普速鐵路接觸網(wǎng)的故障類型的研究

肖潮

摘要：對于普速鐵路來說，必須將其所具備的安全性放在首位。普速鐵路在運(yùn)行過程中如果發(fā)生了安全方面的事故，那么就會使人們生命與財(cái)產(chǎn)安全受到直接威脅。所以，普速鐵路必須強(qiáng)化針對每個(gè)環(huán)節(jié)的各項(xiàng)檢查工作，以此保障普速鐵路在運(yùn)行的過程中具備極高的安全性和穩(wěn)定性。而接觸網(wǎng)是普速鐵路中重要的組成部分，其在普速鐵路的運(yùn)行過程中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。接觸網(wǎng)為普速鐵路的連續(xù)性運(yùn)行提供著動力方面的重要保障，假如接觸網(wǎng)存在著故障將會使普速鐵路的正常運(yùn)行受到嚴(yán)重影響，同時(shí)引發(fā)安全事故。所以，鐵路有關(guān)的部門必須對接觸網(wǎng)故障的類型進(jìn)行切實(shí)的分析，并且針對這些問題制定最佳的解決方案，從而讓普速鐵路可以穩(wěn)定安全的運(yùn)行?；诖?，本文針對普速鐵路接觸網(wǎng)的故障類型進(jìn)行了研究，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的研究者和領(lǐng)域工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：普速鐵路;接觸網(wǎng);故障類型

前言

現(xiàn)階段，我國鐵路的建設(shè)取得了引人注目的巨大成績，尤其是近年來我國的高鐵建設(shè)在全球范圍內(nèi)引起了極大地轟動。然而，就我國鐵路網(wǎng)的整體現(xiàn)狀來說，普速鐵路依然占據(jù)著主要部分。經(jīng)過相關(guān)的調(diào)查研究能夠發(fā)現(xiàn)：在我國的普速鐵路的故障中接觸網(wǎng)故障是其重要的部分。接觸網(wǎng)故障不僅會影響到普速鐵路運(yùn)行的穩(wěn)定性與連續(xù)性，同時(shí)還會使普速鐵路的整體安全性受到嚴(yán)重影響。因此，鐵路的相關(guān)部門必須有效地規(guī)避和降低接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障。其中可以通過真實(shí)的事故來對接觸網(wǎng)的常見故障進(jìn)行研究，如此才可以從實(shí)際案例中總結(jié)大量的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從而能夠保障完成好普速鐵路接觸網(wǎng)正常運(yùn)行的工作。

一、導(dǎo)致普速鐵路接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障的主要因素

輸電線路是普速鐵路正常運(yùn)行的重要保障，而接觸網(wǎng)實(shí)質(zhì)上指的是為了確保普速鐵路地連續(xù)而穩(wěn)定的運(yùn)行所架構(gòu)的輸電線路，其把動力源源不斷地提供給普速電力機(jī)車。接觸網(wǎng)給機(jī)車供應(yīng)運(yùn)行所需電力的原理主要是：運(yùn)用受電弓與接觸網(wǎng)的接觸使電能實(shí)現(xiàn)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)為電力機(jī)車供電。目前，我國的普速鐵路內(nèi)架空式接觸網(wǎng)是最常見的，架空式接觸網(wǎng)的優(yōu)勢在于：其不僅能夠鐵路運(yùn)輸愈加巨大的需求得到充分滿足，同時(shí)還可以切實(shí)保障鐵路工作人員的生命案例?；阼F路所發(fā)生的安全事故來說，導(dǎo)致普速鐵路不可以正常運(yùn)行的主要原因就是接觸網(wǎng)的故障。其也是普速鐵路安全運(yùn)行中的主要隱患，所以，對接觸網(wǎng)常見故障進(jìn)行分析和研究是極其必要的。而導(dǎo)致接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障的因素主要有以下幾點(diǎn)[1]。

（一）自然因素

一般來說，導(dǎo)致普速鐵路接觸網(wǎng)發(fā)生故障的原因較為復(fù)雜，而接觸網(wǎng)故障的主要誘因就是自然因素，這是由于普速鐵路接觸網(wǎng)全部是設(shè)置在露天的場地內(nèi)，其必然會遭受長期的日曬雨淋以及風(fēng)霜冰雪的影響，從而如此也確定了自然因素是影響接觸網(wǎng)的主要因素?；谝话闱闆r，普速鐵路接觸網(wǎng)都會受到惡劣的自然條件的影響而出現(xiàn)故障。例如，雷電大風(fēng)、暴雪寒潮等等，此類惡劣的自然條件都會致使接觸網(wǎng)發(fā)生斷電的情況，從而使普速列車的運(yùn)行被迫中斷。

