地铁供电系统中接触网常见故障和防范措施解析

薛晓武

（中国铁建电气化局集团有限公司北京城市轨道工程公司，北京 100043）

地铁牵引供电系统是为地铁运营提供实时供电的系统，在地铁运营中起着相当重要的作用。地铁供电模式通常由直流牵引供电。接触网悬挂方法分为两种类型：刚性悬挂和柔性悬挂。优点是：电压较高；适应于大运量系统供电；车辆可以随时与电源断开；安全性较好等。但是，接触网对净空要求较高，工程量和成本较大，容易出现故障，需要经常调整和维护。

1 接触网故障概况

地铁接触网通常由两种类型的悬挂组成：刚性悬挂和柔性悬挂。接触网系统的断电将直接影响地铁的运行。在严重的情况下，地铁运行将中断。由于接触网供电的特殊性，其运行参数的变化，（承导线的断线、接触网零部件的脱落、接触网零部件的变形、绝缘子击穿等） 引起的弓网故障出现，使地铁运行中断。

由于过电流引起的地铁接触网短路故障，短路故障中直流开关的重合闸保护装置被强制送电，但不会成功。因此，在大电流断开和重合闸保护动作的情况下，地铁接触网运营管理部门应高度重视这一现象。

接触网主要有以下特点：

（1） 在工作条件变化很大的情况下，可能发生弓网事故。在电力机车的高速运行中，由于受电弓的惯性力和空气动力的作用，在受电弓垂直方向会对接触悬挂产生一定幅度的振动。振动导致接触网的工作状态发生变化，并且在工作状态变化很大的状况下，很可能发生弓网事故。

（2） 接触网悬挂架设安装没有备用设备。如果发生故障，将不会有更换设备，这将导致机车中断并对地铁运输产生负面影响。

2 地铁接触网常见的故障问题

2.1 刚性接触网常见问题分析

地铁采用刚性悬挂接触线，由于接触悬挂的强度大，不易断裂，接触悬挂使用的零部件少，接触悬挂维护相对简单。然而，除此之外，刚性悬挂在使用方面具有一些缺点。刚性悬挂使用的时间越长、发车频率越短，这些问题就越明显。

（1） 接触线发生磨损。电力机车运行期间，列车起动速度比较快，加速度比较大。因此，在接触线接触表面上发生放电或打火现象，并且在接触线接触表面上留下痕迹。一旦时间很长，接触线的表面就会磨损。而且，刚性悬挂接触网受到受电弓带来的压力。当刚性悬挂受到受电弓压力和冲击时，会发生机械磨损。

（2） 受电弓发生磨损。在列车行驶过程中，受电弓上的碳滑板会磨损。然而，由于受电弓的特殊形式，受磨损的位置在受电弓上不均匀分布，并且集中在几个部位。在列车的前进方向，地下隧道段采用刚性悬挂接触线，而地上车辆段和停车场采用柔性悬挂接触线。当列车从刚性悬挂到柔性悬挂时，接触线容易在受电弓的凹槽处出现卡线的现象。

2.2 柔性接触网常见问题分析

（1） 柔性接触网的三维空间结构和几何尺寸的缺陷。在柔性接触网施工安装的过程中，由于接触网工的不正确操作，柔性接触网被埋下了安全隐患。当列车运行时，由于柔性接触网自身结构问题引发故障使运行的列车中断。在柔性接触网使用的过程中，柔性接触网零部件会受到受电弓运行带来的压力和冲击力作用而发生损坏或者变形。此外，柔性接触网还会受到自然环境或者恶劣天气的破坏，使柔性接触网立体空间结构和几何尺寸方面发生偏离，这导致了接触网发生打弓、钻弓等事故。

（2） 接触网导电回路故障。柔性接触网的导电回路由馈线、隔离开关、隔离开关引线、承力索、接触线、电连接通过各种线夹连接组成。在安装各种连接线夹过程中，相关技术人员没有遵守规定的要求和说明进行作业。当列车运行时，接触网的局部电流将太大、并且零部件的分流将导致接触网的短路或烧坏。导致接触网导电回路出现故障从而妨碍地铁的正常运行。

3 接触网故障的防范措施

3.1 加强对于工程的验收审查

地铁工程建设完成后，监理单位、设计单位、施工单位、地铁公司、质量监督等部门必须严格按照相关要求进行验收。严格细致地检查接触网的安装，叁数的设定，线索的紧固，悬挂的稳定性，安装螺栓的紧固性，设备的安装状态以及线索稳定性等。地铁工程验收人员要熟悉验收规范，按照有关标准，按照工程验收国家标准、行业标准进行供电工程验收。严格检查接触网各种参数设置等关键区域，仔细检查设备的技术状态，螺栓、垫圈、螺母、插销等小零件。有必要仔细检查并全面检查和接受所有指标。

3.2 加强抵抗自然灾害的能力

自然灾害对接触网的外部结构造成了很大的破坏，并严重破坏了接触网的功能。因此，在工程维护中，有必要为接触网柱建立防护斜坡和保护桩，以增强其抵御自然灾害的能力。由于接触网机的特殊结构和电气单元的特殊结构，使得接触网安装极为尴尬。

3.3 加强对接触网的检修维护

接触网运维部门应定期检查接触网、以消除容易发生故障的地方。（如：检查各个部分螺栓是否紧固牢靠、螺母是否松动、螺母有无脱扣、插销是否缺失、接触网零部件是否有变形，接触网零件是否脱落，绝缘子是否有赃物等）。加强对接触网参数的监测，严格按照测量数据，掌握检查周期结果中接触网的技术状态，及时发现问题。

4 结语

总之，地铁供电系统接触网故障的原因是多方面的。为了使供电系统的故障处理更加有效，提高供电系统运行的效果，在今后的系统运行中，应更加关注接触网故障问题，并积极处理这一问题。