电气化铁路接触网故障原因及防范措施

电气化铁路接触网故障原因及防范措施

周俊杰 赵帅

呼和浩特市地铁运营有限公司 内蒙古 呼和浩特 010010

摘要： 在电气化铁道系统中，机车的运行主要依靠牵引供电系统。其中，触头作为供电系统的核心部件，其工作可靠性直接关系到整个轨道交通运行的效率与安全。为了提高供电质量，保证供电安全，需要对接触网设备进行检修。接触网常处于室外环境，极易受恶劣的外界环境影响，引发各种故障。为提高供电质量、减少维修费用，应加强对接触网设备的管理和维修。为保证接触网设备的维护效率与效率，需要主动寻求改善维护策略，以更好地控制维护成本，同时保证电网设备的稳定运行。

关键词：电气化铁路；接触网；故障

1电气化铁路接触网主要故障原因分析

1.1弓网故障

在电气化铁道接触网系统中，弓网承担着持续供电的任务，其供电方式主要有单边供电、越区供电和双区供电三种模式。目前常用的两种供电方式是双边供电方式和双区供电方式。其中，单侧供电模式是指在每一个供电分区的一端设置一台牵引变压器，实现对电能的快速采集与供给。“越区供电”指的是在电网运行过程中，将电网中出现短路、过载等故障的区域从正常运行状态转移到无故障区域，并通过对受流设备进行检修，实现电网安全、稳定供电。越区供电是指在没有牵引电设备的条件下，与其它地区的牵引供电系统相连，向故障区域的机车供电，是一种新型的供电方式。由于各供电分区间相距较远，故需将各独立电源用隔离开关串联起来，构成跨区供电系统。双区供电方式采用两个不同分区的牵引供电方式，提高了供电可靠性，使某一区域发生牵引变压器故障时，不会中断供电。

弓网失效的原因主要有：部件脱落。接触网在运行时，由于受自身振动及外部环境等因素的影响，部分部件结构可能发生失稳。在这种情况下，元件在受到冲击后会变形甚至断裂，从而导致局部电压上升或短路电流增加。随着时间的推移，在牵引供电系统中逐渐出现零件脱落现象，进而影响到牵引供电系统的正常运行。(2)随着技术水平的不断提高，列车平均时速逐年提高，在提高运行效率的同时，也给弓网带来了更大的运营压力。因此，在外部环境作用下，导线的动力抬升与导线磨损均大幅增加，同时在外部环境作用下，诸如螺栓等零部件发生脱落失效的几率也随之增大。此外，弓网运行过程中，弓锚接头、线岔等关键部位的刮弓失效风险较大。(3)当弓网安装质量达不到标准时，接触网可能会出现弓网失效、部件脱落等问题，如安装误差过大等问题。(4)在恶劣天气条件下，弓网容易发生故障。如冷雨天气条件下，弓网表面容易粘附低温雨水，极易发生跨线断线、弓网放电等故障。

1.2绝缘故障

在电气化铁道接触网系统中，作为高压电气设备之一的绝缘装置，其绝缘性能直接关系到铁路行车安全及接触网运行质量。目前我国电气化铁路供电线路主要采用电力电缆牵引方式，因此需要定期对其进行检修。从实际应用角度来看，绝缘装备在服役期间，受外界环境及导电材料等因素的影响，加速老化进程，甚至发生绝缘击穿、接触体放电等故障。

接触网绝缘故障的原因主要有：由于线路长度比较长，在日常维修、维修时，受人力、空间资源等因素的制约，不能经常对绝缘设备进行清洗，造成部分绝缘设备表面长期覆盖有导电物体及各类杂质。当线路局部放大时，绝缘子内场强增大，导致接触电压降低，从而导致绝缘性能下降，难以正常使用。因此，接触网在运行过程中，绝缘设备将不断受到电流腐蚀，从而增加了绝缘故障发生的几率。(2)电力列车通过时，与接触网长期摩擦，在接触网表面生成碳粉等沉积物，增加了绝缘击穿的几率。(3)在强风等天气条件下，接触网附近的树木可能因强风而发生倾斜、倒塌，可能造成接触网导线的断裂，进而导致绝缘设备的损坏，从而引发漏放故障。

