高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)的可靠性研究

王洋

摘 要：目前，我國(guó)在鐵路方面的建設(shè)已頗具成效，特別是高速客運(yùn)專線的建設(shè)，而其接觸網(wǎng)的可靠性也在不斷提高。由于接觸網(wǎng)的可靠性直接影響著鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行，因此，對(duì)其可靠性進(jìn)行研究是十分必要的。針對(duì)目前鐵路高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)中存在的問題，提出幾點(diǎn)能夠提高其可靠性的建議。

關(guān)鍵詞：鐵路系統(tǒng)；高速客運(yùn)專線；接觸網(wǎng)；可靠性

中圖分類號(hào)：U225 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）19-0013-02

鐵路客運(yùn)專線的接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主要構(gòu)架，由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱和基礎(chǔ)組成。其類型主要有簡(jiǎn)單接觸懸掛和鏈形懸掛兩種。其運(yùn)行的主要任務(wù)就是將從變電所接受到的電能直接輸送到電力機(jī)車上，因此，接觸網(wǎng)的總體質(zhì)量對(duì)于鐵路的運(yùn)輸有著重要作用。但是，由于接觸網(wǎng)是暴露在空曠環(huán)境中的，因此很容易出現(xiàn)問題。

1 高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)存在的問題

1.1 接觸網(wǎng)的可靠性研究理論不夠完善

發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于鐵路高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)的可靠性理論研究已經(jīng)十分完善，部分國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)了各種接觸網(wǎng)可靠性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)，目的在于規(guī)范接觸網(wǎng)的生產(chǎn)、施工過程；而我國(guó)由于缺乏相關(guān)的理論支持，在接觸網(wǎng)的施工、建設(shè)過程中標(biāo)準(zhǔn)不一，其可靠性強(qiáng)度有待提高。

1.2 接觸網(wǎng)質(zhì)量有待加強(qiáng)

正是由于缺乏完善的接觸網(wǎng)可靠性理論體系，我國(guó)在接觸網(wǎng)施工的過程中無據(jù)可依，特別是其中的各種零部件。接觸網(wǎng)為露天設(shè)置，再加上沒有配用備用裝置，線路一直處于負(fù)荷狀態(tài)，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致零部件疲勞，而在長(zhǎng)期的疲勞運(yùn)行過程中，零部件很容易磨損，從而大大降低了其疲勞壽命。另外，接觸網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障也不容忽視。目前，因接觸網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致停電占整個(gè)系統(tǒng)故障的90%以上。通過數(shù)據(jù)比對(duì)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)接觸網(wǎng)的總體可靠性水平要比國(guó)外低得多，在這種局面下，對(duì)鐵路高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)的可靠性進(jìn)行研究，不僅十分必要，而且十分有意義。

2 提高接觸網(wǎng)可靠性的措施

2.1 加強(qiáng)對(duì)接觸網(wǎng)可靠性理論的研究

只有在理論基礎(chǔ)扎實(shí)的情況下，才能夠保證實(shí)踐的準(zhǔn)確性。因此，要想提高我國(guó)鐵路高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)的可靠性，更好地幫助鐵路運(yùn)行，首先要做的就是完善鐵路高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)可靠性的理論研究。整個(gè)理論研究囊括了接觸網(wǎng)子系統(tǒng)及零部件的可靠性建模、有限元分析和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、靜態(tài)和瞬態(tài)動(dòng)載作用下的安全性問題、動(dòng)態(tài)載荷作用下的耐久性問題、供電系統(tǒng)整體可靠性分析和RAMS過程分析，再結(jié)合以往對(duì)故障數(shù)據(jù)的分析，特別是對(duì)接觸網(wǎng)中部分關(guān)鍵性零部件全壽命同級(jí)載荷譜的編制，這對(duì)組建一個(gè)完善、具有價(jià)值的接觸網(wǎng)可靠性理論體系具有重要的作用。

