電氣化鐵路接觸網故障分析及防范措施

張峰

摘? 要：結合電氣化鐵路系統(tǒng)的運行特點，重點分析論述電氣化鐵路接觸網的常見故障，并提出這些常見故障的防范措施。在電氣化鐵路系統(tǒng)運行中，接觸網所出現(xiàn)的故障較多，常見故障包括絕緣故障、空間結構尺寸故障、主導電回路故障、弓網故障，必須做到針對性的防范。

關鍵詞：電氣化鐵路;接觸網;絕緣故障

引言

對于電氣化鐵路系統(tǒng)來說，接觸網是重要組成部分，可以利用露天架空線路保持列車的安全運行，發(fā)揮著十分重要的作用。電氣化鐵路接觸網主要包括四個部分，即支柱基礎、定位裝置、支持裝置、接觸懸掛。以支持裝置為例，可以分為棒式絕緣子、平腕臂、斜腕臂，可以為接觸懸掛提供良好的支持作用。再以支柱基礎為例，可以支持供電裝置與定位裝置，同時可以承受接觸懸掛。為徹底有效地確保支柱具有穩(wěn)定性，支柱時應優(yōu)先選擇鋼筋混凝土支柱、鋼支柱，固定在鋼筋混凝土基礎[1]。應該說，電氣化鐵路接觸網發(fā)揮著重要作用，但同時也容易出現(xiàn)故障，且出現(xiàn)故障的原因較多，所以實際的診斷和防范會有較大的難度。也正是因為如此，必須明確和掌握電氣化鐵路接觸網常見故障的防范措施，并不斷探究科學有效的故障檢修維護技術，以便在故障發(fā)生后可以第一時間搶修，不至于出現(xiàn)影響鐵路系統(tǒng)正常運行的問題。本文較系統(tǒng)地分析探究電氣化鐵路接觸網常見故障的防范措施，現(xiàn)作如下的論述。

一、絕緣故障分析及防范措施

在電氣化鐵路系統(tǒng)中，接觸網是一種非常重要的高壓供電設備，所以對絕緣技術的應用有較高的要求，如何避免絕緣故障一直都是研究的重點。從絕緣介質這一方面來說，接觸網的絕緣主要有兩種，一是空氣間隙的絕緣，二是絕緣體的絕緣，但無論是何種絕緣，均會誘發(fā)電氣化鐵路接觸網的絕緣故障。從當前電氣化鐵路接觸網故障的發(fā)生風險來看，最常見的便是絕緣故障，這也讓絕緣故障成為了排查重點。在電氣化鐵路接觸網絕緣故障的表現(xiàn)上，主要有兩種表現(xiàn)，第一種是接觸網對地放電，第二種是絕緣子被擊穿。

在防范電氣化鐵路接觸網的絕緣故障時，可以重點從五方面著手。一是認真做好絕緣部分的清掃工作，污染嚴重的區(qū)段必須要進行定期或不定期的清掃，且清掃周期應盡量縮短，以便及時發(fā)現(xiàn)所存在的故障。二是對于環(huán)境較為惡劣的區(qū)段來說，因為抗污染的能力較差，所以應使用抗污能力強的方式，以求實現(xiàn)理想的絕緣效果。三是鐵路附近的一些樹木和建筑物會對接觸網供電安全造成不利影響，所以要及時排查并處理，特殊情況要尋求相關部門的鼎力支持。四是對于高寒區(qū)段的電氣化鐵路接觸網，要根據(jù)實際情況做好除冰作業(yè)，避免出現(xiàn)摩擦力減小的情況，原因是摩擦力減小會導致安全距離減小[2]。五是定期測量接觸網的重要部分，確保接觸網可處于正常運行狀態(tài)。總的來說，在電氣化鐵路接觸網的絕緣故障防范中，應秉承一點基本原則，即接觸網在最為惡劣的條件下依然可以保持安全距離，不會出現(xiàn)絕緣故障。

二、空間結構尺寸故障分析及防范措施

接觸網可以為電力機車運行提供所必需的電流，同時能夠確保接觸懸掛在正確的空間幾何位置中。當同時實現(xiàn)這兩方面的作用，電弓能從接觸線上取流時，不會出現(xiàn)質量問題。但是往往在接觸網系統(tǒng)運行過程中會出現(xiàn)某一部分技術參數(shù)發(fā)生變化的問題，或者當接觸懸掛出現(xiàn)零件脫落的情況時，整個電力機車的運行會受到較大的影響，情況嚴重時會導致電力機車運行網絡出現(xiàn)整體性的故障。

