淺談產(chǎn)生接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障的原因和防范措施

白 勇

（大秦鐵路股份有限公司太原供電段，山西 太原，030013）

隨著我國(guó)電氣化鐵路的飛速發(fā)展和列車運(yùn)行速度的不斷提高，服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的電氣化鐵路已遍及各大運(yùn)輸繁忙干線，電氣化鐵路的運(yùn)營(yíng)里程將達(dá)到12萬(wàn)km。接觸網(wǎng)是電氣化鐵路供電系統(tǒng)重要組成部分之一，它負(fù)責(zé)向高速運(yùn)行在鐵路線上的電力機(jī)車不間斷地供電。根據(jù)多年來(lái)接觸網(wǎng)故障發(fā)生次數(shù)的統(tǒng)計(jì)，電力機(jī)車受電弓與接觸網(wǎng)導(dǎo)線在相互摩擦接觸的過(guò)程中，只要有其中一方的工作狀態(tài)不良就會(huì)導(dǎo)致弓網(wǎng)故障的發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，弓網(wǎng)故障占接觸網(wǎng)故障總數(shù)的比例相當(dāng)大。

1 弓網(wǎng)故障

在電氣化鐵路上運(yùn)行的電力機(jī)車，是通過(guò)機(jī)車頂部受電弓與沿鐵路線布置的接觸網(wǎng)導(dǎo)線，利用滑動(dòng)摩擦的接觸來(lái)取得電能的，兩者只要有一方工作狀態(tài)異常，就會(huì)發(fā)生斷電停車的事故，這就是弓網(wǎng)故障。

2 弓網(wǎng)故障的表現(xiàn)形式

根據(jù)多年來(lái)的故障分類統(tǒng)計(jì)，弓網(wǎng)故障的主要表現(xiàn)形式有打弓、刮弓、鉆弓和刮網(wǎng)。

1）打弓。打弓是電力機(jī)車在運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)車受電弓受到接觸網(wǎng)的撞擊或者碰撞，造成機(jī)車受電弓變形或者損傷的狀況。

2）刮弓。刮弓是指由于接觸網(wǎng)技術(shù)狀態(tài)不良或者從接觸網(wǎng)上有零部件脫落等，將機(jī)車受電弓打壞或者打掉。

3）鉆弓。鉆弓是指由于接觸網(wǎng)技術(shù)參數(shù)超標(biāo)，或者受拉的定位導(dǎo)線松脫，使通過(guò)的機(jī)車受電弓脫離接觸網(wǎng)的狀況。

4）刮網(wǎng)。刮網(wǎng)是指高速運(yùn)行在鐵路線上的電力機(jī)車受電弓變形后，刮壞沿鐵路線布置的接觸網(wǎng)，嚴(yán)重時(shí)刮斷導(dǎo)線，拽倒支柱。

打弓、刮弓和鉆弓是由接觸網(wǎng)造成的，刮網(wǎng)是由電力機(jī)車造成的。

3 弓網(wǎng)故障產(chǎn)生的原因

電力機(jī)車受電弓與接觸網(wǎng)導(dǎo)線是兩個(gè)相互依存、相互獨(dú)立的統(tǒng)一體，它們共同的任務(wù)是將靜止的電能輸送到移動(dòng)的電力機(jī)車上。以下從幾個(gè)方面分析產(chǎn)生弓網(wǎng)故障的原因。

3.1 供電部門的原因

3.1.1 設(shè)計(jì)施工存在缺陷

從勘測(cè)、設(shè)計(jì)到施工來(lái)講，沒(méi)有優(yōu)化選擇最先進(jìn)的方案，材料零部件選型不過(guò)關(guān)，施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)存在遺留缺陷，產(chǎn)生的接觸網(wǎng)的“硬傷”隨著不良狀態(tài)的持續(xù)積累，發(fā)生了弓網(wǎng)故障。

3.1.2 檢修后的設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

接觸網(wǎng)設(shè)備檢修不達(dá)標(biāo)是造成弓網(wǎng)故障的主要原因。

1）線岔不合格因素。線岔始觸區(qū)范圍內(nèi)接觸線上裝有線夾；導(dǎo)線交叉位置參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)，2條工作支接觸線在間距500 mm處高低間距不達(dá)標(biāo)；線岔限制管銷釘上開口銷生銹斷裂、線夾斷裂等發(fā)生脫落；線岔限制管間隙大。

2）零部件脫落因素。由于鑄件瑕疵造成承力索吊弦線夾、定位器線夾、定位環(huán)線夾等斷裂；由于銹蝕腐蝕疲勞造成支撐斜拉線、軟定位器拉線斷開；由于過(guò)電流造成電連接線、吊索電傷燒斷。