（二）氣溫因素

氣溫在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)驟變會引發(fā)普速鐵路的接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障，氣溫因素也存在著許多種情況，而當(dāng)前所主要考慮的是懸掛交叉的地方。極易出現(xiàn)諸如摩擦放電、開關(guān)被拉歪以及補(bǔ)償裝置卡滯等故障。

（三）異常接地

當(dāng)普速鐵路的輸電線路發(fā)生異常接地時(shí)，就會導(dǎo)致接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障。其中輸電線路異常接地包含了永久接地、短期接地以及間斷接地等形式。永久摘要能夠給列車與弓網(wǎng)造成嚴(yán)重的故障;短時(shí)接地會發(fā)生電擊人以及絕緣部閃絡(luò)等事故;而間斷接地極可以造成機(jī)車超限和接觸網(wǎng)斷線等事故。此類狀況所引發(fā)的接觸網(wǎng)故障主要就是跳閘。

（四）設(shè)備因素

無論是普速鐵路接觸網(wǎng)，還是普速鐵路的電力設(shè)備，最為重要的是它們的質(zhì)量，其能對普帶鐵路接觸網(wǎng)的正常運(yùn)營產(chǎn)生直接的影響。如果此類設(shè)備自身存在著質(zhì)量方面的問題，那么其會為接觸網(wǎng)的正常運(yùn)營埋下巨大的隱患。普速鐵路接觸網(wǎng)在完成架構(gòu)，投入使用的過程中必須進(jìn)行定期的檢查與維護(hù)，如此也就要求相關(guān)的工作人員具備強(qiáng)烈的責(zé)任心，假如維護(hù)人員在對接觸網(wǎng)進(jìn)行檢查的過程中出現(xiàn)失誤，就會使設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量出現(xiàn)問題，例如在檢查與維護(hù)輸電線路的過程中有零件發(fā)生脫落，從而導(dǎo)致普速鐵路接觸網(wǎng)發(fā)生故障。

（五）受電弓損壞因素

根據(jù)受電弓損壞的情況來判斷普速鐵路接觸網(wǎng)發(fā)生的故障，受電弓表面出現(xiàn)的傷痕可能是由于鐵路機(jī)車在運(yùn)行的路徑中發(fā)生了導(dǎo)線硬彎、線夾偏斜等問題;導(dǎo)致受電弓讓損壞的主要原因可能是支撐裝置下垂或者是接觸不良[2]。

二、普速鐵路接觸網(wǎng)的主要故障

（一）弓網(wǎng)故障

弓網(wǎng)故障主要反映普速鐵路接觸網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)發(fā)生改變、零部件脫落或者是變形等，從而導(dǎo)致接觸網(wǎng)總體性能的降低的一種故障。弓網(wǎng)故障主要是因?yàn)榻佑|網(wǎng)的零部件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題，其極易致使接觸網(wǎng)在長期的運(yùn)行過程中出現(xiàn)脫落或者變形的問題。另外，電力機(jī)車在運(yùn)行的過程中導(dǎo)致接觸網(wǎng)零部件的位置變成彈性最差的部位，伴隨著弓網(wǎng)受到的壓力的持續(xù)增加，極易致使這些部位的螺栓出現(xiàn)脫落情況。還有，假如普速鐵路接觸網(wǎng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在著不合理的問題，導(dǎo)致接觸網(wǎng)內(nèi)的溫差較大時(shí)會引發(fā)這種故障。與此同時(shí)，倘若接觸網(wǎng)零部件的主體安裝不合理，在列車運(yùn)行的過程中極易受到外界因素的影響，從而引發(fā)安全問題。

（二）絕緣故障

絕緣故障一般表現(xiàn)為：普速鐵路接觸網(wǎng)帶電部位對接觸的主體產(chǎn)生放電現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象極易使絕緣部件被擊穿，從而對地面進(jìn)行放電。引發(fā)這種故障的主要原因是，由于外界環(huán)境問題和清理的距離太長，從而導(dǎo)致絕緣體的外面導(dǎo)電介質(zhì)的數(shù)量增多?；蛘呤且?yàn)轭l繁的清理工作所造成的四周環(huán)境內(nèi)的污染物入侵到內(nèi)部，從而導(dǎo)致絕緣體被擊穿的情況出現(xiàn)。另外，因?yàn)槠账勹F路接觸網(wǎng)在運(yùn)行的過程中要和機(jī)車保持連接以及摩擦的狀態(tài)，所以，伴隨著接觸網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行的延長，會導(dǎo)致其外面出現(xiàn)碳粉，從而受到電弧的極大影響導(dǎo)致接觸網(wǎng)被擊穿。倘若外界物體和接觸網(wǎng)之間的距離太近也會引發(fā)漏電問題出現(xiàn)[3]。

