探讨成都地铁刚性接触网如何有效减低故障率

周勇+赵刚

摘 要：伴随着城市交通的高速发展，成都的地铁交通也蓬勃发展起来。随之而来的问题也显现出来。地铁刚性接触网故障是其中不可忽视的一环。地铁运行需要供电线路有效不间断地提供电能，接触网是供电线路与地铁接触并有效提供电能的接口，为保证地铁的有效运行，接触网的可靠性非常重要。架空型接触网可以分成柔性类与刚性类两种类型。刚性的接触网类型在我国的运用时间并不长，我国的经营、维护、设计、保养、维修的相关经验并不充足，在实际运行的地铁中刚性接触网经常出现故障，而且故障相对来说比较多，对地铁系统的实际运行造成了很大的困扰。该文对成都实际运行中的地铁刚性网出现的故障进行分析总结，然后讨论相对应的处理措施，以便得出有效降低成都地铁刚性接触网故障率的有效方法。

关键词：地铁供电线路 刚性接触网 出现故障 处理措施

中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（b）-0089-02

作为一种低净空架空接触网，刚性接触网首次于2003年期间在广州市地铁二号线[1]中开始正式运营（从国外引进）。从综合的角度来看，其整体构造较为简单，便于相关工作人员对其进行维护，而且，经过长时间的运营，其优质的使用性能亦得到了充分的凸显，使得其逐步被我国各大城市所认可和采用。但实际上，随着刚性接触网的开通运营范围越来越大，已经发展到全国性的范围，其所存在的各种缺陷与不足也日益显现。据相关调查研究显示，接触线与导槽易相互脱离、接触线的拉弧质量较差（易烧坏）以及悬挂形状易产生异变和绝缘子易遭到异常破损等均为刚性接触网所存在的主要问题，不仅能在很大程度上对地铁的正常运行造成了不利影响，同时也为地铁运行和乘客的人身安全埋下隐患。

1 分析地铁刚性接触网的常见性故障

在地铁刚性接触网供电线路的日常运行中，所产生的故障多受供电线路的配置、设计以及加工和后期保养等各方面的影响。而在此之中，刚性接触网主要有以下几点常见故障。

（1）接触线的拉弧易烧坏，在地铁刚性接触网的使用过程当中，倘若各项设计不够合理化，用于刚性定位的线夹若选择不恰当，则易在一定程度上影响汇流排的行走，使其运行不畅，导致接触线与卡槽互相脱离，加之电弓过分段以及锚段关节等部位过于粗糙，最终烧毁刚性接触网的接触线拉弧[2]。

尽可能地减小悬挂刚体不平顺程度变化是使受电弓能够良好受流的基础之一。而在实际性的运行过程中，悬挂刚体的刚度与挠度是连续不平顺度的主要决定性因素，在固定汇流排型号的前提下，刚体挠度与跨距的大小成正比例关系，会在一定程度上对电流的接收造成不利影响。下列为其理论逻辑的相关计算公式：

结合众多的实际运行经验来看，8 m的标准跨距是最佳距离（最大不得超出10 m）。

随着我国社会经济和科学技术的发展，刚性接触网定位线夹的生产种类也越来越多，其中主要以360°旋转定位线夹、定位线夹和连接螺栓（由中铁电气化局宝鸡器材厂生产）以及连接螺栓固定焊接定位线夹（由FF公司技术生产[3]）为主。倘若将不具备旋转功能的刚性定位线夹应用至小曲线半径处，便会使汇流排产生长期性的热胀冷缩反应而导致运行不畅。除此之外，当水平矢量对受电弓造成冲击时，则会经常性地导致汇流排形状变化多端。而当汇流排产生形状上的改变时，就会在一定程度上导致弓网接触不平顺，不断击打电弓离线拉弧。

