受电弓与接触网系统故障可靠性研究

受电弓与接触网系统故障可靠性研究

覃浩

南宁轨道交通运营有限公司,广西南宁，530000

摘要：由于近些年中国国内电气化铁路的发展强劲，随着中国轨道交通技术标准的提高和成熟，中国地铁也显得越来越普遍，而与此同时带来的问题也对轨道交通的安全平稳运营提出了更高的要求。接触网是轨道交通牵引供电系统的一个主要构成单位，同时也是影响电客车正常运行的一个主要原因，每年由于弓网问题而引发的列车交通事故所占的比率一直居高不下，使得弓网问题逐渐变成了轨道交通牵引供电系统中长期存在的一种“疑难杂症”。由于弓网问题通常存在着事故排除难、组织抢修困难、抢修期限长等特征，使得怎样防治弓网问题成了电力领域中避不开的一个问题，这对于轨道交通牵引供电系统的建设也具有很大的作用。

关键词：轨道交通；接触网；弓网

引言

中国轨道交通近年来的高速发展大大增加了列车的运能和运力，大大提高了工作效率，但每年由于弓网故障而造成的经济损失也是很大的，所以防止弓网故障已经成为当务之急。经过对以往事故案例的剖析总结，不难总结出造成故障产生的主要原因有什么，而针对上述原因我们就能够逐条地对其剖析，也使人们知道了故障的一般预防措施。

一.简述弓网关系

电力机车动力源一般均由受电弓与接触线滑动接触取流来得到的，尽管各种机车受电弓形式不同，其基本原则却大都相同。因为受电弓和接触网线路已经形成了密不可分而又相对独立的二个连接单位，所以如果任何一方有反常，就势必会干扰另一方的正常。所以防止弓网故障就必须把两方面一起抓好，可以使我们比较显著地降低弓网故障的发病率【1】。

二.弓网故障发生的原因

弓网故障所产生的影响因素是多种多样的，在运行过程中，外界条件、机车受电弓、接触网线路、钢轨参数等都是主要影响因素，现从以下3个相对主要而可控的几个方面去进行分析。

（一）由机车受电弓原因引起的弓网故障

机车的受电弓架、弓头歪斜、滑板运动件的缺失、损坏等，造成受电弓状态不好时都会引起刮坏接触网供电零部件的状况，进而造成弓网事故。例如：受电弓头的调节参数不合格，造成弓身歪斜，造成钻网、刮断吊弦、定位器等的接触网供电零件；受电弓滑板运动条折断、松开等现象造成受电弓卡网、刮网，造成接触线损坏；受电弓升压不足导致工作输出电压增大，烧伤接触线；受电弓滑板运动材质不符合一定标准，造成摩擦力变大，使接触线磨损加剧。

（二）由接触网系统原因引起的弓网故障

接触网的供电参数不合格、质量不合格、保养不严格等，许多原因均可能造成刮坏、刮断受电弓，从而造成弓网事故。如：对接触导线磨损面积过大、扭面、硬弯、烧伤、跨内高差过大或因技术问题而不进行处理，甚至造成打弓；接触导线技术参数不合格，拉出值超标以致超出受电弓的操作区域，致使受电弓钻弓；环境温度的突变引起隔离开关、避雷器引线、电源导线的尺寸变大，超标致使刮弓、钻弓等，致使受电弓脱落或受电弓滑板损坏；定位器脱落、线夹歪斜、吊弦烧断等，致使打弓；接触网的主要零部件质量也存在问题，造成受电弓的损坏。

（三）由钢轨参数变化引起的弓网故障

工建专业人员进行的捣实、清筛、拨道、移轨、调整超高等工作导致接触网供电参数的变化，从而改变了弓网相对位置，引起弓网故障。

三.针对弓网故障所采取的有效预防措施

（一）严格执行日常巡检制度

电客车驾驶员、检测技术人员和供电专业的设备巡检员，在设备巡检过程中必须严格履行巡视检测要求，确保巡视检测品质，对出现的问题或隐患及时提示并按照紧急程序采取相应对策，绝对不能松懈戒备，臆测隐患问题的严重性，从而造成了交通事故的重大损失。

