間小，土建成本低，抗斷能力強(qiáng)，且設(shè)備維護(hù)工作量小，維修成本相對(duì)較低，能夠充分滿足對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營的可靠性與穩(wěn)定性的要求。

二、剛性接觸網(wǎng)和柔性接觸網(wǎng)常見故障和改進(jìn)措施分析

1、剛性接觸網(wǎng)常見故障及改進(jìn)措施

1.1 剛性接觸網(wǎng)電化學(xué)腐蝕問題

地鐵隧道頂部經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏水的情況、導(dǎo)致內(nèi)部環(huán)境比較潮濕。當(dāng)工業(yè)污水從電線管道直接排出滴落至其他接觸網(wǎng)上時(shí)，很容易直接造成污水匯流排和其他接觸網(wǎng)電線管道受到嚴(yán)重腐蝕。二者由于本體材質(zhì)略有差異，均由于帶有過大的接觸電流，容易直接引起金屬電化學(xué)物質(zhì)銹蝕，造成接觸定位器導(dǎo)線的夾緊和耐應(yīng)力不夠，接觸定位線容易脫槽等不良問題。解決辦法就是通過系統(tǒng)采取各種物理層和分層安全隔離的預(yù)防措施，在每個(gè)匯流排上方特別增設(shè)了一個(gè)匯流排雙層防火墻的保護(hù)罩。

1.2 剛性接觸網(wǎng)螺栓松動(dòng)問題

剛性觸網(wǎng)的部分懸掛連接點(diǎn)通常上都是經(jīng)過各種不同化學(xué)物質(zhì)錨栓的焊來連接進(jìn)行錨固，懸掛連接點(diǎn)的部分軸承零件則是經(jīng)過連接螺栓焊來進(jìn)行連接緊固，受到的軸承電弓對(duì)剛性接觸網(wǎng)的巨大摩擦力和壓力一般上都是由于伴隨著我國軌道列車的正常運(yùn)行，而不斷產(chǎn)生一些相應(yīng)的機(jī)械沖擊及其它的波動(dòng)。針對(duì)閥門螺栓松動(dòng)的各種問題，建立完備的軌道車輛檢查養(yǎng)護(hù)維修管理體系，增加車輛懸掛固定點(diǎn)位與螺栓連接處的實(shí)時(shí)檢查和日常維護(hù)，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)對(duì)其進(jìn)行螺栓緊固并隨后予以及時(shí)更換。

1.3剛性接觸網(wǎng)受電弓和接觸線磨耗問題

城市軌道交通在運(yùn)營時(shí)，列車的一臺(tái)受控集電弓通常是通過一個(gè)接觸網(wǎng)向其上方線路進(jìn)行一次弓網(wǎng)供電和線路取流，弓網(wǎng)之間還會(huì)有一種動(dòng)態(tài)變化的接觸力，當(dāng)長期無法工作時(shí)，弓網(wǎng)就可能會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一定的電力磨耗。在實(shí)際進(jìn)行弓網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)使用弓網(wǎng)運(yùn)動(dòng)拉出值的運(yùn)動(dòng)分布計(jì)算方式設(shè)計(jì)進(jìn)行了精確計(jì)算、弓網(wǎng)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系計(jì)算方式設(shè)計(jì)進(jìn)行了深度仿真和設(shè)計(jì)優(yōu)化、對(duì)于弓網(wǎng)施工工藝技術(shù)的進(jìn)行嚴(yán)格要求，減少了硬質(zhì)焊點(diǎn)，改善了使用弓網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)受流量和質(zhì)量，進(jìn)而有效大大降低了其與弓網(wǎng)之間的機(jī)械摩擦和應(yīng)力磨耗。

2、柔性接觸網(wǎng)常見故障及改進(jìn)措施

2.1 柔性接觸網(wǎng)的空間尺寸問題

柔性接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，零部件非常多，接觸線抗拉強(qiáng)度要求也很高，所以就需要提前結(jié)合土建空間條件對(duì)柔性接觸網(wǎng)懸掛安裝空間進(jìn)行分析，對(duì)懸掛點(diǎn)結(jié)構(gòu)仿真分析，進(jìn)一步去優(yōu)化懸掛點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，盡可能的避免出現(xiàn)懸掛裝置變形、鉆弓、擠弓等問題，在螺栓處采用帶防滑紋路的墊片，進(jìn)行雙螺母緊固，降低螺栓脫落幾率。最后一定要明確出廠驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，定期去進(jìn)行維護(hù)和檢測(cè)，盡量減少安全隱患。

2.2 柔性接觸網(wǎng)剛?cè)徇^渡的方式

剛?cè)徇^渡處于剛性和柔性接觸網(wǎng)過渡連接部位，它的結(jié)構(gòu)是相對(duì)復(fù)雜的，剛?cè)釓椥詽u變是影響過渡區(qū)段的重要原因，如果這個(gè)漸變的過程不是很平順，就很容易產(chǎn)生弓網(wǎng)磨耗異常、拉弧等現(xiàn)象。貫通式剛?cè)徇^渡能夠在漸變時(shí)降低接觸線的振動(dòng)，具有調(diào)整和安裝簡便、平滑過渡等一些優(yōu)良特性。

2.3柔性接觸網(wǎng)的分段絕緣器

根據(jù)國內(nèi)柔性絕緣接觸網(wǎng)電纜公司以及分段絕緣器電纜生產(chǎn)商和經(jīng)營技術(shù)人員的客戶反饋，分段柔性絕緣器的電纜常見故障主要是因?yàn)殡娎|調(diào)試系統(tǒng)狀態(tài)不佳、局部導(dǎo)線受到物質(zhì)腐蝕，分段柔性絕緣器導(dǎo)線是電纜作為柔性接觸網(wǎng)上與供電線路分隔的重要連接裝置，具備一定的承載重量，如果底部導(dǎo)線的滑板與柔性接觸網(wǎng)導(dǎo)線的內(nèi)部連接點(diǎn)與電纜內(nèi)部夾緊的不在同一個(gè)的水平面上，易直接使其內(nèi)部形成堅(jiān)固的連接零件，造成局部磨損、拉弧等異常情況。針對(duì)產(chǎn)品分段連接絕緣器安裝工作不善的存在問題，可以及時(shí)研究采取措施，加強(qiáng)對(duì)該產(chǎn)品安裝出廠后的生產(chǎn)驗(yàn)收和安裝管理，保證其設(shè)備齊全，安裝時(shí)候還應(yīng)注意消除堅(jiān)硬點(diǎn)，保證平滑面的過渡，對(duì)于含有污染物的連接附著污水處理也應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)清潔，優(yōu)化其用于連接污水處理處的結(jié)構(gòu)。

三、結(jié)束語

城市軌道交通供電系統(tǒng)能夠?yàn)槌鞘袃?nèi)部的地鐵和服務(wù)提供電源，保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這對(duì)于城市軌道交通有著非常重要的意義。文章針對(duì)我國城市軌道交通的常見故障各種類型分別對(duì)其進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并提出建議以及一些相應(yīng)的故障解決和技術(shù)改進(jìn)對(duì)策措施，以期盡量減少故障的產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)：

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