地鐵剛性接觸網(wǎng)常見故障及對策

（江蘇省徐州技師學(xué)院 江蘇 徐州 221151）

引言

剛性接觸網(wǎng)是傳統(tǒng)柔性接觸網(wǎng)的下一代產(chǎn)品，其可靠的性能在當(dāng)前的地鐵運(yùn)行中有著很重要的作用。在地鐵運(yùn)行過程中由于運(yùn)行時間過長或是其他一些故障的出現(xiàn)容易造成剛性接觸網(wǎng)的故障，為了更好地保證接觸網(wǎng)在地鐵運(yùn)行中發(fā)揮作用，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，需要對其在運(yùn)行時可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析并作出精準(zhǔn)快速的解決方案。

1.地鐵運(yùn)行中剛性接觸網(wǎng)故障帶來的危害

一個安全可靠的供電系統(tǒng)，是決定著地鐵是否可以安全可靠正常運(yùn)行的關(guān)鍵原因。剛性接觸網(wǎng)則是地鐵運(yùn)行所需供電系統(tǒng)中至關(guān)重要的一部分，其作用是在地鐵運(yùn)行過程中為電客車輸送電能，保障地鐵正常運(yùn)行。但由于地鐵需要長期的運(yùn)行工作，這對剛性接觸網(wǎng)的要求變得非常之高和苛刻，且剛性接觸并沒有備用設(shè)備，從而加大了地鐵剛性接觸網(wǎng)故障問題的產(chǎn)生。及時正確的對地鐵剛性接觸網(wǎng)故障進(jìn)行判斷和查找，可有效快速的對故障進(jìn)行維修解決，減少其所帶來的危害和損失，避免不必要的麻煩發(fā)生。

2.地鐵接觸網(wǎng)常見故障

2.1 螺紋滑牙與螺栓松動故障問題。螺紋滑牙，此問題主要集中出現(xiàn)于中間接頭位置，通常是因剛性懸掛與柔性懸掛相比無抬升量，地鐵運(yùn)行過程中接觸懸掛各部位受到振動，且此振動處于不間斷狀態(tài)，加之地鐵運(yùn)營列車開行時間間隔較短、車流密度較大的特點(diǎn)，振動產(chǎn)生的能量持續(xù)疊加，隨著運(yùn)營時間的累積，在連接相對薄弱的中間接頭部位會出現(xiàn)螺紋滑牙故障問題；螺栓松動，此故障問題多發(fā)生在用以連接垂直懸吊底座與懸吊槽鋼的T型頭螺栓，由于T型頭螺栓直接用于懸吊剛性懸掛匯流排，地鐵列車長期運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動直接作用于起連接作用的T型頭螺栓，長期受力會造成螺栓偏轉(zhuǎn)情況出現(xiàn)，隨著運(yùn)營時間及力的不斷積累，T型頭螺栓將會逐漸出現(xiàn)松動脫落問題。

2.2 受電弓磨耗故障。目前，受電弓磨耗故障也是地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)的主要故障，其主要原因是凹槽滑板部位接觸線存在拉線、卡線問題，在剛性匯流排布置、接觸網(wǎng)懸掛的影響，剛性接觸懸掛拉出值分布在接觸多的位置。由于受電弓和接觸線頻繁接觸，容易造成前者受力集中，容易引發(fā)嚴(yán)重磨損繼而造成斷電的問題。

2.3 絕緣子傾斜，污垢，損壞，爆裂和脫落。絕緣子傾斜，污垢，損壞，爆裂和脫落后，強(qiáng)大的短路電流將導(dǎo)致牽引變電站的饋線跳閘，鐵路供電中斷。如果不及時處理，將構(gòu)成交通事故。

3.防范措施研究

3.1 防范螺紋滑牙與螺栓松動故障方面?，F(xiàn)階段，在T型頭螺栓松動問題處理方面仍未研究出有較高可行性及有效的技術(shù)防范措施或者手段。一般通過加強(qiáng)日常檢修排查力度，加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)存在松動情況，及時進(jìn)行緊固。也可在正式接觸懸掛完成后，在螺栓上涂刷緊固標(biāo)記，用以及時發(fā)現(xiàn)螺栓松動情況，及時處理，提前消除因螺栓松動造成的隱患。同時可通過增加彈性墊圈，采用帶有插銷的螺栓、減少零件數(shù)量等措施，防范螺栓松動故障。螺栓滑牙問題的防范處理，在施工過程中很難有效根治解決，應(yīng)從材料選用上進(jìn)行合理選擇，合理選擇中間接頭材料，合理設(shè)置連接方式，分散螺紋受力，降低故障發(fā)生概率。