（二）提高检修人员的素质能力

日常检测技术人员应做好操作技能的训练与掌握，提高素质水平，熟知标准，检测工程中出现技术参数不合格、检测方法错误或出现故障问题的地方要第一时间处理，及时对其加以整改，改善了设备品质可以有效地降低事故的发生，保证仪器设备的安全工作。

（三）有效结合高科技产品

现在更多的智能控制系统已经走进了工作范畴，给一些更复杂的工作带来了方便，比如，在接触网6C综合监测系统中，高速受电弓接触网综合监控设备（1C）测量接触网的技术参数和接触网的状态。能够测量接触压力、接触网标高、接触网的动态拉出值、接触网的硬点、弓网离线火花等。接触网悬挂监控设备（4C）对接触网各组成部分实行精密图像测量，受电弓滑行监控设备（5C）能够使用视频图一像测量列车和移动车库出入口处的受电弓碳滑板状况。上述测试设备都能够采用图片成像、红外图像的方法直观地表现出弓网状况，短时间内就能够找到弓网设备的主要隐患缺陷，以便在故障出现之前及早消除隐患。

（四）加强各专业间沟通联系

车辆、供电、工建等专业之间建立了健全的信息反馈网络，以实现信息互通。任何一方发现的异常情况及时反映，双方互相配合一起排查，在较短时间内解决了异常情况，不但大大提高了现场抢修的效益，同时还克服了弓网故障的抢修困难的另一种问题。

（五）进一步研究影响受电弓运行状态因素

加强管线状态信息的研究、检查，根据供电专业管理要求，继续完善供电结合部的管理工作，做到结合面管的无缝连接，为弓网工作开展创造良好条件。另外，供电学科也注重接触网供电情况与受电弓动态状态的参数和静参数关系的研究，动、静相结合并不断地深入结合，研究弓网的最佳情况【2】。

四.建议

（一）轨道交通技术委员会决策机关

①在我国地铁内各相关单位制定、完善了刚性接触网受电弓装置工程可靠性的各项技术标准、规范、管理制度。

②必须建立并协调好地铁内各有关部门的组织机构以及规章制度，才能更高效地进行管理工作。使提高弓网系统受流可靠性工作的组织保证。

③组织我国地铁内各相关单位建设部级的接触网装置及其零件的可靠性信息数据库。

④在我国地铁的各相关单位建立了部级的对接触网系统及其零部件的可靠性信息的获取和交流的信息网络。

⑤定期参加中国地铁质量监督检测所接触网零部件检验所，对弓网系列的主要设备和零件的设计制造过程进行质量监督检查，以保证产品的安全性。

（二）设计部门

①负责制定、完善保证接触网受电弓系统工作安全可靠的各项设计和施工的技术标准、规范、制度。

②协同部内相关单位建设部级的接触网装备及其零配件的可靠性基础信息库。

③与部的相关机构合作形成了部级的接触网设备与零部件之间的可靠性信息获取和交流的情报网络。

④研究、提出新型的设计技术，从工程角度保证弓网设计的固有安全性。

⑤研究的高刚性接触网零部件，使得传统设计上的弓网系统的固有安全性可以得到实现。

（三）施工部门

①协助部内相关单位制定、完善提高刚性接触网受电弓系统运行安全性的各项工程设计、实施和工程验收的技术标准、规范、管理制度。

②协同部内相关单位建设部级的接触网装备及其零配件的可靠性基础信息库。

③与部的相关机构形成部级的接触网产品与零部件的可靠性信息获取和交流的信息网络。

④研究、提出有效的安装技术、从施工角度保证弓网系统工程固有的稳定性得到实现。

结语

由于电气化轨道交通的蓬勃发展，弓网出现故障对交通运输安全性的危害也愈来愈大，所以我们要从思想主动进一步提高意识，将这些问题共同关注起来，各专业人员从政府规章制度上、从企业管理制度中认真地把握、抓牢责任，在现场作业中做好设备检测、提升设备品质、充分利用各种现代化的检测监控设备，就可以很有效地减少此类故障的出现，为进一步发展我国轨道交通创造了一种良好的工作环境，为电气化轨道交通今后的蓬勃发展打下了扎实的技术基础。

参考文献

[1] 关金发, 田志军, 吴积钦. 受电弓与接触网系统方案设计方法及其应用[J]. 铁道标准设计, 2020, 64(2):6.

[2] 朱爱春. 基于地铁供电接触网系统可靠性及主要故障解析[J].  2020.