3）技術(shù)參數(shù)因素。拉出值超標(biāo)、跨中偏移值過(guò)大造成受電弓離線；下部固定繩松弛抬高不夠，定位器坡度過(guò)小，造成碰或刮壞機(jī)車受電弓；吊弦線夾、電連接線夾偏斜造成打弓。

4）自然災(zāi)害因素。由于大風(fēng)造成線索擺動(dòng)、大雨造成絕緣子閃絡(luò)、大雪結(jié)冰造成接觸網(wǎng)斷線等自然災(zāi)害都是產(chǎn)生弓網(wǎng)的誘因。

3.2 機(jī)務(wù)部門的原因

1）機(jī)車受電弓底座絕緣子斷裂、支撐三角架鉸連接處脫開等引發(fā)弓網(wǎng)故障。

2）機(jī)車受電弓固定滑板碳素條的螺絲松動(dòng)、碳素條翹起，或者磨耗產(chǎn)生的凸凹槽引發(fā)弓網(wǎng)故障。

3）機(jī)車司機(jī)操作不當(dāng)，帶點(diǎn)闖入接觸網(wǎng)無(wú)電區(qū)，帶電過(guò)分相等刮壞接觸網(wǎng)，發(fā)生弓網(wǎng)故障[1]。

4）機(jī)車受電弓轉(zhuǎn)動(dòng)部位轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，支架銹蝕和電腐蝕，或者抬升力不夠引發(fā)弓網(wǎng)故障。

5）機(jī)車出、入庫(kù)時(shí)提前升起受電弓，闖入無(wú)電區(qū)，刮壞接觸網(wǎng)。

3.3 工務(wù)部門的原因

由于接觸網(wǎng)導(dǎo)線的位置是以鐵路鋼軌的位置來(lái)定位的，鐵路鋼軌的技術(shù)參數(shù)改變量超出規(guī)定的范圍時(shí)，接觸網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)必須隨之改變，要求對(duì)接觸網(wǎng)參數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整。而工務(wù)部門在拔道、調(diào)整鋼軌超高時(shí)，若沒(méi)有供電部門人員的配合，就會(huì)引發(fā)弓網(wǎng)故障。

3.4 其他方面產(chǎn)生的原因

在鐵路與公路并行處和兩路平交道口處，路外車輛撞壞接觸網(wǎng)設(shè)備的情況時(shí)有發(fā)生?；蛘叽箫L(fēng)、大雪和洪災(zāi)產(chǎn)生的自然災(zāi)害也都會(huì)誘發(fā)弓網(wǎng)故障的發(fā)生。

4 減少弓網(wǎng)故障的對(duì)策

由于接觸網(wǎng)在沿鐵路線露天布置，受環(huán)境問(wèn)題的影響大[2]，在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等方面的要求比較高，而受科學(xué)技術(shù)的限制，弓網(wǎng)故障的事故還是時(shí)有發(fā)生，其原因是多方面的，最主要的還是由于接觸網(wǎng)和機(jī)車受電弓狀態(tài)不良引發(fā)的多，為此采取措施如下。

4.1 供電方面

4.1.1 建立健全巡視檢測(cè)制度

1）在檢測(cè)前，對(duì)測(cè)量工具的精度要予以細(xì)調(diào)核對(duì)，確保檢測(cè)出的數(shù)據(jù)正確無(wú)誤。

2）訂出全年對(duì)接觸網(wǎng)設(shè)備的檢測(cè)計(jì)劃和檢測(cè)周期[1]。主要對(duì)導(dǎo)線拉出值、定位器坡度、線岔、分段（分相）、錨段關(guān)節(jié)、補(bǔ)償裝置、站場(chǎng)軟橫跨下部固定繩等，它們的技術(shù)參數(shù)要求高，要進(jìn)行重點(diǎn)的測(cè)量。對(duì)于檢測(cè)出的問(wèn)題進(jìn)行歸類分析，按照輕、重、緩、急進(jìn)行缺陷處理。

3）接觸導(dǎo)線的拉出值，在直線區(qū)段調(diào)整成之字值，拉出值一般不宜過(guò)大。曲線區(qū)段拉出值根據(jù)線路曲線半徑的大小一般設(shè)計(jì)在 100～400 mm間，但無(wú)論如何，拉出值都必須保證不能大于450 mm，防止曲線處離弓。

4.1.2 防止吊弦與電連接線燒斷或者磨斷纏繞受電弓

1）對(duì)普通吊弦，重點(diǎn)檢查環(huán)節(jié)處的磨耗情況，磨耗超出50%的予以及時(shí)更換。在情況允許的條件下，更換成整體吊弦。

