浅析接触网弓网故障原因及防范措施

浅析接触网弓网故障原因及防范措施

张再勇

贵阳市城市轨道交通集团有限公司运营分公司，贵州 贵阳 550000

摘要：随着我国电气化铁路的飞速发展和列车运行速度的不断提高，服务于国民经济的电气化铁路已遍及各大运输繁忙干线，电气化铁路的运营里程将达到12万km。接触网是电气化铁路供电系统重要组成部分之一，它负责向高速运行在铁路线上的电力机车不间断地供电。根据多年来接触网故障发生次数的统计，电力机车受电弓与接触网导线在相互摩擦接触的过程中，只要有其中一方的工作状态不良就会导致弓网故障的发生。据不完全统计，弓网故障占接触网故障总数的比例相当大。基于此找出接触网弓网故障原因并采取相应的防范措施十分有必要。

关键词：接触网弓网；故障原因；防范措施

1 弓网故障的表现形式

根据多年来的故障分类统计，弓网故障的主要表现形式有打弓、刮弓、钻弓和刮网。

1. 1. 打弓

打弓是电力机车在运行过程中，机车受电弓受到接触网的撞击或者碰撞，造成机车受电弓变形或者损伤的状况。

1. 2. 刮弓

刮弓是指由于接触网技术状态不良或者从接触网上有零部件脱落等，将机车受电弓打坏或者打掉。

1. 3. 钻弓

钻弓是指由于接触网技术参数超标，或者受拉的定位导线松脱，使通过的机车受电弓脱离接触网的状况。

1. 4. 刮网

刮网是指高速运行在铁路线上的电力机车受电弓变形后，刮坏沿铁路线布置的接触网，严重时刮断导线，拽倒支柱。

打弓、刮弓和钻弓是由接触网造成的，刮网是由电力机车造成的。

2 打弓可能造成后果有以下几方面

2.1 受电弓受损运行，对线路其他设备造成损坏。

2.2 接触网零部件受损、脱落后，造成后续车辆打弓、碰弓以及与机车放电等故障。

2.3 接触线运行年限久，磨耗量增大，当机车取流增大时容易烧断接触线，造成接触网断线甚至塌网事故。

2.4 接触线在维修、更换过程中出现硬点，造成打弓、剐弓。

3 接触网故障判断方法

3.1 风速、温度以及湿度的影响

(1)风速影响

接触网在大风的作用下导致线间距离小于安全距离，因而导致附加导线、承力索烧伤，大风引起异物挂在线路上造成线路短路，大风致使接触网不断抖动，以至于受电弓很难受流，甚至致使导线断裂.

(2)温度影响

温度过高或过低都会导致线路弛度发生变化而引起断线，在一定的温度条件下会使导线覆冰从而发生过荷载、绝缘子覆冰闪络、导线覆冰舞动等故障.

(3)湿度影响

接触网装置的绝缘效果与湿度息息相通.当绝缘子表面积污在一定的湿度条件下很容易发生污闪，而湿度也会影响覆冰情况.当绝缘子覆冰在融冰过程中很容易发生因水流在设备表面而造成短路的情况。

3.2 根据跳闸情况判断

(1)永久接地：变电所断路器跳闸，重合闸和强送均不成功，可能由于接触网或供电线断线接地、绝缘子击穿、较严重的弓网故障、机车故障等。

(2)断续接地：变电所断路器跳闸重合成功，过一段时间又跳闸，可能是接触网或电力机车绝缘部闪络；列车超限、绑扎绳松脱；树木与接触网放电、接触网与接地部分距离不够、接触网断线但未落地、弓网故障等。

(3)短时接地：变电所跳闸后重合成功，一般是绝缘部瞬时闪络、电击人或动物、网上飘落物、树枝烧断等。

4 分析接触网弓网故障原因

4.1 导线烧断故障

接触网导线高低不一，设计根据大站导高6450mm，隧道导高5720到6000mm之间为准则，在导高变化时导致接触悬挂弹性大小不一，变坡点时造成高温灼伤接触线，若同时受有损伤的电弓通过就容易产生弓网故障。

4.2 电连接、吊弦原因

电连接常存在数量和位置的不合理设置，尤其是在坡道上下时，容易造成吊弦过流被烧断。用于固定吊弦、电连接线夹长时间处于振动状态，长期以来由此线夹和螺栓松脱导致弓网故障。