2.2 加強(qiáng)對(duì)零部件疲勞壽命的研究

在研究接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障的過程中，零部件的疲勞破壞是重點(diǎn)。所謂的“疲勞破壞”，是指當(dāng)零部件處于遠(yuǎn)低于其材料強(qiáng)度極限的交變應(yīng)力作用下發(fā)生破壞的現(xiàn)象。任何材料制作而成的零部件都會(huì)發(fā)生疲勞破壞，因此，在選擇零部件的制作材料時(shí)，就需要考慮其疲勞破壞的時(shí)限。疲勞載荷譜是提供零部件運(yùn)行壽命的理論基礎(chǔ)，有助于提高零部件在制造過程中的精確程度。對(duì)于國(guó)外鮮有的理論，我國(guó)應(yīng)視情況而定，借鑒性地利用部分理論數(shù)據(jù)即可，但不能完全照搬。由于我國(guó)鐵路的行車密度、接觸網(wǎng)參數(shù)不盡相同，因此就需要有針對(duì)性地對(duì)其失效機(jī)理進(jìn)行研究。圖1所示為在實(shí)踐過程中一旦出現(xiàn)地裂縫變形之后接觸網(wǎng)的安裝示意圖，這樣可提高接觸網(wǎng)的可靠性。

圖1 地裂縫變形之后接觸網(wǎng)的安裝示意圖

2.3 選擇高質(zhì)量的接觸網(wǎng)零部件

在完成了接觸網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)的可靠性研究之后，對(duì)于零部件的制造就容易多了，因此，也就能夠生產(chǎn)出適合我國(guó)鐵路實(shí)情的高質(zhì)量接觸網(wǎng)零部件。高質(zhì)量的接觸網(wǎng)零部件能夠提高接觸網(wǎng)的可靠性，節(jié)省大量的人力、物力和財(cái)力，還能夠降低故障的發(fā)生率，從而提高我國(guó)鐵路客運(yùn)的整體質(zhì)量。

2.4 配備備用裝置

以往的接觸網(wǎng)并沒有配備備用裝置，一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致鐵路客運(yùn)專線停運(yùn)。因此，配備備用裝置可降低因鐵路客運(yùn)專線停運(yùn)帶來的損失。同時(shí)，增設(shè)故障定位裝置能夠使相關(guān)工作人員在故障發(fā)生時(shí)立即了解故障發(fā)生點(diǎn)，縮短故障的檢修時(shí)間。另外，再配備高科技的搶修設(shè)備，最大程度地減少維修時(shí)間，從而縮短停運(yùn)時(shí)間。利用當(dāng)前的高科技研發(fā)更加先進(jìn)的檢修設(shè)備，在故障發(fā)生之前就能夠預(yù)警，甚至能夠自行處理部分故障。

2.5 提高相關(guān)工作人員的素質(zhì)

相關(guān)工作人員的素質(zhì)也是影響接觸網(wǎng)運(yùn)行效率的因素之一。做好相關(guān)的培訓(xùn)工作、聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的接觸網(wǎng)工作人員對(duì)縮短檢修時(shí)間、提高檢修效率有著重要的作用。同時(shí)，還需要不定期地開展相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)或者組織技能、知識(shí)比賽，保證相關(guān)人員的工作積極性。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，要想保證我國(guó)鐵路高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)的質(zhì)量，就需要做好理論、實(shí)踐這兩方面的工作。在保證了理論的正確性之后，還需要從提高接觸網(wǎng)零部件的質(zhì)量、配備備用裝置、提高工作人員素質(zhì)等方面提升高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)的可靠性

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕

Reliability of High Speed Passenger Line Catenary

Wang Yang

Abstract： At present， China's railway construction has been quite effective， especially in the construction of high-speed passenger line， and its catenary reliability is improving. Since the catenary operation directly affects the reliability of the railway system， therefore， to study its reliability is essential. For high-speed railway passenger line catenary problems existing in， make a few suggestions to improve its reliability.

Key words： rail systems； high-speed passenger dedicated line； catenary； reliability