（三）電氣聯(lián)接故障

普速鐵路接觸網(wǎng)是一種機(jī)電混合的供電機(jī)械，在接觸網(wǎng)運(yùn)行的過程中難以避免的會發(fā)生電氣故障，特別是電器發(fā)生燒毀問題時(shí)，會產(chǎn)生巨大的危害。其中主要是因?yàn)殡姎庠谠O(shè)計(jì)的過程中一般會對輸電線路的牽引運(yùn)行的富余量進(jìn)行全方位的考慮，然而因?yàn)楫?dāng)前鐵路電力機(jī)車在持續(xù)的提速中，從而致使機(jī)車牽引運(yùn)行的實(shí)際正價(jià)超過了以上所說的設(shè)計(jì)富裕量，所以，會引發(fā)電氣的燒毀情況[4]。

三、普速鐵路接觸網(wǎng)故障類型案例

（一）接觸網(wǎng)故障類型案例一

有一天，某個(gè)變電所內(nèi)的214DL與213DL饋線保護(hù)運(yùn)作，這一時(shí)間段的風(fēng)力達(dá)到了七級。對于此種故障的相關(guān)表現(xiàn)，相關(guān)的維修組以接觸網(wǎng)故障范圍作為基點(diǎn)分別對上、下行方向?qū)嵤┰O(shè)備的檢查工作，通過檢查發(fā)現(xiàn)下列情況：其一，巡視范圍內(nèi)的22號與20號支柱跨中的輸電線路正饋線存在放電痕跡，對其現(xiàn)象進(jìn)行分析得出原因可能為：由于大風(fēng)天氣致使這條饋線中的一根支柱的絕緣距離變小，從而發(fā)生了接地放電的情況，由此導(dǎo)致接觸網(wǎng)發(fā)生跳閘故障。其二，在本范圍內(nèi)的087號隔離開關(guān)的東邊出現(xiàn)引線燒毀的跡象，由這種情況能夠判斷出是：受到大風(fēng)天氣的影響，導(dǎo)致這個(gè)部位和支柱絕緣之間的距離太小而發(fā)生了接地放電的故障，從而使輸電線路發(fā)生跳閘的情況。

通過以上的故障問題和相關(guān)的檢測結(jié)果，對以上的故障問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析：其一，受到大風(fēng)天氣的影響，導(dǎo)致輸電線路的正引線與正饋線的擺動過大，使輸電線路和支柱絕緣間的距離變小，所以導(dǎo)致故障出現(xiàn)。其二，受到輸電線路和支柱之間發(fā)生的短時(shí)間的接地放電故障，也導(dǎo)致故障的發(fā)現(xiàn)。其三，因?yàn)槌霈F(xiàn)故障的支柱全部是新裝的支柱，極有可能是因?yàn)楣收现е诎惭b的過程中出現(xiàn)了不規(guī)范的操作，從而致使支柱和接觸網(wǎng)輸電線路的距離與安全距離的要求不符致使故障出現(xiàn)。

根據(jù)上述故障和相關(guān)的原因進(jìn)行分析，結(jié)果是：為了規(guī)避再次發(fā)生此類故障，不但池大風(fēng)等同樣的惡劣天氣出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)強(qiáng)化接觸網(wǎng)的巡視檢查工作，著重檢查與預(yù)防處理極易被惡劣天氣影響的部位。同時(shí)在安裝支柱的過程中，必須嚴(yán)格監(jiān)督施工現(xiàn)場的管理工作，保障遵守操作的相關(guān)要求規(guī)范安裝或者遷移支柱，以此有效地預(yù)防再次發(fā)生這類故障。

