地铁供电系统中刚性接触网的常见故障及防范措施

地铁供电系统中刚性接触网的常见故障及防范措施

蒋伟

中铁一局集团电务工程有限公司  陕西省西安市  710000

摘要：目前，地铁已经成为人们出行的主要交通方式，但由于接触网故障而造成的运营中断，严重影响了城市轨道交通的正常运营。因此，轨道交通中刚性接触网装置的稳定性和安全性对轨道交通的安全运行至关重要。轨道交通中经常发生的故障，例如：部件松动、脱落、接触线失效等，将严重影响轨道交通的安全性和可靠性。运用 BIM技术，采用科学的技术与方法，有效提升了轨道交通的安全性与稳定性，从根本上解决了轨道交通电力系统刚性接触网设备的失效问题。

关键词：地铁供电系统；刚性接触网；故障；措施

[1]接触网作为一种向电动汽车输送电力的特殊传输线，在铁路电力系统中占有举足轻重的地位。直到2004年，除了北京地铁使用的是三轨的接触网，其余的都是柔性悬空接触网。广州地铁1号线率先进行了硬质悬空接触网的实验，随后广州地铁2号线率先使用了硬质悬空接触网，紧接着广州地铁3号线、南京地铁8号线和9号线也都使用了硬质悬空接触网，这些都是上海地铁8号线和9号线的工程。与柔性接触网相比，刚体接触网在我国引进的时间还很短，操作经验还很欠缺，需要同行不断地总结和改进，以避免出现故障。

1地铁刚性接触网概述

在地铁电力系统中，刚性接触网是一种重要的电力设备。该方法不需要进行张力补偿，占用空间小，安全可靠，结构简单。另外，除操作上的可伸缩性外，刚体接触网还具有如下优势：

1.1（1）面布局容易。在某些特定部位，如防水门、隧道人防门、车务段大修库房等，可按要求制成活动式。

1.2（2）(2)弓网之间的相依性较好。在地铁刚性接触网的设计中，既要保证弓丝在滑行过程中所受的扰动减小，又要保证弓丝本身的稳定性，还要保证弓丝在滑行过程中所受的扰动。

1.3（3）(3)具有良好的散热性能。在地铁硬质接触网中，母线本身就是一种散热器，在实际工作中，母线本身又是一种很好的散热器。

2地铁刚性接触网使用中的故障危害分析

电力供应系统的安全性和可靠性是影响地铁运营的重要因素之一。而刚性接触网作为轨道交通电力供应系统中的重要组成部分，其主要功能是为轨道交通中的电动列车提供电力供应，保证轨道交通的正常运营。因其长时间使用对接触线性能要求较高，且没有后备，使得其失效概率大大增加，严重影响了地铁的安全运营。在轨道交通中，由于刚性接触网的失效，不仅会导致轨道交通中断，还会引起供电、检修等一系列问题，对轨道交通的安全运营构成隐患。大量的调查数据和实际工作中的经验都证明，对于减少轨道交通中的接触线故障，必须对其进行及时的诊断。为此，有必要对接触线故障的判断和处理进行深入的分析。

3地铁刚性接触网故障处理原则

对接触线故障的判断和查找过程中，要对各类故障信息进行归纳和总结。在这种情况下，地铁刚性接触网维修人员应该积极地与其他有关部门合作，保证对故障信息的全面收集，进而制订出具有高度针对性的故障处理对策，全面地评价接触网的安全状态，让接触网的故障判定和排查工作可以实现理想的目标。

为了防止因恶劣气象条件引起的绝缘件闪络，应对其发生后所处的环境因素进行综合考虑，以减少接触线事故的发生。此外，隧道内可能存在滴水、隧道内异物等对接触网高程设定造成的潜在危害，需要在实施过程中综合考虑多种影响因素，以保证其安全运行。

对于难以判定的故障，要综合分析，从而得出可能发生故障的大概区域，以减轻寻找的工作量。通过使用故障测试设备，我们可以有效地检测和分析那些难以发现的故障点，从而有效地限定故障检测的范围，并采取有效的措施，以便及时发现和解决那些难以确定的接触网故障。

4地铁供电系统中刚性接触网的常见故障

4.1接触线故障

在地铁线路上，接触线是最容易发生的一种故障，其中最常见的故障有磨损和拉弧烧损。(1)轨道交通硬接点线路的磨损失效。在高速运行条件下，列车极易出现电磨损现象。（2）电磨损通常出现在母线接头、特殊线路和锚杆接头等处。这种情况的主要原因是由于受电弓、接触线的硬化、弯曲和脱落造成的，还可能是由于母线的排卡或变形，或者是由于刚性定位点的设计和跨度的设置不合理造成的。

