地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障和防范措施解析

王建紅

（中鐵電氣化局集團第一工程有限公司）

1 引言

地鐵作為當前主要的交通工具之一，以其高速度、高質(zhì)量、高安全性等特點受到大眾一致好評。地鐵之所以可以做到高安全性這與支撐其運行的安全可靠供電系統(tǒng)有很大關系。剛性接觸網(wǎng)作為地鐵供電系統(tǒng)重要一環(huán)，自然成為保證地鐵運行質(zhì)量的重要因素。而且，剛性接觸網(wǎng)與地鐵的接觸幾率大，地鐵在長期運行中難免會對剛性接觸網(wǎng)造成這樣或者那樣的傷害，進而導致一些常見的剛性接觸網(wǎng)發(fā)生故障。

2 地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)相關概念解析

剛性接觸網(wǎng)是剛性懸掛接觸網(wǎng)的簡稱，接觸網(wǎng)由接觸線、匯流排等部分組成，其具備占用空間小，無須張力補償?shù)忍攸c，是近些年地鐵供電系統(tǒng)中常用的設施之一。且剛性接觸網(wǎng)種類眾多，囊括了“π”型、“T”型（主要指接觸線與匯流排形成的形狀）、第三軌道接觸軌等多種形式。當前我國地鐵普遍應用的接觸網(wǎng)形式為第三軌道接觸軌。剛性接觸網(wǎng)之所以會在地鐵工程中廣泛應用，除了其具備上述特點之外，還與其性能有很大關系。

1）維護簡便

一般剛性接觸網(wǎng)，維修難度比較小，安全性比較高，降低了后期維護的難度。

2）更加靈活

剛性接觸網(wǎng)在設計上更具靈活性，性能也更穩(wěn)定，可以滿足多樣的地鐵發(fā)展需要。

3 地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障解析

3.1 零件類故障

零件類故障是地鐵供電系統(tǒng)剛性接觸網(wǎng)常見故障之一，也是剛性接觸網(wǎng)發(fā)生故障概率較高的故障類別之一。零件類故障主要包括零件脫落、零件松動兩種故障類型。

1）零件脫落

零件脫落在剛性接觸網(wǎng)故障中發(fā)生概率較高。地鐵在運行中難免會與剛性接觸網(wǎng)產(chǎn)生接觸，加之分段絕緣漆的高溫燒蝕，極易導致墊片、螺栓、滑板等脫落，對剛性接觸網(wǎng)正常使用造成影響，造成剛性接觸網(wǎng)故障。

2）零件松動

零件松動也是剛性接觸網(wǎng)經(jīng)常性故障之一，零件松動主要指在地鐵運行過程中，行車密度一旦增加，能量就會產(chǎn)生疊加，而多余的能量需要釋放到懸掛系統(tǒng)之中，進而對整個懸掛系統(tǒng)造成不利影響。剛性接觸網(wǎng)作為懸掛系統(tǒng)的重要組成部分，這股能量極易導致懸掛系統(tǒng)中間接頭位置螺紋出現(xiàn)滑牙現(xiàn)象，進而對剛性接觸網(wǎng)的正常使用造成不利影響。

3.2 接觸線類故障

接觸線類故障也是剛性接觸網(wǎng)經(jīng)常性發(fā)生故障種類之一。接觸線作為剛性接觸網(wǎng)的重要組成部分，一旦接觸線出現(xiàn)問題難免會對剛性接觸網(wǎng)造成不利影響。當前接觸線類故障主要包括拉弧燒損、接觸線磨損、接觸線面放電痕跡三種故障。

1）拉弧燒損故障

拉弧燒損故障造成的原因有很多，受電弓位置不平滑、匯流排變形、剛性定位線夾設計不夠科學等都可能導致剛性接觸網(wǎng)出現(xiàn)拉弧燒損故障。

2）接觸線磨損

地鐵在運行中難免會出現(xiàn)磨損情況，磨損達到一定程度時就會影響剛性接觸網(wǎng)的正常使用，產(chǎn)生接觸線磨損故障。一般接觸線磨損故障多發(fā)生于錨段關節(jié)、匯流排接頭等部位。

3）接觸線面放電痕跡故障

由于地鐵速度較快，加之剛性接觸網(wǎng)彈性有限，可能導致特殊區(qū)域參數(shù)變化幅度大，電弓受到強有力的磨損，導致接線面出現(xiàn)發(fā)電痕跡故障[1]。

3.3 受電弓故障

受電弓故障主要是由于受電弓出現(xiàn)磨損造成的。剛性接觸網(wǎng)受到相關匯流排與接觸網(wǎng)懸掛位置的影響，使得受電弓與接觸線難免會發(fā)生接觸，而其中經(jīng)常受到集中沖擊力的受電弓，會出現(xiàn)磨損等情況，進而影響整個剛性接觸網(wǎng)的正常使用。例如，凹槽滑板部位接觸線發(fā)生異變，出現(xiàn)卡線或者拉線的情況，就會增加受電弓與接觸線接觸的可能性，增強受電弓受力程度，導致受電弓出現(xiàn)磨損，影響剛性接觸網(wǎng)的正常使用。

