電氣化鐵路接觸網、弓網故障分析與防控

張林杰

中鐵電氣化局集團第三工程有限公司（450000）

0 前言

接觸網是一條比較特殊的輸電線路，是電氣化鐵路中主要的供電裝置，對鐵路運行有著極為重要的作用。接觸網的布置主要以鐵路線走向為依據，且為戶外作業，因此接觸網工作環境十分惡劣，極易受到自然環境影響，一旦受到破壞，鐵路整體系統就會出現問題，情況嚴重時還會導致鐵路運輸中斷，讓企業、社會受到經濟損失。目前，接觸網導流受到阻礙，弓網故障問題頻發，因此如何提高接觸網運行質量，避免弓網故障，保障鐵路穩定運行，是供電系統急需解決的問題。一般情況下當接觸網、弓網出現故障，工作人員很難尋找出故障點，無法進行及時搶修，維護成本過高，因此建立好接觸網導流系統是保證電氣化鐵路順利運行的重要前提，應加強對接觸網、弓網問題的探析，采取有效方案降低電氣化鐵路接觸網、弓網的風險概率。

1 發生弓網故障的危害性

弓網故障是指為電力機車提供電能的接觸網相關部件與電力機車的受電弓發生非正常接觸，造成受電弓或接觸網設備損壞的故障。以往新開通的接觸網線路由于種種原因曾多次發生各種故障，發生頻次最多的就是接觸網斷線故障。在供電系統設備檢修中，最具破壞性、影響范圍最大、最難恢復處理的就是弓網故障，所以，無論是技術業務主管部門，還是運營維修部門，均應將弓網故障視為引起供電事故的頭號大敵。

2 弓網故障分析

接觸網由支柱、接觸懸掛、定位裝置以及其他基礎設施組成，都是露天裝置，容易受自然因素的影響，因此，接觸網具備結構簡單、零部件輕巧、耐腐蝕、耐磨等特點。然而電力機車運行過程中很容易刮壞受電弓，引起弓網故障，嚴重時，承力索和導線會出現斷裂，影響接觸網設備正常運行，導致運輸中斷。

2.1 受電弓運行狀態不良

機車受電弓是接觸網運行中最為重要的一項設備，與接觸線直接接觸，從中獲取電流，持續不斷地給電力機車提供動力。如果機車受電弓運行狀態不良，施工人員對其沒有進行及時處理，會導致受電弓出現問題，引起滑板條螺絲松動，嚴重者還會導致受電弓弓壓異常。因此，電氣化鐵路列車在運行過程中就會很容易出現刮弓現象，尤其在接觸網道岔處、絕緣關節處、分段絕緣器處，這種現象極為頻繁。另外，如果電力機車誤闖入無電區，也會導致受電弓出現刮弓事故[1]。

2.2 工務部門和供電部門施工配合中出現問題

接觸網是一項比較特殊的輸電設備，和鋼軌運行緊密相連，因此，工務部門和供電部門在日常作業中會出現交叉作業。如果工務部門在進行軌道起道、落道、撥道等作業時，會改變鋼軌線路，如橫移、曲線超高。在此情況下，工務部門要將改變狀態告知供電部門，如果沒有告知，會很容易導致列車在運行過程中接觸網導高出現明顯降低或偏高，列車無法獲取持續穩定的電流，受電弓上下波動較大，后果是極為嚴重的。同時，也會導致弓網出現拉出值改變，引發弓網脫弓、打弓現象，導致弓網故障。

2.3 產品質量低

接觸網和鐵路線路緊密相連，因此無論是運行還是安裝都會涉及很多設備。如果接觸網設備和零件出現質量問題，就會導致弓網故障。尤其在安裝過程中，施工人員因技術問題導致接觸網安裝不到位，如吊弦線夾安裝不到位，高速運行中的吊弦會出現斷裂。在長時間工作狀態下，接觸網電連接線、導線、承力索會出現疲勞，導致損壞，其質量會出現明顯下降。此外，如果接觸網弓網的線路材質存在問題，則容易導致接觸網運行出現短路狀況。由于接觸網屬于戶外作業，很容易受到天氣因素影響，如大霧、雷雨、大風、冰雹、凍雨等自然災害。地震、滑坡、塌方、山體崩塌等自然地質災害也會對接觸網弓網產生一定的威脅。當接觸網受到外界沖擊，零件就會出現老化引起斷裂，尤其在氣候變化比較大的地區，這些地區大風頻發，接觸網在大風作用下，擺動幅度會逐漸增多，引起零件脫落、損壞，引發弓網故障。

2.4 設計不恰當

接觸網施工單位在日常工作時，會根據設計圖紙施工，以圖紙上的數據作為安裝標準。因此接觸網設計在電氣化鐵路運行中有著極為重要作用。然而在實際施工過程中，由于多種原因，接觸網設計人員所設計的方案很容易與實際情況脫節。在一般情況下，這些缺陷很難被發現，尤其一些線路過長的電氣化鐵路，只有在列車運行時，其缺陷才會表露出來，但是這個時候弓網已經出現故障。