4.2受电弓磨耗故障

受电弓片磨损失效的原因，主要是由滑片部分的接触线拉断或卡线引起。由于刚性母线布局及接触网悬吊等因素的影响，使得刚体悬吊下的拉出量分布于一些接触部位，这些部位与弓身接触的几率更高，从而造成弓身应力较为集中，从而增大弓身磨损。

4.3上网电缆、电连接脱落侵限故障

在建筑工程中，因为各种原因，对电缆的固定并不是一成不变的，通常都是用电缆扎带来进行捆绑和固定，随着时间的推移，不可避免地会出现扎带的老化现象，由此引起的电缆侵限现象也经常出现。此外，在隧道中，还会有一些用来将电缆固定在隧道顶端的地方比接触网要高，很多地方都是不能通过电梯来实现的。所以，长期的漏检，就会引起固定管码的螺帽松动，进而引起电缆的掉落和侵限。

5地铁供电系统中刚性接触网故障的防范措施

5.1接触线、零件松动、受电弓防范措施

在处理和预防接触线故障时，应该从接触网的源头开始，也就是在进行接触网设计的同时，需要根据每一条线路的具体情况，比如列车车速等，严格按照车速来设置支撑点跨距，比如在减速区安装一种绝缘锚固节，就可以减少母线连接件的磨损。在解决和防止受电弓箭形磨损问题中，应在施工、设计两个环节中严格控制质量，通过科学的计算、定位，确保接触网达到国际规范要求，以达到曲线分段的目的。

在对部件松动进行处理和预防的过程中，通常会采取缩短维修周期的方式，在容易松动的位置上对螺栓进行划线，这样可以更容易地进行识别，从而提升维修的效率，还可以及时地发现松动，并进行相应的解决和加固。随着地铁运营密度的增加，维修工在维护现场的工作时间变得越来越少，而这种情况的出现正是导致接触网部件出现松动的根本原因。比如，在 T型头螺栓松动的情况时，其槽钢垫片使用弹性垫圈，并用对应的带有插销孔的螺栓来长期紧固螺纹栓，以降低检修量。对于带有滑动齿轮的螺钉，中间连接处也要换掉。从连接技术与零件的材料入手，在保证电气性能正常发挥的前提下，采用高耐磨性与硬度的材料，来完成中间接头的制造。还可以对汇流排与中间接头的连接技术进行优化，使接头螺纹位置受力作用分散，减少螺纹损坏的次数，在中间接头位置螺栓加装双蝶锁紧垫片，防止螺母松动，达到防范效果。

5.4 42 BIM技术的应用

将 BIM技术引入到轨道交通电力系统建设管理环节，可对轨道交通电力工程建设过程中的施工方案进行分析与优化，进而可对地铁电力工程建设中的轨道交通工程进行仿真与分析，为轨道交通工程建设提供有效的技术支持。利用 BIM技术，能够更科学、更直观地展示出地铁工程的各种组织措施和运营方式，进而能够对紧急逃生、事故过程、运营安全等进行仿真，可以降低地铁供电系统中接触网出现故障的几率，优化地铁供电系统运行的模式，提升供电系统运行管理的质量和效果。

6结束语

近几年来，我国的交通运输业在国民经济和社会建设中发挥了重要作用。地铁产业是一项十分重要的产业，其发展与人民生活密切相关，同时也是国家交通运输业发展的重要环节。为此，本文拟以我国城市轨道交通为背景，以轨道交通为例，从轨道交通的实际出发，结合轨道交通实际，深入探讨轨道交通轨道交通中轨道交通刚性接触网的主要故障类型，为轨道交通的安全、稳定、可靠运行提供理论依据和技术支持。

参考文献：

[1]杨亚兵.地铁供电系统中刚性接触网的常见故障及防范措施[J].智能城市,2021,7(12):119-120.

[2]王建红.地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析[J].智能建筑与智慧城市,2020(12):18-19.

[3]韩军海.地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施分析[J].科技风,2020(22):85.

[4]冯志亮.地铁供电系统中刚性接触网故障及防范[J].工程建设与设计,2020(08):86-87.

[5]高航,易胜峰,李柯.地铁供电系统中柔性接触网常见故障和防范措施解析[J].居业,2019(06):11+14.

[6]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.

[1]删除“引言：”字样