電氣化鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障及其防范措施

【摘 要】電氣化鐵路的迅猛發(fā)展，大大增加了鐵路的的運(yùn)能和運(yùn)量。鐵路重載和高速技術(shù)的應(yīng)用加速了鐵路電氣化的進(jìn)程，但卻給鐵路接觸網(wǎng)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，一方面要滿足高速鐵路的供電需求，另一方面要確保接觸網(wǎng)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，為鐵路運(yùn)輸提供暢通的供電渠道。接觸網(wǎng)是電氣化鐵路的重要元件，而弓網(wǎng)故障是影響接觸網(wǎng)安全運(yùn)行的重要因素。主要分析接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障的常見原因，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，對預(yù)防鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障的防范措施進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】接觸網(wǎng)；故障；電力機(jī)車

1.鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障的具體案例和常見原因

1.1弓網(wǎng)故障的具體案例

為應(yīng)對列車高速化、智能化的發(fā)展需求，機(jī)車新技術(shù)得到了大量的應(yīng)用，機(jī)車電弓技術(shù)也取得很大進(jìn)步，但實(shí)際運(yùn)行中接觸網(wǎng)還是出現(xiàn)了故障，影響了整個(gè)鐵路系統(tǒng)的安全運(yùn)作。下面是比較具有代表行的接觸網(wǎng)故障的具體案例：

(1)2006年7月12日，遷西一羅家屯分相絕緣器與中性區(qū)導(dǎo)線連接線夾的螺栓松動(dòng)．接觸線從線夾處脫出斷線。

(2)2007年12月15日，京廣線米河至新霞流車站上行4號支柱定位器定位線夾開裂，導(dǎo)致線夾與導(dǎo)線脫離．發(fā)生斷線。

(3)2008年5月20日，蘭武二線富強(qiáng)堡～天祝區(qū)間22#架空地線燒斷，影響供電35分鐘。

(4)2011年7月12日，G102次高速動(dòng)車組列車在京滬高鐵宿州東站，發(fā)生弓網(wǎng)故障，中斷供電2小時(shí)17分。

1.2弓網(wǎng)故障的常見原因

接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障的常見原因大部分集中在接觸網(wǎng)的具體參數(shù)特性和性能上，另外環(huán)境溫度、風(fēng)速等外界因素也不容忽視[1]。

1.2.1接觸網(wǎng)定位環(huán)節(jié)

（1）定位點(diǎn)拉出值過大、而定位器坡度過小，造成碰、刮、脫弓故障。造成這類故障的原因有環(huán)境溫度變化過大、遇到大風(fēng)、檢調(diào)不符合標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)整拉出值時(shí)偏差較大等。

（2）道岔區(qū)刮弓、鉆弓故障。導(dǎo)線交叉位置參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)、始觸點(diǎn)高度達(dá)不到要求、線岔限制管間隙大等都是造成這類故障的原因。例如：線岔限制管一端線夾脫落，正線和側(cè)線兩接觸線得不到限制，機(jī)車從側(cè)線進(jìn)入岔區(qū)時(shí)受電弓將側(cè)線接觸線抬高，限制管也被一同抬高，一端翹起。運(yùn)行當(dāng)中受電弓導(dǎo)角刮傷了正線接觸線，導(dǎo)致限制管和受電弓相撞，吊弦被損壞，受電弓支架被折斷。

1.2.2接觸網(wǎng)設(shè)備

（1）電連接的數(shù)量和具體位置不合理時(shí)，機(jī)車的取流過大造成吊弦因過電流被燒斷。電連接和承力索接觸不良，造成線夾放電，燒斷電連接線。另外系統(tǒng)處于長期振動(dòng)狀態(tài)，造成緊固螺栓松動(dòng)或脫落等事故[2]。

（2）導(dǎo)線因高溫發(fā)熱導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度嚴(yán)重下降，導(dǎo)線接觸壓力減小，電阻增大，發(fā)熱更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。散發(fā)的熱量造成接觸表面強(qiáng)烈氧化，進(jìn)一步加劇接觸點(diǎn)發(fā)熱，最終使得聯(lián)結(jié)部件松動(dòng)、變形，最終釀成事故。

（3）接觸網(wǎng)材料質(zhì)量問題導(dǎo)致定位、連接零件斷裂等故障，造成定位器或定位管脫落，擊打受電弓，造成弓網(wǎng)故障。例如：受電弓滑板條斷裂引起的弓網(wǎng)故障，受電弓滑板條應(yīng)該用優(yōu)質(zhì)的的材料制造，要具備良好的自潤滑性能和自保持能力，使其具有足夠的使用壽命，否則滑板由于長期磨損，造成溝槽，刮壞接觸網(wǎng)，繼而刮壞受電弓。

（4）中心錨結(jié)用于固定接觸線于錨段中部，環(huán)境溫度變化、大風(fēng)等原因?qū)е洛^結(jié)兩端接觸線所受應(yīng)力的大小發(fā)生變化，中心錨結(jié)線夾經(jīng)常處在順路方向的受力狀態(tài)下，緊固力達(dá)不到引起移動(dòng)，長期的累積效應(yīng)使線夾一端錨結(jié)繩松弛而低于接觸線引起刮弓。

