提高高鐵接觸網(wǎng)可靠性的探討

毛建輝

摘 要：高鐵的出現(xiàn)在很大程度上改變了人們的出行方式，其不僅安全舒適而且速度比較快，能夠?yàn)槿藗児?jié)省很多時間。其中，接觸網(wǎng)作為高鐵牽引供電系統(tǒng)的核心部位，其可靠性對鐵路整體運(yùn)輸有著直接的影響?；诖?，下文對高鐵接觸網(wǎng)的可靠性進(jìn)行了分析，希望對相關(guān)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：高鐵；接觸網(wǎng)；可靠性

引言

交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展使得行業(yè)競爭也越來越激勵，而為了保障鐵路運(yùn)輸速度和平穩(wěn)性、滿足人們多層次的出行需求，提高鐵路運(yùn)輸綜合競爭力成為了相關(guān)部門和企業(yè)關(guān)注的方向。而接觸網(wǎng)作為鐵路牽引供電系統(tǒng)重要組成部分，其可靠性對高速鐵路列車的正常運(yùn)行有著極大的影響。

1高速鐵路接觸網(wǎng)

1.1高速鐵路接觸網(wǎng)的概述

接觸網(wǎng)是由接觸懸掛、定位裝置、支持裝置以及支柱與基礎(chǔ)四個部分組成，其是一種特殊輸電線路，能夠在運(yùn)行過程中將電能提供給電力機(jī)車，由于接觸網(wǎng)能夠向電力機(jī)車直接輸送牽引變電，所以承擔(dān)著重要的運(yùn)輸責(zé)任。同時，高速鐵路接觸網(wǎng)與普速鐵路接觸網(wǎng)相比，高速鐵路接觸網(wǎng)的外部環(huán)境更為特殊，所以在對接觸網(wǎng)進(jìn)行制作的過程中，要使用特殊的結(jié)構(gòu)、技術(shù)、材質(zhì)和工藝。比如，在高速鐵路接觸網(wǎng)的構(gòu)建過程中采用鎂銅合金或錫銅接觸線，不僅能夠促使接觸網(wǎng)具有較強(qiáng)的導(dǎo)電率，還具有良好的抗拉強(qiáng)度，為提升供電可靠性奠定了良好基礎(chǔ)，并且這一材質(zhì)的接觸網(wǎng)在應(yīng)用過程中，使用壽命較長，能夠?yàn)楦咚倭熊囘\(yùn)行提供有力保障。此外，從安裝結(jié)構(gòu)上分析，高速鐵路電氣化鐵路的定位結(jié)構(gòu)應(yīng)用了輕型鋁合金結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線接觸硬點(diǎn)比較少，能夠有效減少電火花，從而為高鐵運(yùn)行的可靠性提供了有效保障。

1.2接觸網(wǎng)系統(tǒng)可靠性分析

可靠性分析和預(yù)測是系統(tǒng)維修性、安全性以及可用性的基礎(chǔ)，而可靠性分析和預(yù)測主要包括功能分析和系統(tǒng)失效定義、失效樹形分析和塊狀圖表分析、失效模式作用分析、共因失效或多重失效分析、敏感性分析和平衡研究、可靠性分配、壓力分析、糟糕情況的預(yù)測和可容忍度分析等。同時，接觸網(wǎng)的可靠性分析主要是將接觸網(wǎng)看作由多種裝置而組成的綜合系統(tǒng)，其中包括接觸懸掛、支持裝置、補(bǔ)償裝置、定位裝置等多個部分。此外，接觸網(wǎng)零件的失效性會對接觸網(wǎng)的正常工作產(chǎn)生極大的影響，而接觸網(wǎng)零部件的失效形式包括整體斷裂、零件表面遭受破壞、過大的殘余變形、異常工作條件而引起的失效等，不利于高鐵鐵路接觸網(wǎng)的可靠運(yùn)行。

2提高高速鐵路接觸網(wǎng)可靠性的具體措施

無論在任何氣候條件或者地質(zhì)條件下，都要求接觸網(wǎng)能夠穩(wěn)定、持續(xù)的為列車提供電能，從而保障列車的順利運(yùn)行。同時，提高高速鐵路接觸網(wǎng)可靠性要引起相關(guān)部門以及施工單位的高度重視，并結(jié)合高鐵的實(shí)際情況采取針對性的解決措施。對于加強(qiáng)高速鐵路接觸網(wǎng)可靠性的具體措施，如圖1所示。