2）對(duì)電連接線夾每年進(jìn)行一次開蓋檢查，重新安裝時(shí)要在電連接線夾槽內(nèi)加入導(dǎo)電膏。對(duì)于機(jī)車取流大的處所加裝電連接線。

4.1.3 防止接觸網(wǎng)材質(zhì)缺陷引起的零部件斷裂松脫

1）嚴(yán)把材料進(jìn)料審核關(guān)，使用有廠址、生產(chǎn)許可證、安裝說(shuō)明書等正規(guī)廠家的產(chǎn)品。杜絕使用三無(wú)不合格的產(chǎn)品。

2）對(duì)新進(jìn)的設(shè)備，嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書和安裝工藝進(jìn)行拆裝和組裝。在將新設(shè)備安裝到接觸網(wǎng)上后，要加強(qiáng)巡視檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及早通知廠家解決。

4.1.4 提高職工業(yè)務(wù)技術(shù)水平

1）技術(shù)管理人員應(yīng)全面掌握接觸網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵處所。堅(jiān)持跟班作業(yè)、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)，把工作重心和檢修重點(diǎn)放在減少弓網(wǎng)故障和提高設(shè)備質(zhì)量上。

2）教育和培養(yǎng)職工學(xué)知識(shí)學(xué)業(yè)務(wù)的自覺(jué)性。堅(jiān)持職工自學(xué)的同時(shí)，職教部門強(qiáng)化培訓(xùn)考試制度，注重實(shí)際操作能力和事故應(yīng)急處理故障能力的培養(yǎng)，提高職工檢修操作水平，保證檢修后的設(shè)備全面達(dá)標(biāo)。

4.2 從機(jī)務(wù)方面入手

發(fā)生弓網(wǎng)故障時(shí)，接觸網(wǎng)遭到破壞，機(jī)車受電弓也受到損壞，為了正常的供電和取流，電力機(jī)車在制造和生產(chǎn)過(guò)程中，也應(yīng)從避免發(fā)生弓網(wǎng)故障的角度來(lái)進(jìn)行研究，達(dá)到提高受電弓質(zhì)量的目的，進(jìn)而減少弓網(wǎng)故障的發(fā)生。

1）機(jī)車在日常檢修時(shí)，一定要加強(qiáng)對(duì)受電弓運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，從絕緣子底座、三角架結(jié)構(gòu)到彈簧滑板逐項(xiàng)檢查，確保在出車前受電弓狀態(tài)良好，杜絕機(jī)車帶病上線路運(yùn)行。

2）加強(qiáng)對(duì)乘務(wù)員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，進(jìn)一步提高技術(shù)素質(zhì)。在機(jī)車通過(guò)分相（器件式）時(shí)嚴(yán)禁帶電過(guò)分相；在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)異常時(shí)，要立即停車并向前方車站值班員報(bào)告，避免擴(kuò)大事故的范圍。

3）機(jī)務(wù)部門和供電部門要建立《機(jī)供聯(lián)控制度》，定期召開聯(lián)系會(huì)，保持信息互通，共同解決弓網(wǎng)接觸狀況出現(xiàn)的各種問(wèn)題。最大限度地減少弓網(wǎng)故障的發(fā)生。

4.3 從工務(wù)段方面入手

供電部門要加強(qiáng)同工務(wù)部門的聯(lián)系，防止工務(wù)部門在對(duì)線路進(jìn)行拔道、抬升（降低）或整治病害時(shí)，造成接觸網(wǎng)接觸懸掛定位參數(shù)的變化，若不及時(shí)予以調(diào)整，就會(huì)造成跑弓。只有兩部門精心合作，才能避免弓網(wǎng)故障的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

引起電氣化鐵路弓網(wǎng)故障的原因很多，要想從根本上解決問(wèn)題，供電部門首先要從提高接觸網(wǎng)設(shè)備檢修質(zhì)量上下功夫，盡可能地消滅設(shè)備隱患，保持接觸網(wǎng)狀態(tài)良好。同時(shí)要加強(qiáng)與各部門之間的聯(lián)系，制定互控措施，完善協(xié)調(diào)機(jī)制，才能確保安全供電。以適應(yīng)電氣化鐵路向高速、重載方面發(fā)展的必然要求。

[1]侯應(yīng)旗，智強(qiáng).弓網(wǎng)故障原因分析與對(duì)策[J].電氣技術(shù)，2008(11)：45.

[2]張道俊 ,張?zhí)?.接觸網(wǎng)運(yùn)營(yíng)檢修與管理[M].中國(guó)鐵道出版社，2006.

[3]中華人民共和國(guó)鐵道部.接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修規(guī)程[M].中國(guó)鐵道出版社，2007.