3.2 異常磨耗的預(yù)防策略。剛性—柔性過渡處的連接電纜不應(yīng)引起過大的應(yīng)力。嘗試設(shè)置關(guān)節(jié)剛性—柔性過渡；增加剛?cè)徇^度的長度；在中間關(guān)節(jié)處添加額外的措施，例如使用弓形手腕進(jìn)行額外定位。首先，應(yīng)確保設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制，匯流排布置應(yīng)精確，以確保剛性接觸網(wǎng)符合正弦設(shè)計(jì)的要求；其次，應(yīng)從受電弓和接觸網(wǎng)等方面進(jìn)行分析，如調(diào)整接觸網(wǎng)的壓力，選擇電動滑板材料的質(zhì)量。

3.3 確保接觸網(wǎng)設(shè)備處于良好狀態(tài)。地鐵工程供電系統(tǒng)剛性接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對簡單，安裝維護(hù)比較便利，改善工程項(xiàng)目故障問題。但是，在已投運(yùn)線路運(yùn)行過程中，無法有效地處理弓網(wǎng)關(guān)系，接觸線和碳滑板不規(guī)則磨耗較大，尤其在高速鐵路工程項(xiàng)目建設(shè)中比較明顯，還未形成完善的解決方案。在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中，相關(guān)部門需要根據(jù)列車運(yùn)行速度，合理地調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，如接觸網(wǎng)正弦波布置拉出值、周期，并對碳滑板進(jìn)行打磨，避免出現(xiàn)更深的凹槽，有效地改善了弓網(wǎng)關(guān)系，其長期效果還有待進(jìn)一步研究。

3.4 絕緣子傾斜、污垢、破損、爆裂和脫落的預(yù)防策略。安裝接觸線時，避免硬彎曲，保持匯流排鉗口清潔，接觸線完全嵌入鉗口；并且必須做好清潔工作，特別是對于易受污染的區(qū)域，必須定期清潔；絕緣體選用硅橡膠材質(zhì)，加強(qiáng)清潔在惡劣環(huán)境中工作的絕緣體。

3.5 防范匯流排各方面故障問題方面。①重視材料選用，盡可能選用具備較強(qiáng)熱脹冷縮性能的匯流排，在匯流排施工時，施工人員對匯流排與定位線夾連接處進(jìn)行深層清理，確保連接位置清潔，防止卡滯，進(jìn)而確保匯流排與定位線夾處于同一平面，避免故障發(fā)生；②對于污染較為嚴(yán)重的區(qū)域加強(qiáng)清掃處理；對地鐵周邊情況做好日常檢查，及時發(fā)現(xiàn)影響接觸網(wǎng)供電穩(wěn)定與安全的各種潛在因素，并及時處理，消除各種潛在安全隱患；③在出站加速段、變坡點(diǎn)、減振道床及錨段關(guān)節(jié)處使用彈性定位線夾，增加剛性接觸網(wǎng)的彈性。④匯流排安裝時嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，并滿足兩段匯流排之間的夾槽連接處不平順度須小于0.3mm，兩段匯流排接縫處的縫隙應(yīng)小于1.0mm。匯流排中軸線應(yīng)垂直于所在處的軌頂平面，偏斜不應(yīng)大于1°。⑤剛性接觸線架設(shè)時采用架線小車導(dǎo)入安裝方法，利用架線小車牽引與銅導(dǎo)槽組聯(lián)動控制進(jìn)行展放和導(dǎo)嵌接觸導(dǎo)線，以確保接觸導(dǎo)線架設(shè)后平滑自然，不產(chǎn)生硬彎和損傷情況。⑥運(yùn)營期間，加強(qiáng)線路巡視，在隧道滲水處及靠近隧道洞口剛?cè)徇^渡處，確保匯流排防護(hù)罩安裝穩(wěn)固，避免在低溫情況下因滴漏水產(chǎn)生結(jié)冰而引發(fā)故障。

結(jié)語

總而言之，在地鐵接觸網(wǎng)故障分析和處理的過程中，要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)籌分析和判定，升級管控效率的同時，也要維護(hù)具體應(yīng)對措施的科學(xué)性，利用最有效的方式提高接觸網(wǎng)的安全性，減少安全隱患幾率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的共贏。