电气化铁道接触网常见事故分析与对策

王永松

摘要：随着科技的发展，人们的生活水平不断提高，电气化设备在人们的日常生活中被广泛应用，而且电气化设备在铁道交通方面也正在大量进行建设，但电气化铁道接触网在日常应用中经常会出现故障。

关键词：铁道交通；电气化接触网；常见事故；对策

电气化铁道的接触网的组成部分，主要包括接触悬挂部分和支持装置部分以及支柱与基础部分，其中接触悬挂部分是由吊弦、接触线、承力索以及零部件构成；支持装置部分是由腕臂、定位装置、拉杆组成，用于支持和悬吊接触悬挂，将负载进行传递。其中在支柱和基础部分是由基坑和钢筋混凝土柱构成，主要用于承受支持装置和接触悬挂的全部负载。以上是铁道接触网的基本组成部分，也是存在常见故障的基础部位。

一、接触网磨损形成的机械故障原因分析

电气化铁道接触网不同于普通的街道供电系统，它是通过机电列车在运行过程中受电弓与电气网络滑行接触，电力经过车载变压设备转换成列车所需电压。在这种滑行接触过程中，电力机车受到电弓运行传输的电力能量，加上机车的震动，就会对接触线产生一定的颠动抬升力，从而增加列车与电力运输线之间的摩擦力。（1）接触网受轨道施工指标的影响分析。电力列车运行过程中，受外界各种恶劣环境的影响较大，列车对接触线产生的抬升力与列车轨道建设的精度、列车的弹性系数、列车与接触网的摩擦力等因素密切相关。通过仔细分析电气化铁道接触网的现场施工状况可以看出，接触网运行状态受外界气候、温度、电气性能指标和机械设备质量等因素的影响，并且随着外部环境呈动态变化趋势。造成机械设备磨损的原因是多方面的，有来自施工方面的误差，比如施工时的测量误差，给机车配盘留下的空间不足。此外，施工人员的技术水平及标准执行不严格，缺乏统一的参照尺度，往往根据自己的经验来判断接触网的断点位置及长度，没有进行详细的量化，忽视了电力列车运行中的动态变化带来的影响。在这种情况下，电力列车在运行过程中受到一定的颠簸，使得接触网承受强大的电流冲击力，给电力系统的供应带来短时间的超负荷运行。（2）接触网受线路布设质量的影响分析。高速运行的电力机车对接触线铺设的精度性要求相对比较严格，接触线铺设的质量直接影响电力机车的供电保障，同时光滑顺畅的接触线布设也可减少列车与接触网之间的摩擦力。接触线的选择应根据列车的实际运行速度，考虑到电力最大传播速度、接触线的弹性系数、抵抗因摩擦产生的高温等因素。

二、电气设备烧伤故障原因分析

随着交通运输行业的激烈竞争，铁路系统作为运输行业的领头羊，面临着来自公路和民航系统的巨大压力，铁路系统要想获取更多、更大的利润率，就必须增加铁路运行频次，提高运输效率。在这种情况下，与铁路系统相匹配的相关设施也将承受超负荷运转，久而久之就会造成接触网系统的老化，造成接触网局部电流增大，最终形成内燃现象，烧伤相关接触网设备，给铁路的运行造成极大的隐患。（1）线路设计缺陷造成接触网设备烧伤。随着电机列车的超负荷运转，原有的线路设计承载能力已逐步不能适应铁路的运行要求，部分接触线发生老化甚至表皮掉落现象。电气化接触网的布设目的是通过对铁路沿线的承力索、架线隔离设备、接触线进行连接，形成主导电路回路，为电力机车的运行提供电力保障。接触网系统的中间部件脱落或损坏极容易造成线路的短路，进而烧伤接触网设备。同样地，因线路连接错误造成线路某一局部断截面阻力增大，烧断主电回路的一部分，也会影响电力机车的正常的运行。（2）电流的非正常变换造成接触网设备烧伤。在接触网线路的设计或铺设过程中，电气设备之间的线路连接较多，这部分电路网之间很多直接与铁路沿线的电气设备相连，它们对整个供电线路起着至关重要的作用。因人为因素造成线路之间的错误连接，造成接触网结构中不应通过电流的地方通过了部分电流，由于缺乏相应的设计保护线路，这些电流经过相应的接触设备，烧伤接触网，破坏设备的正常运转。（3）维修管理不及时造成接触网设备烧伤。一个电气化铁道设备往往是由很多精密的零部件组成，这些微小的部件是电力机车高速、有效运行的重要保障。这些小部件间接地承受了来自机车和外部恶劣环境的侵蚀，最容易发生设备损伤事故。然而，在对列车进行日常维修方面，由于没有对其制定相应的监管措施，对机车的正常检修只停留在外部检测方面。这就容易导致这些部件在高温、机车高速运行引起的震动等外部压力外，产生阻热效应，导致线路分流烧伤部件。

