基于电气化的铁路接触网故障分析与防范研究

李栩

摘要：随着我国交通技术的不断发展，铁路运输已经受到广泛关注。接触网作为一种新的供电设备，是我国铁路运输系统之中最为重要的一项内容，同时也是铁路网运输控制的核心系统之一，对于电气化行业的建设以及发展具有十分重大的意义。接触网技术不仅有着数据处理速度快、精密度高的特征，同时还具有涉及项目众多、设计工作量巨大等优势，对于相关问题的处理以及异常情况的应对都具有极其稳定的结构。

关键词：电气化;铁路接触网;故障分析;防范研究

引言

接触网是城市轨道交通供电系统的重要组成部分，负责向城市轨道交通电动车组提供持续电能，是供电系统中无备用的重要设备。

1铁路接触网故障的诱发因素

1.1自然环境因素

接触网定位装置连接接触网线索和腕臂，是高速铁路弓网系统的关键装备之一，其安全性、稳定性及抗疲劳性时刻受大风、异物等外部环境的影响。在大风区挡风墙地段，大风经过后在挡风墙后部形成涡流区，会引起接触网线索剧烈振动，导致定位器摆动，长期以往会造成定位磨损，一旦脱落打弓，将会造成弓网设备损坏，严重时引起弓网事故。为提高定位装置的结构可靠性，有必要研究大风条件下接触网定位装置劣化规律。

1.2电流影响因素

短路电动力引起绕组变形故障。变压器出口短路，对于绕组的损坏变形程度的大小与短路电流的大小是成正比的。短路电流小，变形程度就小;短路电流大，变形程度就大。在变压器出口短路情况发生时，要及时检查主变压器有无因变压器出口短路电流所产生的绕组扭曲、变形的情况。如果在绕组变形后不及时进行急救抢修，即使为轻微变形那么经过日积月累也会严重损伤变压器出现故障。所以对于变压器短路情况的控制，对于绕组变形情况的重视和修复是维护变压器使用寿命的必要方式。

2电气化铁路接触网故障类型

2.1电气连接故障

接触网最核心的功能在于电力供应，属于一种机电结合的设施，由此在实际的应用中易出现电气故障。电气烧伤是接触网常见故障之一，同时也是影响较为严重的故障类型，该故障的产生大部分源于电气设计，即牵引裕量与牵引运能变化之间的不适应性所致，尤其随着新时期运输需求的增加，极大的超出了以往的设计预期，从而导致电气烧伤故障成为常态。

2.2绝缘故障

轨道交通隧道内空间相对封闭，列车运行时会在隧道内形成活塞风，吹起隧道内的尘埃，同时由于受电弓与接触网摩擦，受电弓碳滑板经过摩擦也会产生较多的金属尘埃，这些尘埃附着在绝缘子表面，造成绝缘子的污垢，大量的金属尘埃附着在绝缘子表面，使绝缘子的绝缘性能下降，严重时会造成局部放电，烧伤绝缘子。本安装形式采用隔热横撑，安装简单，且节省空间。而且隔热裙采用硅橡胶制成，极易受尘土污染，加速硅橡胶材料的老化。需采用安全、合格的绝缘元件产品，加大绝缘元件清洗次数，缩短清洗周期，特别是对风机出口污染严重的部位，减少绝缘元件表面金属粉尘附着，减少绝缘元件放电的隐患。

2.3弓网故障

车辆受电弓与接触网直接接触取流，二者关系密切，相互影响。列车受电弓从柔性架空接触网分段绝缘器下方滑过时，受到自身结构限制，接触网导线与分段绝缘器安装连接处存在受力“硬点”，接触网和受电弓容易发生离线状态，从而产生较为明显的拉弧现象，对列车受流质量影响较大。

3电气化铁路接触网故障的防范措施

3.1质量监管的措施

在对电气化铁路发展中硬件设备的不断加强检修外，对于工作人员也要加强监管力度。不然，工作人员整体的工作素质不高，那么即使问题发生的次数减少又或者制定了再完善制度也无法发挥最大的效果。那么第一点就要对所有工作人员的思想和业务进行培训，不要因为我国电气化铁路目前的发展形势好，就掉以轻心，不要因为自己工作时间久，工作经历长就擅自按照自己的想法进行工作，不按照规定的流程要求实施工作。让全体工作人员意识到忽略小问题、小故障日积月累会产生多么大的影响和后果，让大家重视起来。把一切危险都扼杀在摇篮中，提高安全系数杜绝一切隐患。再者，时代在不断进步，科技在不断发展，电气化铁路的智能技术或者其他技术也在不断更新。

3.2注重日常检修与维护

日常检修与维护是接触网故障预防的关键所在，通过一系列的检修与维护手段，可以在一定程度上提升故障预防效果，使故障隐患得到早期排除，甚至可以解决施工遗留问题。因此，对于日常的检修与维护的实施，必须要形成有效的管理机制，特别是将日常检修与维护纳入到管理监督范畴，全面提升日常维护的质量。同时，针对接触网常见的故障问题，要注重实时分析与定期检查相结合，对频发、高发故障及路线进行全面维护，并深入分析故障原因，使故障隐患获得全面排除。事实上，日常检修与维护作为基础性工作，无论是管理者还是操作者，均应当树立强烈的责任意识，切实将管理深入到细微之处，确保各个环节紧密衔接，避免接触网故障的频繁发生，提升电气化铁路的稳定运行效率。

3.3加强政策保障

政策保障属于主动防护和事前防护的范畴，经济成本最低。建议铁路主管部门和有关地方政府加强政策保障，尽快出台适用于普速铁路安全防护的管理办法，制定操作性强的细化管理规定，同时加强普法宣贯，使全社会形成人人有责、群防群控的安全防护氛围。

结束语

通过对各种技术监测手段的深入分析，前瞻性地提出“重点区域采用物理防护，一般区域采用视频图像和激光对射复合监测系统”的解决方案，為接触网风致异物的安全防护提供借鉴。考虑实际应用较少、可供借鉴的试验数据有限，建议有针对性的选择风致异物高发线路开展先期试点，对复合监测系统的实际应用效果深入分析，不断优化摄像机和激光探测器布设方案。

参考文献

[1]周金辉，齐国奎.城市轨道交通接触网故障原因分析及预防措施[J].百科论坛电子杂志，2021（5）：526.

[2]高怀玉.铁路接触网运行状态的影响因素与管控措施[J].中国新技术新产品，2020，388（06）：71-72.

[3]秦龙.电气化铁路接触网可靠性及维修探析[J].企业技术开发，2020，37（09）：87-89.96374A65-F377-4E80-904A-BC425CF56429