地铁供电接触网系统可靠性及主要故障分析

地铁供电接触网系统可靠性及主要故障分析

李伟伟,廖璐

福州地铁集团有限公司运营事业部，福建 福州 350000

摘要：随着我国城市化进程的加快，城市规模和城市人口数量也快速增长，大部分大中型城市都加强了地铁工程的建设，刚性接触网是地铁供电系统中常用的两种接触网类型之一，对地铁正常、稳定运行的影响很大，所以强化接触网系统可靠性分析很有必要。在地铁供电接触网系统运行期间，总结故障问题，同时制定行之有效的应对办法，为系统平稳运行提供保障。由于地铁供电接触网系统构造繁琐，因此工作人员在对故障分析过程中，要归纳各方面影响因素，做好系统故障的控制工作。

关键词：地铁供电；接触网；可靠性；故障

引言

地铁是现代城市中一种重要交通工具，其因为具有安全性高、速度快、准时等特点深得人们喜爱。地铁在运行过程中高安全性离不开安全可靠性的供电系统的支持。刚性接触网是地铁供电系统中的一项重要环节，其一旦出现故障，势必会对地铁的运行造成不良影响。地铁在运行过程中有很大几率与刚性接触网接触，一旦发生接触势必会引发各种事故，可见，加强对刚性接触网常见故障的预防策略进行探讨是必要的。

1地铁供电接触网系统可靠性分析

1.1故障树分析法

在分析地铁供电接触网系统可靠性过程中，可以选择利用故障树分析法。该方法在应用期间，首先要将地铁供电接触网系统看成是有多个元件和部分组成一个完整系统，其中各个部件的联系密切。同时做好实地勘察和调研工作，收集与地铁供电接触网系统运行有关的数据信息，包括接触网各部件出现故障的时间、频率、故障造成的影响、故障的维修时间等，通过对数据信息的整理和分析，对故障发生概率精准计算。在计算可靠性过程中，要结合系统的具体运行状态，科学建立故障树模型，准确计算割集，并依照最小割集确定可靠性指标，最后将这一指标作为基础，综合分析地铁供电接触网系统可靠性，并以此为前提制定优化策略，保证系统能平稳运行。

1.2悬挂支撑装置受力分析法

在地铁供电接触网系统中，其中悬挂支撑装置发挥的作用很大，但因为柔性悬挂腕臂、定位器等，刚性悬挂安装底座、悬吊槽钢等需要承受较大的作用力，所以在分析可靠性期间，要将重点放在受力情况上。通过有针对性地分析，因为应力原因而造成损坏的情况能得到针对性预测，接触网在工作期间，悬挂支撑零部件出现状态异常或失效的概率会降低，有利于系统运行稳定性的提升。

2常见故障问题分析

2.1存在接触线故障

一是地铁供电系统中出现了接触线磨损故障问题。因为列车在高速进行行驶的过程中，十分容易出现电气磨损等方面的问题，一般情况下，电气磨损的故障主要是出现了汇流排接头和一些特殊的线路以及锚段关节位置上。二是地铁供电系统存在拉胡烧损故障，这种故障主要由于电弓以及接触线脱槽等位置不是十分平滑，同时刚性定位线夹的设计存在不合理等所导致出现的，这种问题的出现对地铁稳定运行存在较大影响。

2.2存在受电弓磨损故障

对于受电弓磨损故障问题，主要由于凹槽的滑板位置接触线存在着拉线以及卡线等情况，因为受刚性汇流排布置以及接触网悬挂所带来的一些影响，其拉出值和某些接触位置较多，在这之中，接触线所受到的受电弓接触概率会相对较大，导致其受电弓受力会相对比较集中，这种情况的存在导致受电弓磨损十分严重。