4.3 绝缘故障

由于接触网作为高压供电设备，因此对其绝缘具有较高的要求，需要通过运用绝缘技术来达到绝缘的要求。接触网绝缘主要是绝缘体及空间间隙的绝缘，但无论是哪种方式的绝缘都会影响接触网的正常运行。这就导致当前电气铁路接触网故障多属于绝缘故障。在排查接触网故障中，需要将绝缘故障作为排查的重点。绝缘故障多表现为绝缘子被击穿、接触网对地放电等。

4.4 零件松动脱落故障

零件松动脱落故障主要是T型头螺栓松动和接头螺纹滑牙引起的。行车密度增加时，能量会叠加，使振动合成后需要将能力释放到悬挂系统中，对悬挂系统造成较大的影响，尤其是整个悬挂系统的中间接头位置，并且在冲击力和受电弓接触抬升力的作用下，会导致中间接头螺纹滑牙，此种情况致使接头位置形成硬点，给受流质量不良的带来影响。

5 电气化铁路接触网故障的防范措施

5.1 接触网技术参数要定期测量

在具体进行检修的时候，测量工具的精确度也会对接触网造成一定的影响，在测量过程当中受接触悬挂的晃动、气候温度、技术人员以及风力等因素的影响都会使测量数据产生一定的误差，所以，在具体检测的时候可以通过接触网检测车来对接触网的动态参数进行测量。而在检修调整的过程当中，为了从根本上避免误差过大，必须要进行实地静态测量。由于导线受定位器长度的限制，因为调整的误差和温度的改变，导致定位器偏角过大，要想对其进行有效解决，在条件允许的基础上，需要采用更换平衡定位器或者是防抬高定位器的方式来进行。

5.2 接触网方面

（1）按维护检修周期要求，对接触网定位点处参数的测量是重中之重，主要是防止因温度变化线索来回伸缩造成参数变化超标导致事故。在接触网检修作业中，选用精准的测量参数工具是非常重要的，目前电气化铁路接触网测量一种是使用DJJ-8接触网测量仪及成都的智能接触网检测小车测量数据准确。二是利用检修作业车升弓滑行测量接触网动态参数首要考虑的方法。神朔重载铁路地处北方，年温差较大（冬季-30°、夏季+38°），所以在数据调整作业时必须考虑实际温度，防止因自然环境温度的影响使定位偏移，产生超标拉出值，发生弓网故障。

（3）接触网检修选材也非常关键。防止因材料质量和使用不当引起零件断裂而造成弓网故障。例如神朔线发生多起单线隧道调节螺栓断裂，影响供电的事故。要求加强材料质量的检验手段，杜绝不合格材料被用在设备上，加强小曲线半径区段接触悬挂的巡视检查，反定位加装防风支撑，提高稳定性等措施将弓网事故消灭在萌芽状态。

（4）防止导线烧断故障的措施，加强巡视工作，及早发现接触导线的硬点、硬弯，查明拉弧点的原因，并及时处理，电连接线夹、设备线夹连接可靠，重点检查线夹内打火放电现象，对有可能造成承力索、导线非正常过流的部位加装连接可靠的电连接。

（5）防止线路原因引起弓网故障的措施，由于接触导线在空中的相对位置，取决于线路，线路的起拨道将直接影响接触悬挂的定位参数。因此在工务大型作业时，必须做到现场参数卡控制度，工务、供电部门共同遵守，防止事故发生。

5.3 电力机车方面的防范措施

(1)加强机车出库前的检查工作，从受电弓绝缘子底座、三角架结构到弹簀滑板逐项检查，确保在出车前受电弓运行状态良好，杜绝机车带隐患上线运行。(2)机务部门和供电部门加强合作，保持信息互通，共同解决弓网接触状况出现的各种问题。

6 结语

引发弓网故障的原因很多，针对所提出的防范措施，各相关部门必须加强联系，制定相应的互控制度，完善协调机制，并在实际的安全生产各个环节严格实施，确保运行中的接触网及受电弓时刻处于良好的技术状态，有效避免各种原因引起的弓网故障，确保机车的安全运行。

参考文献：

[1]续晓霞.电气化铁路弓网故障分析[J].科技情报开发与经济，2010,(06),218-219。

[2]顾涛.高铁弓网异常故障综合分析方法的研究与实践[J].上海铁道科技,2014,(02),60-62.