探讨地铁刚性接触网如何有效减低故障率

探讨地铁刚性接触网如何有效减低故障率

杨林

贵阳市城市轨道交通集团有限公司，贵州 贵阳 550000

摘要：地铁作为当前主要的交通工具之一，以其高速度、高质量、高安全性等特点受到大众一致好评。地铁之所以可以做到高安全性这与支撑其运行的安全可靠供电系统有很大关系。刚性接触网作为地铁供电系统重要一环，自然成为保证地铁运行质量的重要因素。而且，刚性接触网与地铁的接触几率大，地铁在长期运行中难免会对刚性接触网造成这样或者那样的伤害，进而导致一些常见的刚性接触网发生故障。

关键词：地铁；刚性接触网；减低故障率

1 地铁接触网故障的危害

接触网是电力牵引的重要组成部分，它担负着不间断地向沿线运行中的电力机车输送电能的重要任务。接触网无备用，运行要求苛刻，容易发生故障。一旦接触网故障那么必将导致地铁停运，而延误地铁运营将会产生非常恶劣的影响。还会涉及接触网发生事故后迅速抢修、送电、通车等许多方面的问题。经验证明，正确迅速判断查找出故障是减小影响的关键。事实证明，通过站务，乘务及接触网工的共同努力接触网故障是可以避免的。

2 分析地铁刚性接触网的常见性故障

2.1 接触线磨耗严重

采用刚性接触网供电，部分区段的接触线会发生磨耗不均匀、磨耗比较快、电弧烧伤等情况。接触线的磨耗严重，一方面会导致弓网配合关系变差，发生弓网离线、产生电火花、燃弧等现象，严重影响弓网设备和取流质量；另一方面还会降低接触线的使用寿命，并且一旦锚段的某一点或者是某一区段发生异常磨耗，就需要对整个锚段的接触线进行更换。

刚性接触网发生接触线磨耗严重主要有三个原因：一是机械磨损，指的是由摩擦力影响产生的磨损，包括黏着磨损、硬粒磨损以及永久性磨损；二是电气磨损，在电流的作用下会加速碳滑板和接触线的磨耗，发生电离子转移；电弧侵蚀接触材料会引起电弧熔损；三是化学磨损，在天气影响下接触线会产生溶解和腐蚀等现象，在摩擦力作用下会加速磨耗。

2.2 接触网发生馈线开关跳闸且重合失败故障

当判断已经发生接触网发生馈线开关跳闸且重合失败故障后要进行进一步的判断，通过各种现象的判断来找出故障的地点和原因。在发生故障之后要首先检查供电臂，如果内部的所有机车降弓后没有办法进行供电，就可以初步判定为故障引起点为馈线中的永久接地点，在判定之后要进一步进行原因分析，一般该问题的出现是由于绝缘体性能下降实际效果不佳、供电线路因与地面接触而断开、人为隔离开关操作失误和在吸流变压器中发生短路问题等。如果在初步检查后发现供电臂中的所有机车降弓后有办法进行供电的就可以判定为馈线内存在永久接地点故障，针对这种故障需要工作人员对机车进行逐一排查找出跳闸的机车，根据现场实际情况的不同进行恢复处理。对接触网发生馈线开关跳闸且重合失败故障进行检测和修复是保证地铁正常安全供电的关键。

2.3 绝缘子破坏的影响

当绝缘子遭到严重破坏、悬挂形状产生异变以及螺栓松动和汇流排独立机械段预留空间不足时，汇流排会在周围气温的影响下引发刚性悬挂受力异变化，同时，倘若绝缘子的质量较差，则极有可能引发爆裂击穿的严重现象。另外，如果在施工过程中，绝缘子的表面受到严重性的污染或绝缘子的材质与施工现场不融合，就会在一定程度上导致绝缘子闪烙放电而被击穿；在实际施工过程中，通常都是以螺栓连接的方式来悬挂刚性部件，在装配组装中，如果未使用特定的工具对所组装的设备进行加固，就会使得设备的紧固力与设计紧固力互相排斥。

2.4 汇流排故障及拉弧的影响

在汇流排发生故障后，将会直接导致其安全性能降低，设备精度减小，两个悬挂中心线与受电弓的中心不重合，在弯曲部分中，接触线更偏心地接地，使得汇流排的中心线垂直于轨道表面，轻则导致故障部分的接触网瘫痪，重则直接影响列车的速度和稳定性。