（二）接觸網(wǎng)故障類型案例二

在故障案例二中，一天，某電網(wǎng)的值班人員發(fā)現(xiàn)了一列機(jī)車由于發(fā)生自動降弓故障而臨時(shí)停運(yùn)，隨后，機(jī)車又發(fā)生了前弓發(fā)車的情況，如此可能是因?yàn)檫@個(gè)弓弦上存在關(guān)異物。對于這一現(xiàn)象，巡視檢查人員把故障部位作為基點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場的檢查巡視，同時(shí)著重針對接觸網(wǎng)輸電線路發(fā)生故障以后不能使用的后弓線路實(shí)施檢查，檢查的結(jié)果：其一，檢查人員在發(fā)生故障的線路上未發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)設(shè)備存在的異物，通過對設(shè)備的檢測之后仍然未發(fā)現(xiàn)異常，基于此，可以斷定致使故障發(fā)生的原因并非是接觸網(wǎng)。其二，在檢查的過程中，檢查人員發(fā)現(xiàn)這趟列車的后弓上纏有風(fēng)箏線，這樣可以分析就是這一原因致使列車出現(xiàn)降弓的情況。其三，發(fā)生故障的第二天，檢查人員在進(jìn)行天窗位的作業(yè)時(shí)，著重對故障發(fā)生位置進(jìn)行了不平推檢查，并未發(fā)現(xiàn)故障位置的設(shè)備出現(xiàn)異常。

經(jīng)過上面的檢查工作可以知道，致使此類降弓故障發(fā)生的原因在于因?yàn)榱熊嚭蠊p有風(fēng)箏線，故障的原因較為簡單。對于此類故障，不但應(yīng)該對風(fēng)箏線進(jìn)行及時(shí)處理，同時(shí)還應(yīng)該和鐵路沿線的管理部門做好協(xié)調(diào)工作，強(qiáng)化周圍放風(fēng)箏等行為的管理，從而以此規(guī)避此類故障再次發(fā)生。

（三）接觸網(wǎng)故障類型案例三

一天，某自閉線312DL的備投失敗，同時(shí)，此部位的311DL出現(xiàn)過流保護(hù)運(yùn)作，跳閘以后，針對所內(nèi)的全部設(shè)備開展了檢查工作，卻未發(fā)現(xiàn)異常情況。隨后，檢查人員著重對故障實(shí)施巡視檢查，也并未發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備存在故障。然而檢查人員發(fā)現(xiàn)故障線路第225號桿上有一個(gè)鳥窩，同時(shí)還在線路第008號桿上發(fā)現(xiàn)了一根樹枝[5]。

經(jīng)過以上的檢查工作，對導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析可知：其一，由于在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)了鳥窩，可能導(dǎo)致了故障的出現(xiàn)。其二，由于這一天是大風(fēng)天氣，可能致使線路中第008號桿外圍的樹枝被折斷，并且掛到了線路上，從而造成了線路發(fā)生短接跳閘的故障。所以，這種故障也較為簡單。然而同樣需要在值班的時(shí)候著重對以上的故障的誘因做好防范工和，確保當(dāng)此類故障出現(xiàn)時(shí)能夠快速作出反應(yīng)，從而使接觸網(wǎng)能夠恢復(fù)正常供電。與此同時(shí)，還應(yīng)該針對鐵路沿線的設(shè)備做好檢查巡視，對鳥窩、樹枝等雜物應(yīng)該及時(shí)地進(jìn)行清理，并且對鐵路沿線的周圍樹木進(jìn)行及時(shí)的修剪工作。

結(jié)論

現(xiàn)階段，伴隨著我國社會與經(jīng)濟(jì)的飛速進(jìn)步，國內(nèi)的交通運(yùn)輸行業(yè)也出現(xiàn)了繁榮發(fā)展的局面。尤其是我國鐵路快速增長的運(yùn)輸量，并且電氣化的鐵路也得到極大的普及。而就普速鐵路而言，現(xiàn)有的接觸網(wǎng)構(gòu)造早已日益不能滿足我國鐵路現(xiàn)代化運(yùn)輸?shù)囊螅瑫r(shí)，普速鐵路接觸網(wǎng)由于在露天環(huán)境中極易受到氣候，人為或者非人為等方面因素的影響發(fā)生不同類型的故障，從而使我國的電氣機(jī)車的安全而平穩(wěn)的運(yùn)行受到影響。

本文主要就普速鐵路接觸網(wǎng)在運(yùn)行的過程中所發(fā)生的弓網(wǎng)故障、電氣聯(lián)結(jié)故障以及絕緣故障進(jìn)行了分析，對導(dǎo)致接觸網(wǎng)發(fā)生故障的原因、以及典型的安全進(jìn)行了重點(diǎn)分析，對故障相關(guān)的檢查與維修策略進(jìn)行了研究。并對檢查維修的方案進(jìn)行了完善與調(diào)整。以此確保普速鐵路的正常運(yùn)行。

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