4 地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)防范措施解析

4.1 完善零件類故障防范機制

相關部門需要完善剛性接觸網(wǎng)中零件類故障防范機制，提升零件類故障防范水平，確保剛性接觸網(wǎng)的正常使用。

1）完善相關零件類故障檢修規(guī)范

相關部門需要完善剛性接觸網(wǎng)中零件檢修規(guī)范，讓相關檢修人員可以參照規(guī)范標準對地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)零件進行檢修，做到早預防、早發(fā)現(xiàn)、早處理，確保地鐵的正常運行。

2）加強零件脫落檢修力度

相關部門需要加強零件脫落檢修力度，定期對地鐵剛性接觸網(wǎng)中的脫落零件進行處理，確保剛性接觸網(wǎng)的正常使用。在相關脫落零部件故障預防與處理中，相關人員可以適當增加墊片、螺栓、滑板等部位的檢修，確保此部位的正常，為地鐵正常運行提供保障。

3）及時對松動零件進行擰緊處理

相關部門要提升維護人員意識，養(yǎng)成維護人員多看、多觀察的工作意識，及時發(fā)現(xiàn)松動的零件進行擰緊處理，確保剛性接觸網(wǎng)的正常使用。在零件擰緊處理中，相關人員要尤其關注剛性接觸網(wǎng)接頭位置的零件擰緊處理，及時更換已經(jīng)滑牙的零件，確保剛性接觸網(wǎng)的質(zhì)量提升。

4.2 完善接觸線類故障防范機制

相關部門需要完善接觸線類故障防范機制，為地鐵的正常運行提供保障。在剛性接觸網(wǎng)接觸線類故障防范機制完善方面，相關人員可以從避免拉弧燒損、減輕接觸線磨損、避免接觸線面放電痕跡等方面入手，全面完善接觸線類故障防治機制。

1）避免拉弧燒損

在避免拉弧燒損方面相關人員可以從拉弧燒損原因入手，阻斷其發(fā)生的源頭，提升拉弧質(zhì)量，為剛性接觸網(wǎng)質(zhì)量提升提供支持。相關人員需要及時加強匯流排監(jiān)測力度，一旦發(fā)現(xiàn)其發(fā)生變形要第一時間進行更換。剛性定位線夾設計方面，可采用專業(yè)BIM技術，反復對設計進行模擬，以求找到最優(yōu)解，提升剛性接觸網(wǎng)質(zhì)量。相關工作人員在日常監(jiān)測中要關注受電弓位置的變化，一旦發(fā)現(xiàn)其不平滑要及時進行處理，阻斷拉弧燒損出現(xiàn)的原因。

2）加強接觸線動態(tài)監(jiān)測

相關人員可以利用先進技術，對剛性接觸網(wǎng)中接觸線進行動態(tài)監(jiān)測，及時對受損的接觸線進行處理，且在監(jiān)測中需要注重監(jiān)測錨段關節(jié)、匯流排接頭等接觸線常發(fā)故障部位。

3）地鐵設計之初優(yōu)化剛性接觸網(wǎng)設計

相關設計人員在地鐵剛性接觸網(wǎng)設計之處優(yōu)化其各項參數(shù)，適當提升剛性接觸網(wǎng)彈性，盡可能避免致特殊區(qū)域參數(shù)變化幅度過大，提升剛性接觸網(wǎng)質(zhì)量。

4.3 加強受電弓故障監(jiān)測與防治

相關人員需要加強受電弓故障監(jiān)測與防治工作，確保受電弓的正常使用，提升剛性接觸網(wǎng)質(zhì)量。

1）選擇高品質(zhì)的受電弓零部件

相關人員要選擇更高品質(zhì)受電弓的零部件，從根本上提升受電弓抗磨損能力，確保受電弓的正常使用。在受電弓選擇上可以根據(jù)地鐵工程的實際情況，具體測算受電弓各項參數(shù)，盡可能使得受電弓可以滿足地鐵發(fā)展需求。

2）加強凹槽與滑板等部位檢測

相關人員要定期對凹槽與滑板等部位進行檢測，避免其出現(xiàn)拉線或者卡線異常，降低受電弓與接觸線接觸的可能性，降低受電弓磨損可能性，提升剛性接觸網(wǎng)整體質(zhì)量[2]。

5 結(jié)語

綜上所述，地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障和防范措施有很多，相關人員在選擇上可以結(jié)合實際情況，避免錯誤選擇影響剛性接觸網(wǎng)的正常使用。一般相關人員可以從完善零件類故障防范機制、完善接觸線類故障防范機制、加強受電弓故障監(jiān)測與防治等方面全面提升剛性接觸網(wǎng)質(zhì)量，為地鐵安全運行提供保障。