3 地铁刚性接触网故障的查找和处置方法

3.1 利用分段试送点方法进行故障查找

在能够重合闸的情况下，对故障展开判断，可以对故障的波形进行下载，然后对其中的参数展开分析，在不会对车辆运行造成影响的情况下，可以申请在夜间车辆运行接触后，对相关的设备进行检查。

在重合闸未成功的情况下，可以对故障点展开分段排查，对排除故障的情况下可以运用越区供电，从而让地铁保持正常运行。将线路上的隔离开关进行断开，然后送电，若是可以实现正常送电，可以将电缆故障排除，这个时候应该是接触网的本体故障，若是没有进行正常送电，则是意味着接触网的线路是不存在故障的，可以采取越区供电的措施。

在存在本体故障的情况下，结合跳闸的类型，对故障展开有针对性性地排查，在维修中可以运用分段送电的手段，对故障点进行确定，维修人员需要对设备状态全面掌握。

3.2 对不易判明的故障的处理步骤

①首先要走访故障测试装置的技术人员确定故障大致发生的地点。②检查接触网工作区域中是否存在闪络痕迹和电路烧伤痕迹，查看火花间隙是否有击穿的状况。③采用分段试送电的方法进行逐一排查最终确定故障点。

3.3 磨损的维护措施

在地铁的运行过程中，不可避免地会出现各个系统和部位的磨损，其中最常见的异常磨损多见于处于过渡部位的电缆。这是由于过渡部位的电缆大多都是刚性-柔性相交处，这就意味着他不能承受过大的应力。因此，为了降低过渡处电缆出现问题的概率，可以适当增加刚柔交界处的程度，例如，在交界处中间的位置增加一些额外的措施，对此处的电缆进行进一步的控制和固定。其次，为了提高刚柔交接处电缆的质量必须要严格按照施工标准来进行施工，尽可能的保证汇流排安装的精确度。最后，在施工前和施工过程中还要从多个不同的方面来考虑施工工作，通过不断地调节接触网的压力，提高各部分零件和材料的质量来进一步确保地铁的问题运行。

3.4 防范汇流排各方面故障问题方面

①重视材料选用，尽可能选用具备较强热胀冷缩性能的汇流排，在汇流排施工时，施工人员对汇流排与定位线夹连接处进行深层清理，确保连接位置清洁，防止卡滞，进而确保汇流排与定位线夹处于同一平面，避免故障发生；②对于污染较为严重的区域加强清扫处理；对地铁周边情况做好日常检查，及时发现影响接触网供电稳定与安全的各种潜在因素，并及时处理，消除各种潜在安全隐患；③在出站加速段、变坡点、减振道床及锚段关节处使用弹性定位线夹，增加刚性接触网的弹性。④汇流排安装时严格按照设计要求进行施工，并满足两段汇流排之间的夹槽连接处不平顺度须小于0.3mm，两段汇流排接缝处的缝隙应小于1.0mm。汇流排中轴线应垂直于所在处的轨顶平面，偏斜不应大于1°。⑤刚性接触线架设时采用架线小车导入安装方法，利用架线小车牵引与铜导槽组联动控制进行展放和导嵌接触导线，以确保接触导线架设后平滑自然，不产生硬弯和损伤情况。⑥运营期间，加强线路巡视，在隧道渗水处及靠近隧道洞口刚柔过渡处，确保汇流排防护罩安装稳固，避免在低温情况下因滴漏水产生结冰而引发故障。

4 结语

本文主要是以地铁供电系统中刚性接触网出现的一些常见故障为主展开的分析，希望可以为那些从事地铁供电系统中解决刚性接触网中出现故障的从业人员提供一些帮助，同时也想着为了做刚性接触网的工作人员提供一些遇到问题可以参考的方案。从而保证刚性接触网的正常运行，加速我国地铁事业的不断运行和发展。

参考文献：

[1]李青强.地铁牵引供电系统可靠性分析[J].技术与市场，2012（05）：104-105.

[2]田江波，张磊.地铁牵引供电系统可靠性分析[J].百科论坛电子杂志，2018(14)：521.

作者简介：杨林；1989.05；男；汉；贵州镇远；本科；助理工程师；地铁接触网。