（2）当绝缘子遭到严重破坏、悬挂形状产生异变以及螺栓松动和汇流排独立机械段预留空间不足时，汇流排会在周围气温的影响下引发刚性悬挂受力异变化，同时，倘若绝缘子的质量较差，则极有可能引发爆裂击穿的严重现象。另外，如果在施工过程中，绝缘子的表面受到严重性的污染或绝缘子的材质与施工现场不融合，就会在一定程度上导致绝缘子闪烙放电而被击穿；在实际施工过程中，通常都是以螺栓连接的方式来悬挂刚性部件，在装配组装中，如果未使用特定的工具对所组装的设备进行加固，就会使得设备的紧固力与设计紧固力互相排斥。

2 降低刚性接触网故障率的有效措施

通过上述分析讨论可知，接触网拉弧烧灼、各部件得不到有效性的紧固以及悬挂性状易产生异变和磨损超常等均为刚性接触网的最常见故障，经过多次实践总结，笔者就这一系列故障提出以下几点针对性的预防和解决措施。

2.1 降低接触线和汇流排故障率的措施

（1）在小曲率半径段汇流排安装时要注意定位线夹卡滞汇流排，希望可以采用360°旋转的定位线夹，并增加每天的巡视检查。（2）选择汇流排时要注意它的热胀冷缩性能是否良好，并且在实际安装过程中，还应确保定位线夹的清洁程度。待完成汇流排装配后，工作人员还应在定位处做好相应的标记，以便出现故障时能够及时修理。（3）要保证工作部件的清洁，特别是暴露在外容易受到污染的地方，一定要定期清扫。 在污染严重的区域，绝缘子应选用硅橡胶材料的绝缘子，一定加强污染严重区域的清扫工作。 （4）在研究和设计汇流排定位线夹时，务必要考虑到其与汇流排相接处的平顺度，且在实际安装时，务必要做到“横平竖直[4]”，并与轨道高度的标准符合。（5）可以利用将锚段关节与线岔处非工作支抬高2～4 mm的方式来确保过渡处的平滑程度；将刚性汇流排安装与刚性分段绝缘器滑板之间的高度差控制在1 mm左右，同时还应在能够满足相关设计参数要求的基础上将刚性分段绝缘器两侧滑板距线路中心距离控制在科学合理的范围之内。（6）避免强硬弯曲是确保接触线装配质量的一大要点，同时还应对汇流排钳口处进行清洁处理。（7）强化对易漏水隧道工作的排查力度，并且还应加大对汇流排的漏水防护力度，以免产生水垢堆积现象，影响地铁列车的正常运行。

2.2 针对部件易产生形变或发生松动现象以及确保螺栓有效紧固连接的措施

（1）定时定期对各部件进行全面性的巡视和排查，并尽可能地缩短巡检周期，一旦发现故障，应立即记录上报，以便第一时间采取维修措施。（2）不断加大对接头连接工艺或结构的完善力度，以进一步减少汇流排振动对周围部件的影响。（3）工作人员应采用功能更为完善的矩螺栓或采用双对称防松垫圈進行加固。

3 结语

综合该文研究可知，作为地铁供电线路中最重要的组成部分之一，刚性接触网的结构、质量以及其机械性能在很大程度上直接决定着地铁列车运行的安全性。而随着时间的推移，刚性接触网出现各式各样的故障无法避免，因此，各相关部门务必要就这一系列故障做好总结。该文概括了几点维护刚性接触网的相关经验，希望可以应用在成都地铁工程实践中去降低刚性接触网的故障率。

参考文献

[1] 尹魁元.接触网刚性悬挂的跨距选择[J].都市快轨交通，2013（4）：105-108.

[2] 江美.浅刚性接触网常见故障及防范措施[J].中国高新技术企业，2015，26（9）：122-123.

[3] 芮小刚.地接触网常见故障问题分析及其应对方法[J].工程技术，2014，35（12）：99-100.

[4] 刘涛，冯慧慧.刚性接触网常见故障、故障原因以及有效的防范措施[J].科技信息，2014，12（2）：88-89.