三、电气化铁道接触网发生故障的防治措施

接触网为电力机车的正常运行提供了保障，是整个供电系统建设的核心部分；接触网除受外界气候、温度的影响外，还受机车运行所产生的剧烈震动影响，接触网的运行状况时刻处于复杂的动态变化中。针对接触网存在的这些实际问题，应该采取以下几方面的对策和方法：（1）改造接触网的连接方式，降低工程损耗。接触网的设计、施工、建设和运行应从长远发展的角度充分考虑，科学选取接触网的使用材料，合理布设接触网转折点、断线点，可在试验验证的基础上进行考察论证。在机车运行过程中，电联线剪切作用力增大，加上外部温差变化，极容易发生电联线折断现象。因此，在电联线施工过程中，应注重对机车运行时造成电联线动态变化因素的考虑，施工时预留一定的裕度。（2）完善接触网的保护方式，减少电流过热。通过在接触网容易发生故障的区域设置相应的触区范围，以防止电力机车运行时接触线打折，产生电流过热效应。接触网的接触点数目直接影响着机车受电弓的电力传输效果，在接触点位置布设接触线线夹等零部件时，在机车高速运行状态下，极易造成受电弓与接触线之间的激烈碰撞，严重时可造成线路短路。具体可在一定的距离之内不设置接触线线夹等零件，以实现电力机车受电弓从两个接触线之间的平滑过渡。（3）改进机车设备，减小机械摩擦。除了加强铁道施工工艺外，对机车设备进行改进、降低摩擦阻力也是降低接触网发生故障的有效途径。大量实验数据表明，改变电力机车的受电模式可有效降低机械摩擦阻力，从而减少因摩擦产生的热量值，降低不必要的损耗。（4）完善检修制度，加强设备检修。加强对铁道沿线的主电回路隐患的现场排查，完善排查、检修制度，及时发现机车线路中存在的线路连接问题、零部件的运行状况等信息，并及时进行上报检修。接触网设备受外部干扰较大，应注重对恶劣天气下的排查频率，以期发现因雨雪冷冻或炎热天气对接触线产生热胀冷缩现象，重点加强对各个接触点、转折点的线路排查。运用现代科技手段，购置相关精密检测设备，重点加强对人工不易察觉的零部件损伤状况进行检测，提高检测工作的可靠性程度。此外，定期对接触网设备的关键部位拆卸检查，测定相关的参数，并对相关检测数据进行对比分析，以便根据实际情况采取相应的针对性措施。

电气化铁道接触网作为一种低能耗、低成本、高效率的运行方式给铁路运输行业带来了质的飞跃，推动了我国铁路系统的建设步伐。本文通过对接触网磨损形成的机械故障以及电气设备烧伤故障的原因进行分析，分别从改造接触网的连接方式、降低工程损耗，完善接触网的保护方式、减少电流过热，改进机车设备、减小机械摩擦，完善检修制度、加强设备检修等方面探讨了防治电气化铁道接触网发生故障的根本途径和方法。