2.3存在零件松动脱落故障问题

针对于这种故障问题而言，其出现的原因主要是T型头螺栓存在松动，并且接头螺纹滑牙所出现的故障，由于地铁车辆在行驶的过程中，密度增加之后能量也会相应叠加，使其振动合成后要将能力直接的释放到悬挂系统中，这样对于悬挂系统的整体影响是较大的，特别在悬挂系统的接头位置上，受到了冲击力以及受电弓接触压力的相互作用之下，将会导致其中间接头的螺纹出现滑牙的情况，这种情况下会导致其接头位置形成一个硬点，对于受流质量存在着比较大的影响，同时无法保障地铁车辆安全稳定的运行。

3地铁供电接触网系统故障的解决措施

3.1零件类故障的有效防范措施分析

对于地铁供电系统刚性接触网由于零部件原因所导致的故障类型，应根据具体的故障原因采取针对性的防范对策。以零件松动类故障为例，在管理维护工作中应定期对零件的紧固情况进行检查，一旦在检查中发现零件存在松动情况，应及时将其拧紧，特别是对刚性接触网中的接头等重点部位的零件要加强检查维护。发现零件出现滑牙现象时，应对该零件及时进行更换，以避免故障的发生。针对由于零件脱落所导致的刚性接触网故障，应在定期加强检查维护，并在此基础上针对比较容易存在脱落隐患的滑板、垫片以及螺栓等关键零件，应通过适当增加检修次数等方式提高故障隐患排查的效率和质量，并采取相应的防范措施创造有利条件，达到降低刚性接触网故障发生概率的目的，为地铁运行的安全性和稳定性提供可靠的电力保障。

3.2接触线故障的有效防范措施分析

为了有效防范地铁供电系统刚性接触网发生接触线类型故障，应根据该类型故障的主要成因以及诱发因素采取相应的维护管理措施，以降低故障发生的概率。针对接触线类型故障中比较常见的由于拉弧烧损而导致的刚性接触网故障，应从阻断故障源头入手，积极利用BIM等专业技术手段对设计参数进行优化，并在刚性接触网建设中严格按照设计标准选择较高质量性能的拉弧零件。在刚性接触网的运行过程中，应通过汇流排监测等措施，对拉弧是否存在变形情况进行动态监测。在日常管理维护工作中如果发现相关部件出现平滑度下降等问题，应及时采取相应的处理措施，以降低拉弧发生烧损情况的概率。此外，在日常管理维护工作中还应积极应用先进的动态监测技术，对刚性接触网的汇流排接头以及锚段关节等故障高发点位重点加以监测，及时掌握其实时状态，一旦发现存在异常时，应及时维修或更换受损接触线，以防止故障的发生。

3.3受电弓类故障的有效防范措施分析

（1）加强对受电弓部件质量性能的控制。为了防止地铁供电系统刚性接触网受电弓发生故障，影响地铁运行的安全性和稳定性，在构建刚性接触网时，应根据设计标准进行受电弓零部件的选择，以确保受电弓部件的各项质量性能指标参数均能够达到设计要求。还应结合地铁供电系统刚性接触网的实际运行情况，对受电弓的各项技术参数进行准确、科学的测算分析，并及时对相关参数的设定进行相应的调整，以确保地铁供电系统刚性接触网的运行安全，为地铁工程的正常运营提供可靠的电力能源保障。（2）定期检修滑板以及凹槽等关键部位。地铁供电系统维护人员应加强对刚性接触网滑板以及凹槽等重点部位的维护检修，定期检测卡线以及拉线等部件的各项指标参数，防止受电弓字节接触接触线，达到减少受电弓损耗的目的，有效防范刚性接触网故障的发生，使刚性接触网的耐久性以及可靠性得到全面提升，确保地铁供电系统能够正常运行。

结束语

综合而言，深入分析地铁供电接触网系统可靠性，能为系统检修方案的制定提供支持，也可以让故障处理更加有针对性。当前，地铁供电接触网系统在地铁运行中的作用非常重要，若想保证系统能稳定运行，需要针对现存故障，合理制定处理措施，并强化对相关技术的创新和优化，完善系统工作模式，确保可以为我国地铁行业的不断发展提供支持。

参考文献

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