电气化铁路接触网故障分析及防范措施

摘要：接触网主要是沿着铁路上空架设的一条输电线路，在电气化铁路中占据着非常重要的地位。由于多方面因素的影响，接触网容易出现故障，不仅会导致行车中断，还会在一定程度上给企业造成很大的经济损失。对此，为了更好地解决这一问题，应该对故障原因进行合理分析，然后结合具体情况，合理制订故障解决措施，以便于将问题以及故障出现的概率降到最低。

关键词：电气化铁路;接触网;故障;防范措施

1电气化铁路接触网概述

电气化铁路接触网分析

接触网是由定位装置以及支持装置等共同组成的，图1为高速铁路接触网示意图。在实际的运行过程中，以接触网以及受电弓为媒介，将电能输送到列车上，可以很大程度上确保列车的基本电能供应。通常情况下，接触网的供电方式有很多种，包括单边供电以及双边供电等。其中，单边供电和双边供电是接触网日常供电方式。在具体的工作中，由于多种因素的制约，最终导致接触网出现故障，严重影响了列车运行的可靠性以及稳定性。对此，应该不断强化日常维护。

2铁路接触网的功能与组成

2.1基础与支柱

基础与支柱用以承受接触悬挂、支持装置、定位装置的全部负荷，并将接触网悬挂固定在规定的位置和高度上，预应力钢筋混凝土支柱和钢柱是常用的类型。

2.2接触悬挂

接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分，根据其纵向索线的数目和特点分为简单接触悬挂与链型接触悬挂两大类。

2.2.1简单接触悬挂

简单接触悬挂是由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。国内现采用的带补偿装置的弹性简单悬挂系在接触线下锚处装设了张力补偿装置，以调节张力和弛度的变化。

2.2.2链型接触悬挂

链形接触悬挂是在承力索上采用吊弦的方式来悬挂接触线，并且通过有关数据对吊弦长度进行计算与调整，通过锚段终端的张力补偿装置作用，使跨距内接触线对轨面的高度基本保持一致。

2.3支持装置

支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其他建筑物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同，现行的支持装置主要由棒式绝缘子、平腕臂、斜腕臂及安装所需的各种连接部件组成。

2.4定位装置

定位装置是在定位点处实现接触线相对于受电弓中心进行横向定位的装置，其功能主要是把接触线始终控制在受电弓滑板的运行轨迹范围内，并将接触线的水平负荷传递给支柱;主要由定位管、定位器、定位线夹及连接零件组成。

3电气化铁路接触网故障原因研究

3.1弓网故障研究

一般而言，针对弓网来说，其存在的主要意义就是要将电能输送到电力机车中。结合具体的应用可知，弓网的供电方式主要可以分为三种，分别是单边供电、双边供电以及越区供电。其中，单边供电为每一个供电分区只能从一端牵引变电，进而可以在最短的时间内达到获取电能的目的。双边供电指两个分区能够对变电同时进行牵引，从而达到获取电能的预期目标。对于越区供电，主要是针对当牵引变电由于故障原因而无法正常开展的供电工作。所以，针对这样的问题，需要从其他分区牵引供电系统，不断提供电力，力求在最短的时间内获得电能。

3.2绝缘方面存在的故障研究

接触网属于相对特殊的高压电设备，并且接触网与一些普通地方的供电线不同，接触网悬挂的高度与列车隔着非常近的距离。所以，在列车日常的运行过程中，非常容易受到外界的影响和干扰，使得绝缘工作的开展受到了很大制约，难度系数也变得越来越大。从绝缘的角度研究和观察，材料的质量以及与空气之间的间隙都是导致接触网存在问题以及故障的重要因素之一。接触网的故障主要表现为接触网点部分与接触体放电等。引发绝缘方面出现故障的因素主要体现在以下两个方面：一方面，在实际的清扫工作中，清扫的间距非常长，再加上周围的环境被污染得较为严重，最终导致许多导电物体覆盖在绝缘子表面，久而久之，就使得绝缘子出现了被击穿的现象，造成了不必要的经济损失。当然，清扫工作也可以顺利完成，但是周围的污染较为严重，从而绝缘子被击穿的情况时有出现。