1.2.3因自然災(zāi)害造成的弓網(wǎng)故障

嚴(yán)重自然災(zāi)害會(huì)給鐵路接觸網(wǎng)帶來嚴(yán)重?fù)p壞，例如大風(fēng)就很容易造成弓網(wǎng)故障。當(dāng)風(fēng)負(fù)載力矩超過了反定位管、定位器及接觸線等的反力矩，定位裝置必將向上轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著定位器坡度不斷增大，電連接線將嚴(yán)重偏斜，當(dāng)機(jī)車受電弓滑過此處時(shí)，由于與電連接或其他線夾碰撞而損壞變形，造成弓網(wǎng)故障。

2. 預(yù)防鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障的對策與措施

2.1接觸網(wǎng)方面

接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障點(diǎn)比較多，但最常見得部位還是定位部分和道岔部位。在施工和維護(hù)過程中，利用先進(jìn)的檢測方法和檢測儀器對重要部位進(jìn)行監(jiān)測，并及時(shí)采取措施，控制甚至避免弓網(wǎng)故障的發(fā)生。

（1）嚴(yán)格抓好供電設(shè)備的檢測檢修工作，尤其對重點(diǎn)設(shè)備，要加強(qiáng)巡查力度。實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的動(dòng)態(tài)參數(shù)，重點(diǎn)對大負(fù)荷區(qū)段的運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況加強(qiáng)對線路的測溫工作，及時(shí)反饋信息，如有異常要及時(shí)處理[3]。

（2）接觸網(wǎng)運(yùn)營檢修單位在日常檢修中應(yīng)該嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和檢修工藝進(jìn)行接觸網(wǎng)的檢修，對容易發(fā)生故障的關(guān)鍵部位如錨段關(guān)節(jié)、線岔、定位器坡度、分段絕緣器等進(jìn)行細(xì)致檢查，保證符合規(guī)定，如有問題，及時(shí)處理。工作人員要加強(qiáng)巡視，尤其是在氣溫突變的時(shí)候加強(qiáng)夜間巡視。

（3）要善于考察總結(jié)，對一些規(guī)律性的故障問題進(jìn)行深入調(diào)查研究，通過測試分析，找到處理辦法，防止類似故障的再次發(fā)生。

（4）加強(qiáng)供電部門與維修部門的聯(lián)系與溝通，工務(wù)起、撥道一定要有接觸網(wǎng)檢修人員的配合，工務(wù)施工的同時(shí)進(jìn)行接觸網(wǎng)拉出值的測量和必要的調(diào)整。

（5）保證主導(dǎo)電回路通暢，避免被燒斷。對供電線、上網(wǎng)電、股導(dǎo)電連接等要嚴(yán)格按要求制作，錨段關(guān)節(jié)、分段、分相絕緣器線岔等不得缺少必要的電連接。各部位線夾應(yīng)該定時(shí)按周期檢查，如有問題要盡快解決，對接地裝置要進(jìn)行檢查和維護(hù)[4]。

2.2機(jī)車方面

弓網(wǎng)故障對電力機(jī)車和接觸網(wǎng)都可能造成嚴(yán)重的破壞，因此電力機(jī)車在制造過程中就應(yīng)該考慮到弓網(wǎng)故障的影響，并采取措施避免弓網(wǎng)故障發(fā)生[5]。

（1）機(jī)車檢修時(shí)對受電弓的升降特性和滑板部分一定要嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行檢查和調(diào)整，機(jī)車出庫時(shí)利用受電弓檢測儀對受電弓進(jìn)行認(rèn)真檢測。

（2）機(jī)車入庫時(shí)一定要進(jìn)行受電弓絕緣子的清掃，以防止受電弓支持絕緣子閃絡(luò)爆炸引起弓網(wǎng)故障。

（3）提高乘務(wù)員的技術(shù)素質(zhì)，加強(qiáng)培訓(xùn)，在機(jī)車運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)降弓標(biāo)志信號立即降弓，增強(qiáng)這方面的意識，以防止在降弓區(qū)斷不降弓引起弓網(wǎng)故障。

3. 結(jié)束語

引起電氣化鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障的原因很多，在接觸網(wǎng)、電力機(jī)車、行車、貨物裝載以及工務(wù)維修等環(huán)節(jié)都可能導(dǎo)致弓網(wǎng)故障，與整個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)密切相關(guān)。要從根本上解決問題，必須高度重視接觸網(wǎng)的各個(gè)重要細(xì)節(jié)問題，同時(shí)加強(qiáng)機(jī)車的檢測和維護(hù)，以適應(yīng)電氣化鐵路向高速、重載方面發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]中鐵電氣化局集團(tuán).電氣化鐵道接觸網(wǎng)[M].北京:中國電力出版社，2004．

[2]于萬聚.高速電氣化鐵道接觸網(wǎng)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社，2002.

[3]李宗文.接觸網(wǎng)施工與檢修[M].北京:中國鐵道出版社，2001.

[4] 侯應(yīng)旗，智強(qiáng).弓網(wǎng)故障原因分析與對策[J].電氣技術(shù)，2008，(11).

[5]劉彥卿，朱飛雄，王章刊.受電弓包絡(luò)線檢測.鐵道機(jī)車車輛[J]，2004，(6).