1.3电气联结故障

在电气化铁路建设中，接触网作为机电一体化供电设备，其运行过程中可能会出现运行失稳现象，且随着牵引用能持续增加及接触网设备老化加速，引发电气烧伤故障的风险增大。因此，为了确保电力机车的正常运输、生产活动的顺利进行，就必须采取有效的预防措施和维护管理措施。此外，当电气连接发生电烧伤等故障时，不仅影响接触网运行品质、牵引供电效率，还可能引起列车失稳，引发安全隐患。

2电气化铁路接触网故障的防范措施

2.1加强对接触网的质量管控

加强接触网质量管理，是做好电气化铁道接触网故障预防工作的首要任务。在设计弓网跨度和弓网长度时，首先要保证弓网处于弓网运行范围之内，并且要有足够的空间防止意外事故发生。其次，做好接触网的维修和维护工作，及时更换损坏的零部件，减少安全隐患，提高铁路运输的效率。同时，要加强对接触网零部件、设备质量的管理。对接触网施工过程中的原材料质量进行严格控制。同时，接触网投入运营后，还要对接触网各部位的零部件、材料等进行质量检测，保证各部件的功能正常。

2.2加强对自然灾害的预防和应急处理

铁路接触网遍及全国各地，所处的地理环境、自然灾害种类也不尽相同。然而，各种自然条件与自然灾害均有其内在的特征，因此，有关人员必须对这些自然灾害作出正确的预报。在接触网施工过程中，应充分考虑各种自然灾害对接触网的影响，采取相应的保护措施，保证接触网的安全。此外，还要注意各种对自然环境造成破坏的因素和自然灾害造成的不利影响，这些因素可能引起接触网的各种故障，从而降低铁路接触网的使用效率，甚至造成安全事故。同时，铁路部门在应对自然灾害时，也需要制定一套行之有效的应急预案。当遇到严重自然灾害时，当地铁路部门要迅速采取应急措施，提高抢修效率，尽快恢复正常运营。此外，还应积极开展对铁路接触网事故的研究和探讨，针对铁路接触网事故的成因，提出有针对性的防范措施。另外，在开展电气化铁道接触网灾害防治工作中，必须深入调查接触网所在地的自然地理环境，详细分析当地自然条件。

2.3加强对铁路接触网的日常检修和维护

铁路部门应加强对既有线接触网的日常检修，变事后处置为事前防范。因此，要有效地提高接触网的运行稳定性，就必须加强接触网的日常维护与防护。在日常维护工作中，首先要做的就是对易出故障的部位进行严格的检查与维护。相关组织和单位需要事先对接触网进行质量监控，加强施工过程中的质量管理，从而提高接触网建设标准，降低今后的维修工作，降低维修费用。为更好地达到以上目的，必须做好接触网的维护和预防工作。在实施维修和预防措施时，铁路部门有责任为维修和方法有关工作制订适当的管理制度，明确各种工作标准和程序，保证责任落到每个人的身上。其次，铁路部门应定期组织人员对线路进行检修和检修，做好线路的后期维修管理。此外，铁路部门还需要加强对内部人员的专业技能培训，使其具备维修与故障预防的专业技能，有效地提高工作效率与质量。铁路接触网一旦出现故障，应及时采取相应的对策，以防止事故的发生。

3结语

接触网是电气化铁道的重要组成部分，其运行稳定性直接影响到电气化铁道的安全运行。随着社会经济的发展，对供电可靠性的要求越来越高，接触网作为供电系统的核心部件，具有输送电能的作用。然而，接触网安装于外界环境之中，极易受到外界环境因素的干扰，造成接触网设备故障频发。特别是高速列车运行对接触网设备的要求越来越高，导致现有接触网设备不同程度地出现故障，严重影响列车安全可靠运行。为保证接触网设备性能稳定，应主动寻求更有效的维护方式，结合以往接触网设备维护过程中遇到的问题，采取有针对性的措施，提高维护质量与效果。

参考文献：

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