2.5 施工技術不恰當

研究發現，大多數電氣化鐵路施工人員在施工初期，對于接觸網施工工藝沒有引起足夠重視，這也是列車前期運行中極易出現弓網故障的主要原因。對于問題比較嚴重的接觸網，鐵路施工單位會對其進行大修。接觸網大修時會停電，且停電時間較短，大部分施工人員對于一些數據收集不全面、分析不到位，導致大修以后出現更多弓網故障[2]。

3 減少弓網故障的有效措施

3.1 提高人員維修能力

接觸網維修人員必須充分掌握接觸網設備運行參數，了解各項標準。在日常工作中要進行總結，積極尋找問題，制訂相關解決措施，才能很好地提高接觸網質量，避免弓網故障。我國高鐵發展迅速，電氣化鐵路施工技術在不斷地更新，因此維修人員應該加強自身專業素養，緊跟時代潮流，學習先進維修知識，保障接觸網正常運行。如鐵路公司可以對維修人員進行培訓，讓維修人員觀看國外先進維修技術，尋找其中有用知識點，結合我國接觸網發展現狀，進行技術革新。另外，鐵路公司也可以和大專院校學校合作，培養出高質量維修人員，為鐵路接觸網維修注入鮮活血液。通過這種方式，鐵路維修人員能夠在教導學生的同時增強自身專業素養。

3.2 全面提升管理人員的水平

管理人員應當系統了解和熟練掌握供電接觸網系統的關鍵部位，提高供電質量，并盡量杜絕弓網的故障。管理人員包括教育、安全、技術等專職人員，要深入現場掌握一手資料，把握供電設備系統安全重點和要害部位，有針對性地進行技術業務指導，把各種檢查考核重點轉移到設備關鍵部位的關鍵點上來。總之，提升職工技術技能，不斷提升設備本身內在質量，對弓網事故的分析要堅持實事求是，對事故的處理要堅持“四不放過”。

3.3 加強對鐵路接觸網弓網的日常檢修和維護

鐵路維修部門需要加強對當地的鐵路接觸網、弓網的日常檢修工作，盡可能地將事后處理轉變為事先預防。在日常檢修工作中，首先要加強對故障多發部位的檢查和維護。相關單位需要提前對接觸網進行質量控制，加強對鐵路接觸網建設的質量管理，從而提高接觸網的建設質量，以減少日后的維護工作量，降低維護工作的成本。在檢修過程中，鐵路部門需要針對檢修展開專業性的技能培訓，使維修人員掌握專業的檢修技能和故障防范技巧，從而提高工作效率和質量。

3.4 協調部門之間配合

出現弓網故障并不是一個部門的單獨原因。接觸網工程比較復雜，涉及的部門也比較多，如工務部門、供電部門、電務部門。因此鐵路企業應該加強部門之間協作，通過合作方式尋找出弓網故障發生原因，并對故障進行詳細分析，制訂故障發生報表，提高相關工作人員工作效率，讓接觸網隱患、缺陷清晰明了，幫助維修部門制訂針對性措施。

接觸網隱患難以發現，尤其線路較長鐵路，隱患更為隱蔽，因此鐵路企業可以選擇一些具有顯著特點的鐵路線路，如線路長、環境復雜，讓各部門對其進行深入分析，尋找其中可能存在的安全隱患，并交與維修部門，制訂相關解決措施，大幅度降低接觸網、弓網故障發生頻率[3]。

3.5 完善維修手段，采用現代化維修方式

接觸網長時間良好運行是保證鐵路運輸重要基礎。因此鐵路部門需要將材料與設備進行優化改良，選用新型材料和設備，才能保證接觸網良好運行。如鐵路部門可以引入先進維修器械，替換傳統器械，優化維修方案，提高維修人員工作質量和效率。在接觸網施工階段，施工單位也應該引入先進設備，提高接觸網施工質量，保證接觸網能夠抵御外界復雜環境，延長使用壽命，保持長時間良好運行，為維修人員減輕工作壓力。

3.6 深入研究弓網

弓網故障主要原因是接觸網和受電弓狀態不良，因此技術人員必須對其進行深入研究，尋找其中關系，減少弓網故障發生概率。鐵路部門可以成立專門研究小組，研究受電弓和接觸網之間關系，并將其制作成報表下發到各個部門。施工人員要充分了解二者之間關系，勤觀察、多對比、細化細節，從源頭上降低弓網故障出現概率。

4 結語

弓網故障對電氣化鐵路運行而言有著極大影響，因此技術人員必須對相關設備進行詳細分析，采用針對性方式進行研究，讓接觸網運行設備能夠處于可控狀態，接觸網發生弓網故障概率就會大幅度降低。