地鐵供電系統中剛性接觸網常見故障和防范策略研究

郭建華

（中鐵建電氣化局集團軌道交通器材有限公司，江蘇 常州 213179）

地鐵是現代城市中一種重要交通工具，其因為具有安全性高、速度快、準時等特點深得人們喜愛。地鐵在運行過程中高安全性離不開安全可靠性的供電系統的支持。剛性接觸網是地鐵供電系統中的一項重要環節，其一旦出現故障，勢必會對地鐵的運行造成不良影響。地鐵在運行過程中有很大幾率與剛性接觸網接觸，一旦發生接觸勢必會引發各種事故，可見，加強對剛性接觸網常見故障的預防策略進行探討是必要的。

1 剛性接觸網的優點

地鐵供電系統由多個部分共同構成，剛性接觸網是其中最重要的一項構成部分，其由絕緣子、匯流排、接觸線等多項內容共同構成，地鐵接觸網功能如圖1所示。

圖1 地鐵接觸網功能示意圖

剛性接觸網具有占用空間小、不需要張力補償、結構簡單、運營可擴展等多項特點之外還具有以下優點。（1）采取平面方式進行布置。剛性接觸網采取平面方式進行布置，整體布置簡單、方便、經濟效益高。在實際布置期間，依據具體需求，在特殊區域的剛性接觸網可以將其設計為可移動形式，常見的形式有車輛端檢修庫、防淹門等。（2）良好的散熱性。匯流排作為剛性接觸網中一項重要結構，其具有良好的散熱性，從而能夠避免由于溫度過高造成損壞，同時，還具有可拓展性，方便日后改造。（3）弓網關系好。在設計剛性接觸網時，要提高對其性能和質量的重視，而且要誤差進行控制，將其控制在合理范圍內，進而在受電弓滑動時產生的波動相對較小，提高其在應用、運行過程中的穩定性，減少事故發生。

2 剛性接觸網應用過程中常見故障

2.1 零件故障

（1）零件發生脫落。零件發生脫落是剛性接觸網在長期應用期間常見的一種故障。地鐵在長期運行過程中勢必會與剛性接觸網發生接觸，同時，受分段絕緣漆高溫影響，容易導致螺栓、墊片等各種零件發生脫落事故，一旦零件發生脫落，將會對剛性接觸網性能產生一定影響，引發事故，進而對地運行造成不良影響，可能會引發事故。（2）零件松動。剛性接觸網中的零件松動指是地鐵在長期運行期間，如果行程密度加大，這將會導致產生的能量發生疊加，多余的能量則會被釋放到懸掛系統中，這會對懸掛系統性能在成一定影響。懸掛系統是剛性接觸網的一項重要構成部分，釋放的能量較大，這將會導致位于懸掛系統中間位置的螺紋在運行發生滑牙問題，導致剛性接觸網無法發揮出應有的作用，導致地鐵無法正常運行。

2.2 線類故障

現裂故障指的剛性接觸網中的接觸線類故障，這也是一項常見故障。接觸線在如果出現問題，會影響剛性接觸網的應用。目前，剛性接觸網中的接觸線類故障主要有以下幾種類型：（1）拉弧燒損。導致剛性接觸網發生拉弧燒損的原因有剛性定位線夾設計不合理、匯流排發生變形等。（2）接觸線發生磨損。地鐵在長期運行過程中避免不了會發生磨損問題，磨損情況會隨著時間推移 不斷加劇，但磨損達到一定程度之后，其將會對剛性接觸網行性能造成一定影響，從而會發生剛性接觸網事故。通常來說，接觸網磨損事故主要集中發生在匯流排接頭和錨段關節處，這些區域都是故障高發區，可見，在對接觸線磨損問題的分析，要提高對該區域的重視，完成相應分析工作。

2.3 受電弓磨耗

該項故障主要是因為剛性接觸網中位于凹槽滑板部位的接觸線發生卡線、接觸線等各種問題。受接觸網懸掛和匯流布置具體情況的影響，懸掛拉出值經常都會被分布在一些接觸相對較多位置處，接觸線與受電弓發生接觸的概率較大，這也就會導致受電弓受力則會比較集中，這將提高受電弓磨耗幾率。

