地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析

地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析

曹永

南京地铁运营有限责任公司 江苏省南京市 210000

摘要：针对于刚性接触网来说，主要是地铁供电系统的重要组成内容之一，在地铁供电系统中起着非常重要的作用，目前基于我国交通行业的持续发展，对地铁供电系统的安全和稳定性提出了很高的要求，因此在地铁供电系统中很有吸引力 必须保证刚性接触网的稳定运行，为地铁安全稳定运行提供相应的保障，促进我国交通事业的持续稳定发展。 本文主要分析地铁供电系统中刚性接触网常见故障及防范措施的分析

关键词：地铁；供电系统；刚性；接触网

引言

地铁作为目前的主要交通工具之一，以其高速、高质量、高安全性等特点受到大众的好评。 地铁之所以能够实现高安全性，与支撑其运行的安全可靠的供电系统有很大的关系。 刚性接触网作为地铁供电系统的重要一环，自然成为保证地铁运行质量的重要因素。 另外，刚体接触网与地铁的接触概率很高，地铁在长期运行中会对刚性接触网造成这样的伤害，不可避免地会给一般的刚性接触网带来故障。

1、地铁供电系统中刚性接触网相关概念解析

刚体接触网是刚体悬挂接触网的简称，接触网由接触线、总线等部分组成，具有占用空间小、不需要张力补偿等特点，是近年来地铁供电系统常用的设施之一。 另外，刚体接触网的种类包括“π”型、“t”型(主要指接触线和母线形成的形状)、第三轨道接触导轨等各种形式。 刚性接触网之所以广泛应用于地铁工程，除了具备上述特点外，还与其性能有很大的关系。 1 )维修简单、一般的刚体接触网，维修难度小、安全性高，后期维修难度降低。 2 )更灵活、更刚性的接触网在设计上更灵活，性能也更稳定，能够满足多样化地铁的发展需要。

2、常见故障问题分析

2.1存在接触线故障

在地铁供电系统中，接触网是比较常见的故障问题，其故障问题主要有磨损和烧毁等。 一是地铁供电系统发生了接触线磨损故障的问题。 由于列车在高速行驶的过程中容易发生电气磨损等问题，所以一般来说，电气磨损的故障主要出现在受电弓接头、特殊的线路和锚固关节位置。 二是地铁供电系统存在烧毁故障，这种故障主要是由于受电弓及接触线脱槽等位置不够平滑，同时刚性定位夹设计不合理等原因造成的，这一问题的发生严重影响了地铁的稳定运行。

2.2存在零件松动脱落故障的问题

针对这种故障问题，其产生原因主要是t型头螺栓松动，接头螺纹滑脱发生的故障，地铁车辆在行驶中密度增加后能量也会相应叠加，其振动合成后直接释放到悬架系统中，这是因为 特别是在悬架系统的接头位置，受到冲击力和受电弓接触压力的相互作用，其中间接头的螺纹发生滑动时，在其接头位置会形成硬点，严重影响受流质量，同时不能保障地铁车辆的安全稳定运行。

2.3悬挂变形、绝缘子异常破损或螺栓松动

地铁供电系统运行中，刚性悬挑梁受母线热胀冷缩效应的影响，出现小曲线半径位置定位夹变形、独立机械级伸缩量变化等异常情况，引起绝缘子或螺栓松动引起供电异常。 另外在应用绝缘子的过程中，会引起破损、瞬间破坏爆炸的问题。 另外，绝缘子表面的污染导致电阻增大，高压放电增加，绝缘绝缘体被破坏，发生供电事故。 另外，由于各厂家的螺栓设计形式、紧固扭矩要求差异较大，在零部件厂家使用的螺栓紧固力不足的情况下，刚体悬架松动、脱落的风险会变高，从而影响最终的使用效果。

3、地铁供电系统中刚性接触网故障的防范措施

3.1分析接触线以及受电弓和零件松动措施

地铁供电系统在处理接触线故障问题时，需要从接触网的来源进行合理分析，主要是在接触网实际设计的过程中，要根据每条线的情况进行合理的设计，如列车车速等，严格有效地设置支撑点的跨度。 在列车减速区域，必须科学设置绝缘锚固关节，以有效降低受电弓接头的磨损。 但针对受电弓的磨损故障，在进行实际防治时，必须对施工和设计过程的质量给予足够的重视，在设计和施工过程中，通过详细的计算和准确的定位，使其接触网满足国际规定的要求，其曲线分布得以充分实现 另外，零部件松动问题在预防和处理过程中，一般采取缩短检测周期的情况，可以更及时地发现零部件松动问题，消除该问题，加强零部件。 由于地铁列车整体行驶密度相对较大，检修人员在实际进行检修的过程中，由于时间不太充裕，在一定程度上增加了检修工作的难度，也出现了接触网后零部件松动的问题。 必然要针对t型头螺栓松动的问题，钢槽垫圈需要选择弹性垫圈。 另外，采用相应的销孔螺栓进行螺栓紧固处理，可以有效地减少零件的使用数量。 但是，在螺纹牙的情况下，必须及时更换处理中间接头。 通过从连接技术和零件的材料方面进行分析，在确保电气性能正常发挥的基础上，选择耐磨性和硬度高的材料进行制造，同时持续优化母线和中间接头连接技术，使力分散在接头螺纹的位置，不增加螺纹破损次数。

3.2对接触网进行定期维护

如果柔软的接触网出现裂纹、弯曲、腐蚀，地铁的直流供电系统就会产生破坏。 这就要求在设计开始之初重视零部件的质量。 由于地铁在运行中可能会受到外部环境的干扰，解决起来也不容易，所以检查员要认真进行日常维护，并且在零部件损坏时及时更换，减少故障的可能性。

3.3接触线故障的防止措施

(1)做好清洁工作，特别是易污染区域，有必要定期清洁。 在工作环境恶劣的区域，绝缘体选用硅橡胶材质的绝缘体，加强对在恶劣环境下工作的绝缘体的清洁。 (2)建议将锚固关节、线分支部的非工作支从工作支抬起2~4mm，在过渡部使刚性段绝缘体的滑块和刚性总线的安装保持在1mm的台阶上，在满足相关设计参数要求的条件下，进行刚性连接 (3)在接触线安装过程中，避免硬弯，保持巴士线夹的清洁性和接触线完全嵌入线夹内(4)加强水患严重隧道区的防水工作，在巴士上安装防护罩和其他防护措施。

结束语

如上所述，地铁供电系统中刚体接触网常见的故障和防范措施很多，相关人员在选择上可以结合实际情况，避免错误地影响刚体接触网的正常使用。 普通相关人员可以从完善零部件类故障防范机制、完善接触线类故障防范机制、受电弓故障监测与防治等方面全面提高刚性接触网的质量，为地铁的安全运行提供保障。

参考文献：

［1］刘二江．地铁供电系统中刚性接触网常见故障研究［J］．中国设备工程，2019，99(21):198-199．

［2］刘二江．地铁供电系统环网供电技术的应用研究［J］．科技创新与应用，2019，99(29):165-166．

［3］陈航．地铁供电系统对地铁运营安全的影响分析［J］．中国设备工程，2019，99(19):164-166．

4. 艾东兵.城市轨道交通刚性接触网拉出值优化[J].城市轨道交通研究，2018（7）：50-53.

5. 钟人正.地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析[J].工程建设与设计，2018（14）：72-73.

6. 周玉华.城市轨道交通接触网检修工