在空間結構尺寸故障的防范中，當前主要是從四個方面著手。一是做好接觸網運行參數(shù)的監(jiān)測預警，發(fā)現(xiàn)安全故障時及時處理，以確保接觸網參數(shù)始終正常。二是測量弓網取流的效果，對易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)開展重點性的測量，尤其是應該將中心錨節(jié)、線岔、錨段關節(jié)、分相、分段的測量視為重點。在完成測量工作后，要及時分析所測的各項參數(shù)信息，對可能存在的風險或問題及時處理，避免誘發(fā)更嚴重的故障。三是對接觸網整體系統(tǒng)開展定期或不定期的檢查，確保整個系統(tǒng)處于良好運行狀態(tài)。比如在設備使用前要對各部分的螺栓緊固性做好測量與分析，若是存在松動則要及時緊固。四是對接觸網各部件的運行情況做好檢查和判斷，評估是否可以滿足列車的運行要求。若某部分部件無法很好地滿足列車安全運行的要求，則要及時替換或改造。

三、主導電回路故障分析及防范措施

在電氣化鐵路運行過程中，若是列車的運行密度較大，且多是大功率，則接觸網會不可避免的出現(xiàn)故障。具體來說，接觸網所要傳送的電能負荷會比較大，若是未能很好的控制則易誘發(fā)故障。從電氣這一角度來說，雖然不會出現(xiàn)太多的故障風險，但一旦出現(xiàn)運行故障，所造成的危害是較大的，甚至影響到整個電氣化鐵路運行安全，比如塌網與斷線這些故障對電氣化鐵路運行安全危害巨大。結合當前的研究成果來看，主導電回路故障可以表現(xiàn)為三種，一是設備接頭線燒傷，二是定位器根部燒傷，三是接觸網與承力索會斷開。

在防范主導電回路故障時，可以從三個方面著手。一是認真檢查電氣持續(xù)部分是否可以滿足安全運行要求，故障排查時可以采取開蓋檢查的方式，主要的檢查對象是回流線、接處懸掛、供電線。排查過程中發(fā)現(xiàn)問題后，應在第一時間開展更全面的檢查與診斷，在此基礎上按照工藝要求做好檢修工作。二是確認電聯(lián)的設置情況是否正確且科學，需要認真對比設計標準和實際的設置狀況，存在偏差時要及時處理，即對電聯(lián)結進行補充安裝[3]。若是電聯(lián)屬于大負荷或上坡段，則必須改造供電能力。三是對于主導電回路的不穩(wěn)定性接觸部分，要及時調整和處理，在運行過程中必須始終保持安全距離。

四、弓網故障分析及防范措施

弓網的最重要作用是輸送電能，電能輸送時主要有三種方式，即越區(qū)供電、雙邊供電、單邊供電。之所以會出現(xiàn)弓網故障，主要原因是接觸網零部件脫落，其次是天氣條件不佳或溫差變化過大時，弓網也容易出現(xiàn)故障。

在弓網故障的防范中，應非常重視信息化技術和計算機系統(tǒng)的應用，以此構建起弓網自動監(jiān)控系統(tǒng)，掌握弓網實時運行情況，發(fā)現(xiàn)故障第一時間處理。在弓網的監(jiān)測中，應重點做好拉出值、雙支接觸線橫向距離、觸線高度、振動補償值的監(jiān)測，降低故障發(fā)生風險。

結束語

電氣化鐵路接觸網所出現(xiàn)的故障類型較多，主要有絕緣故障、空間結構尺寸故障、主導電回路故障、弓網故障。在防范這些常見故障時，應做到針對性分析和處理，切實發(fā)揮好人才優(yōu)勢、技術優(yōu)勢和管理優(yōu)勢，以此保障好電氣化鐵路接觸網的安全運行。后續(xù)要在電氣化鐵路接觸網故障的監(jiān)測技術研究中大下功夫，掌握更多接觸網故障的監(jiān)測技術和防范要點，更好地保障電氣化鐵路的安全運行。

參考文獻

[1]吳延清.電氣化鐵路接觸網故障原因及其防護措施分析[J].自動化應用，2019（03）：120-121+131.

[2]劉習文.基于電氣化的鐵路接觸網故障分析與防范研究[J].中國設備工程，2020（23）：37-38.

[3]李長城.電氣化鐵路接觸網故障的處理研究[J].設備管理與維修，2020（04）：80-82.