3 防范剛性接觸網故障措施的合理措施

3.1 防范零件類故障機制

針對零件容易出現的各種故障，相關部門要對剛性接觸網中各種不同類型零件容易出現的故障，執行相應的防范機制，實現對零件各種故障的防范，保證剛性接觸網能夠正常運行，降低事故發生幾率。（1）相關部門要對剛性接觸網中各種零部件的檢修規范進行完善，確保規范的合理性，檢修人員在實際工作開展期間，嚴格操作相應規范，對地鐵中的供電系統剛性接觸網中各項零部件進行全面檢修，進而達到提前預防，早發現，快速處理的目的，避免地鐵帶病運行，造成更加嚴重危害。（2）提高對零件脫落檢修內容的重視，指派專人定期對剛性接觸網中發生脫落的各項零件進行合理處理，保證采用的剛性接觸網性能始終都保持正常，避免在運行時發生事故。對于脫落零部件問題的預防與處理，工作人員依據發生的脫落事故問題，采取增加防松墊片，同時，對其中容易出現故障的滑板、螺栓等各項部位進行處理，確保這些部位在應用期間始終都保持良好狀態，為地鐵穩定運行保駕護航，減少事故發生。（3）剛性接觸網中的許多零部件在長期過程中受外界因素影響可能會發生松動。因此，相關工作人員在實際工作要不斷提高自身維護意識，養成多觀察、多分析的良好工作意識，及時發現松動的零部件，對于松動的零部件，要及時將其擰緊，避免零部件發生脫落，進而保證剛性接觸網能夠穩定運行，使其作用得到合理發揮。擰緊零部件時，工作人員要特別注重剛性接觸網接頭位置的擰緊作業，對于其中已經滑牙的零件，必須及時更換，以免造成嚴重的安全事故。

3.2 防范接觸線類故障

相關部門要對接觸線故障的防范機制進行完善，防范可以從以下幾個方面入手：（1）針對拉弧燒損施工，工作人員在實際工作開展期間要先對造成該現象的原因進行分析，從源頭入手，阻斷故障，進而提高剛性接觸網中拉弧質量，確保剛性接觸網在日后運行期間，不會出現各種施工。此外，相關工作人員要加強對匯流排的監測，若發現匯流排在應用過程中發生了嚴重變形情況，必須第一時間更換，不得帶病作業。對于剛性接觸網中定位線夾設計，在實際設計期間，施工人員要對BIM技術進行應用，通過對BIM技術進行多次模擬，通過模擬，得到一個最優解，進而使剛性接觸網質量能夠得到進一步提高。相關人員在具體工作開展時，必須時刻對受電弓位置的具體變化情況進行監測，若發現其出現不平滑現象，要及時對其進行處理，阻斷引發拉弧燒損的原因。（2）通過動態方式對剛性接觸網中接觸線的具體情況進行全面監測，及時處理遭受到破壞的接觸線，監測中要提高對匯流排接頭以及錨段關節等部位的重視。（3）設計剛性接觸網時，要對各項參數內容進行適當優化，提高剛性接觸網在應用時的彈性，最大程度避免特殊區域參數發生大幅度改變，進而使剛性接觸網質量得到進一步提高，滿足應用需求。

3.3 監測與防治受電弓故障

（1）采用質量過硬的受電弓零部件，從源頭入手，提高受電弓抗磨能力，采用的受電弓要依據地鐵情況選擇受電弓，測算受電弓各項參數，盡量確保受電弓能夠滿足地鐵在運行過程中的需求。（2）工作人員要定期對剛性接觸網中的滑板與凹槽各種容易出現故障的部位進行重點檢測，以免發生卡線或拉線異常問題，最大程度降低受電弓與接觸網相接觸，發生磨損幾率。

4 結語

剛性接觸網在具體應用中經常會出現各種故障，這會對其應用造成不良影響，因此，要采取針對性措施進行預防，降低各種事故的發生幾率，確保地鐵在運行過程中的穩定性。