地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范策略研究

郭建华

（中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司，江苏 常州 213179）

地铁是现代城市中一种重要交通工具，其因为具有安全性高、速度快、准时等特点深得人们喜爱。地铁在运行过程中高安全性离不开安全可靠性的供电系统的支持。刚性接触网是地铁供电系统中的一项重要环节，其一旦出现故障，势必会对地铁的运行造成不良影响。地铁在运行过程中有很大几率与刚性接触网接触，一旦发生接触势必会引发各种事故，可见，加强对刚性接触网常见故障的预防策略进行探讨是必要的。

1 刚性接触网的优点

地铁供电系统由多个部分共同构成，刚性接触网是其中最重要的一项构成部分，其由绝缘子、汇流排、接触线等多项内容共同构成，地铁接触网功能如图1所示。

图1 地铁接触网功能示意图

刚性接触网具有占用空间小、不需要张力补偿、结构简单、运营可扩展等多项特点之外还具有以下优点。（1）采取平面方式进行布置。刚性接触网采取平面方式进行布置，整体布置简单、方便、经济效益高。在实际布置期间，依据具体需求，在特殊区域的刚性接触网可以将其设计为可移动形式，常见的形式有车辆端检修库、防淹门等。（2）良好的散热性。汇流排作为刚性接触网中一项重要结构，其具有良好的散热性，从而能够避免由于温度过高造成损坏，同时，还具有可拓展性，方便日后改造。（3）弓网关系好。在设计刚性接触网时，要提高对其性能和质量的重视，而且要误差进行控制，将其控制在合理范围内，进而在受电弓滑动时产生的波动相对较小，提高其在应用、运行过程中的稳定性，减少事故发生。

2 刚性接触网应用过程中常见故障

2.1 零件故障

（1）零件发生脱落。零件发生脱落是刚性接触网在长期应用期间常见的一种故障。地铁在长期运行过程中势必会与刚性接触网发生接触，同时，受分段绝缘漆高温影响，容易导致螺栓、垫片等各种零件发生脱落事故，一旦零件发生脱落，将会对刚性接触网性能产生一定影响，引发事故，进而对地运行造成不良影响，可能会引发事故。（2）零件松动。刚性接触网中的零件松动指是地铁在长期运行期间，如果行程密度加大，这将会导致产生的能量发生叠加，多余的能量则会被释放到悬挂系统中，这会对悬挂系统性能在成一定影响。悬挂系统是刚性接触网的一项重要构成部分，释放的能量较大，这将会导致位于悬挂系统中间位置的螺纹在运行发生滑牙问题，导致刚性接触网无法发挥出应有的作用，导致地铁无法正常运行。

2.2 线类故障

现裂故障指的刚性接触网中的接触线类故障，这也是一项常见故障。接触线在如果出现问题，会影响刚性接触网的应用。目前，刚性接触网中的接触线类故障主要有以下几种类型：（1）拉弧烧损。导致刚性接触网发生拉弧烧损的原因有刚性定位线夹设计不合理、汇流排发生变形等。（2）接触线发生磨损。地铁在长期运行过程中避免不了会发生磨损问题，磨损情况会随着时间推移 不断加剧，但磨损达到一定程度之后，其将会对刚性接触网行性能造成一定影响，从而会发生刚性接触网事故。通常来说，接触网磨损事故主要集中发生在汇流排接头和锚段关节处，这些区域都是故障高发区，可见，在对接触线磨损问题的分析，要提高对该区域的重视，完成相应分析工作。

2.3 受电弓磨耗

该项故障主要是因为刚性接触网中位于凹槽滑板部位的接触线发生卡线、接触线等各种问题。受接触网悬挂和汇流布置具体情况的影响，悬挂拉出值经常都会被分布在一些接触相对较多位置处，接触线与受电弓发生接触的概率较大，这也就会导致受电弓受力则会比较集中，这将提高受电弓磨耗几率。

3 防范刚性接触网故障措施的合理措施

3.1 防范零件类故障机制

针对零件容易出现的各种故障，相关部门要对刚性接触网中各种不同类型零件容易出现的故障，执行相应的防范机制，实现对零件各种故障的防范，保证刚性接触网能够正常运行，降低事故发生几率。（1）相关部门要对刚性接触网中各种零部件的检修规范进行完善，确保规范的合理性，检修人员在实际工作开展期间，严格操作相应规范，对地铁中的供电系统刚性接触网中各项零部件进行全面检修，进而达到提前预防，早发现，快速处理的目的，避免地铁带病运行，造成更加严重危害。（2）提高对零件脱落检修内容的重视，指派专人定期对刚性接触网中发生脱落的各项零件进行合理处理，保证采用的刚性接触网性能始终都保持正常，避免在运行时发生事故。对于脱落零部件问题的预防与处理，工作人员依据发生的脱落事故问题，采取增加防松垫片，同时，对其中容易出现故障的滑板、螺栓等各项部位进行处理，确保这些部位在应用期间始终都保持良好状态，为地铁稳定运行保驾护航，减少事故发生。（3）刚性接触网中的许多零部件在长期过程中受外界因素影响可能会发生松动。因此，相关工作人员在实际工作要不断提高自身维护意识，养成多观察、多分析的良好工作意识，及时发现松动的零部件，对于松动的零部件，要及时将其拧紧，避免零部件发生脱落，进而保证刚性接触网能够稳定运行，使其作用得到合理发挥。拧紧零部件时，工作人员要特别注重刚性接触网接头位置的拧紧作业，对于其中已经滑牙的零件，必须及时更换，以免造成严重的安全事故。

3.2 防范接触线类故障

相关部门要对接触线故障的防范机制进行完善，防范可以从以下几个方面入手：（1）针对拉弧烧损施工，工作人员在实际工作开展期间要先对造成该现象的原因进行分析，从源头入手，阻断故障，进而提高刚性接触网中拉弧质量，确保刚性接触网在日后运行期间，不会出现各种施工。此外，相关工作人员要加强对汇流排的监测，若发现汇流排在应用过程中发生了严重变形情况，必须第一时间更换，不得带病作业。对于刚性接触网中定位线夹设计，在实际设计期间，施工人员要对BIM技术进行应用，通过对BIM技术进行多次模拟，通过模拟，得到一个最优解，进而使刚性接触网质量能够得到进一步提高。相关人员在具体工作开展时，必须时刻对受电弓位置的具体变化情况进行监测，若发现其出现不平滑现象，要及时对其进行处理，阻断引发拉弧烧损的原因。（2）通过动态方式对刚性接触网中接触线的具体情况进行全面监测，及时处理遭受到破坏的接触线，监测中要提高对汇流排接头以及锚段关节等部位的重视。（3）设计刚性接触网时，要对各项参数内容进行适当优化，提高刚性接触网在应用时的弹性，最大程度避免特殊区域参数发生大幅度改变，进而使刚性接触网质量得到进一步提高，满足应用需求。

3.3 监测与防治受电弓故障

（1）采用质量过硬的受电弓零部件，从源头入手，提高受电弓抗磨能力，采用的受电弓要依据地铁情况选择受电弓，测算受电弓各项参数，尽量确保受电弓能够满足地铁在运行过程中的需求。（2）工作人员要定期对刚性接触网中的滑板与凹槽各种容易出现故障的部位进行重点检测，以免发生卡线或拉线异常问题，最大程度降低受电弓与接触网相接触，发生磨损几率。

4 结语

刚性接触网在具体应用中经常会出现各种故障，这会对其应用造成不良影响，因此，要采取针对性措施进行预防，降低各种事故的发生几率，确保地铁在运行过程中的稳定性。