3.3电气联结方面存在的故障研究

接触网是一种机电合一的供电设备，因此，列车在实际运行阶段，难免会出现一些电气方面的问题。结合当前接触网稳定故障分析，其造成的影响是不可忽视的。通常而言，这一情况导致最严重的故障就是电气烧伤。而引发电气烧伤的因素也有很多，比如：牵引裕量存在问题。在电气化具体设计工作开展过程中，往往会充分考虑线路牵引运能的裕量增加。由于我国经济水平的不断提升，铁路运输的发展速度也逐渐加快，现阶段牵引运能的增加已经远远超出了裕量，导致了电气烧伤问题的出现，从而对列车的稳定运行造成了很大影响。

4电气化铁路接触网的故障防范措施

4.1弓网故障的解决对策

为了可以从根本上解决弓网故障问题，强化行车的稳定性以及安全性，在具体工作中，相关人员应该加大对接触网参数的监测，并严格控制运行指标，确保其可以符合国家的相关规定和标准。并且，相关人员需要对接触网进行实时监测，掌握设备的运行状态，可以在第一时间发现问题并解决。同时，还应该对接触网各个部位的螺栓质量进行严格检查和控制，检查防松垫片等，当设备刚刚投入使用之后，相关技术人员需要加固各个部位的螺母以及螺栓等，及时了解这些零件的松动情况，如果在检查期间存在松动问题，需要及时进行加固，以保证列车行驶的可靠性。此外，如果条件允许，应该多应用防松垫片。在设备安装期间，应该对当地的气温以及气候条件等进行考虑，并且做好预防灾害的准备。对一些适应列车条件的接触网部件，相关人员也应该进行及时更换和改造。

4.2采取人防、物防、技防措施，减少外界不良因素影响

及时组织人员对铁路沿线两侧彩钢瓦、广告牌、彩布条、危树等进行处理，减少恶劣天气下外部环境对接触网设备运行本身造成的不良影响;同时将重污区瓷质绝缘子更换为爬电距离较大的复合型绝缘子，防范大面积绝缘污闪情况发生;在支柱、硬横梁上安装驱鸟器、防鸟网等，杜绝鸟害对设备的安全影响;在桥隧渗水结冰处所安装绝缘板，防止短接设备;在上跨桥、上跨电力线下方安装绝缘钢绞线、铠装护线条，防止断线事故发生;在供电线支柱、高路堤、高桥梁处所加装避雷线，减少雷击概率;通过涂抹螺紋锁固胶，延长螺母力矩紧固周期等一系列有效措施，从而保障设备安全稳定运行。

4.3充分发挥6C检测作用，为设备维修提供可靠依据

在“预防为主、重检慎修”的指导方针下，运用铁路供电安全检测监测系统（6C系统）为供电设备的维修提供可靠的维修依据，定期进行检测，即时、定期分析诊断，使各类设备问题得到有效解决;尤其是通过3C检测装置的应用，使弓网燃弧、设备隐性的发热、电腐蚀等问题得到及时发现与整治，从而保障设备运行安全。

4.4加大弓网设备联合整治力度，确保弓网运行状态良好

电力机车作为牵引供电系统的一个子部分，其设备运行的可靠性对接触网的安全运行也起着至关重要的作用。由于弓网运行状态不良导致发生事故的情况也占有相当的比例，因此加强电力机车设备的检查维修工作也显得尤为重要，尤其要着重检查车顶绝缘设备是否存在着破裂、脏污、烧损等现象，受电弓是否存在着撬起、变形、深沟槽以及机车车顶各连接零部件状态是否良好等。

结论

接触网作为一种特殊的输电线路，其主要架设在铁路上空，为电气化铁路提供电能供应。由于接触网没有备用的户外供电装置，因此在运行过程中容易受各种恶劣天气现象的影响，一旦接触网发生故障，必然会导致行车中断，影响铁路的正常运输。

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作者简介：令栋，武汉高速铁路职业技能训练段供电教研室培训师