2.1高鐵接觸網(wǎng)的零件防松

高鐵因其具有安全性高、速度快的優(yōu)點(diǎn)，成為了人們出行的首選交通工具，從而在很大程度上加大了高速鐵路的運(yùn)輸壓力，也增加了接觸網(wǎng)的使用頻率，從而很容易引起接觸網(wǎng)零部件的螺絲松動，不利于列車的安全運(yùn)行。因此，加大對接觸網(wǎng)的監(jiān)督力度，采取合理的措施來防止零件松動，其主要包括以下幾種方法：第一，通過非金屬的嵌件，將接觸網(wǎng)的螺母和螺帽鎖緊，從而增大接觸網(wǎng)整體的摩擦力。目前高鐵中運(yùn)用最為廣泛的嵌件是尼龍圈，其內(nèi)徑比接觸網(wǎng)的螺帽小，能夠很好的鎖緊零部件；第二，通過機(jī)械固定的方式，在接觸網(wǎng)零部件處加止動墊片，確保彈簧墊圈在運(yùn)行過程中不容易松動，此種方式主要應(yīng)用于整體吊弦、接觸網(wǎng)定位和腕臂等基礎(chǔ)裝置中，具有操作容易、防松性能較好等優(yōu)勢，在實(shí)際安裝過程中，應(yīng)特別注意六角面和接觸網(wǎng)止動肢密合情況；第三，通過化學(xué)方式在螺帽上方涂抹螺紋鎖式固膠，其實(shí)質(zhì)在化學(xué)作用的條件下，隔絕零部件上方氮?dú)獠⒘⒖棠蹋缓笤诼菝敝車纬梢环N堅(jiān)硬固體，從而確保運(yùn)行過程中零部件不會受到損害，保證接觸網(wǎng)的長期使用。

2.2加強(qiáng)鳥害防治

由于鳥類搭窩所使用的樹枝等雜物在雨天容易導(dǎo)電，從而導(dǎo)致接觸網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)短路現(xiàn)象。因此，要想徹底解決接觸網(wǎng)的鳥害故障，就要從防治鳥窩入手：第一，加大巡視檢查的力度。由于鳥窩危害程度主要取決于其搭建的位置，與其是否成形的影響不大，即使一根樹枝也有可能造成接觸網(wǎng)短路現(xiàn)象。所以，相關(guān)人員要堅(jiān)持每日巡視和周期巡視相結(jié)合的原則，從而為接觸網(wǎng)的可靠性提供保障；第二，對接觸網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，增加鳥在桿塔上搭窩的難度，不給鳥類提供在支柱上搭窩的條件，從而提高設(shè)備防鳥害的水平；第三，在設(shè)備的關(guān)鍵位置加裝驅(qū)鳥裝置。由于鳥類在接觸網(wǎng)設(shè)備搭窩的位置主要包括站場硬橫梁上、鋼柱里十字支撐處、跳線肩架處、下錨補(bǔ)償處、懸吊瓷瓶上部、回流線肩架處等，所以為了防治鳥害，相關(guān)人員要找準(zhǔn)關(guān)鍵處所來安裝驅(qū)鳥裝置，從而防止鳥類在此搭窩。比如，對鳥害高危地段和處所應(yīng)多安裝驅(qū)鳥器并涂抹驅(qū)鳥劑，堅(jiān)決防止鳥類在此搭窩，同時還可在鳥害多發(fā)區(qū)段兩側(cè)大樹上安裝人工鳥巢，從而達(dá)到消除鳥患和保護(hù)鳥類的雙重目的。

2.3做好防雷措施

由于接觸網(wǎng)的架設(shè)高度不一，并且沒有備用裝置，很容易受到雷擊傷害，所以要想提高高鐵接觸網(wǎng)的可靠性，就要做好接觸網(wǎng)的防雷措施，從而確保接觸網(wǎng)能夠平穩(wěn)輸送電能。而對于接觸網(wǎng)的防雷措施，主要包括以下幾點(diǎn)：第一，改變接觸網(wǎng)的安裝形式，將PW線放置于AF線上方，確保接觸網(wǎng)裝置安全；第二，對線路的接地系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮，盡量讓支柱與地線連接，從而將接觸網(wǎng)整體協(xié)調(diào)起來。但此方法要注意必須對接地電阻進(jìn)行實(shí)時檢測，并且要適當(dāng)降低接地電阻，從而提高接觸網(wǎng)線路的防雷水平；第三，利用合成式絕緣子材料，提高線路抗燒蝕能力，降低雷擊概率；第四，工作人員要根據(jù)工程的實(shí)際情況和我國防雷的具體指標(biāo)來做好防雷工作，并且要加大對接觸網(wǎng)線路的巡查力度，對惡劣天氣下接觸網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時與上級反應(yīng)，并采取有效措施進(jìn)行解決，從而確保列車電能的輸送安全。

結(jié)束語

綜上所述，高速鐵路接觸網(wǎng)是鐵路牽引供電系統(tǒng)中最主要的組成部分，其可靠性對高速鐵路列車能否正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。因此，在設(shè)置高速鐵路接觸網(wǎng)時，要根據(jù)區(qū)域的實(shí)際情況做好相應(yīng)的防雷措施，并且要不斷創(chuàng)新接觸網(wǎng)新技術(shù)，從而確保鐵路電能的可靠輸送，為高速鐵路的建設(shè)提供有利保障，為我國的電氣化鐵路事業(yè)增磚添瓦。

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