基于電氣化的鐵路接觸網(wǎng)故障分析與防范研究

李栩

摘要：隨著我國交通技術(shù)的不斷發(fā)展，鐵路運(yùn)輸已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。接觸網(wǎng)作為一種新的供電設(shè)備，是我國鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)之中最為重要的一項(xiàng)內(nèi)容，同時(shí)也是鐵路網(wǎng)運(yùn)輸控制的核心系統(tǒng)之一，對(duì)于電氣化行業(yè)的建設(shè)以及發(fā)展具有十分重大的意義。接觸網(wǎng)技術(shù)不僅有著數(shù)據(jù)處理速度快、精密度高的特征，同時(shí)還具有涉及項(xiàng)目眾多、設(shè)計(jì)工作量巨大等優(yōu)勢，對(duì)于相關(guān)問題的處理以及異常情況的應(yīng)對(duì)都具有極其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：電氣化;鐵路接觸網(wǎng);故障分析;防范研究

引言

接觸網(wǎng)是城市軌道交通供電系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)向城市軌道交通電動(dòng)車組提供持續(xù)電能，是供電系統(tǒng)中無備用的重要設(shè)備。

1鐵路接觸網(wǎng)故障的誘發(fā)因素

1.1自然環(huán)境因素

接觸網(wǎng)定位裝置連接接觸網(wǎng)線索和腕臂，是高速鐵路弓網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵裝備之一，其安全性、穩(wěn)定性及抗疲勞性時(shí)刻受大風(fēng)、異物等外部環(huán)境的影響。在大風(fēng)區(qū)擋風(fēng)墻地段，大風(fēng)經(jīng)過后在擋風(fēng)墻后部形成渦流區(qū)，會(huì)引起接觸網(wǎng)線索劇烈振動(dòng)，導(dǎo)致定位器擺動(dòng)，長期以往會(huì)造成定位磨損，一旦脫落打弓，將會(huì)造成弓網(wǎng)設(shè)備損壞，嚴(yán)重時(shí)引起弓網(wǎng)事故。為提高定位裝置的結(jié)構(gòu)可靠性，有必要研究大風(fēng)條件下接觸網(wǎng)定位裝置劣化規(guī)律。

1.2電流影響因素

短路電動(dòng)力引起繞組變形故障。變壓器出口短路，對(duì)于繞組的損壞變形程度的大小與短路電流的大小是成正比的。短路電流小，變形程度就小;短路電流大，變形程度就大。在變壓器出口短路情況發(fā)生時(shí)，要及時(shí)檢查主變壓器有無因變壓器出口短路電流所產(chǎn)生的繞組扭曲、變形的情況。如果在繞組變形后不及時(shí)進(jìn)行急救搶修，即使為輕微變形那么經(jīng)過日積月累也會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷變壓器出現(xiàn)故障。所以對(duì)于變壓器短路情況的控制，對(duì)于繞組變形情況的重視和修復(fù)是維護(hù)變壓器使用壽命的必要方式。

2電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障類型

2.1電氣連接故障

接觸網(wǎng)最核心的功能在于電力供應(yīng)，屬于一種機(jī)電結(jié)合的設(shè)施，由此在實(shí)際的應(yīng)用中易出現(xiàn)電氣故障。電氣燒傷是接觸網(wǎng)常見故障之一，同時(shí)也是影響較為嚴(yán)重的故障類型，該故障的產(chǎn)生大部分源于電氣設(shè)計(jì)，即牽引裕量與牽引運(yùn)能變化之間的不適應(yīng)性所致，尤其隨著新時(shí)期運(yùn)輸需求的增加，極大的超出了以往的設(shè)計(jì)預(yù)期，從而導(dǎo)致電氣燒傷故障成為常態(tài)。

2.2絕緣故障

軌道交通隧道內(nèi)空間相對(duì)封閉，列車運(yùn)行時(shí)會(huì)在隧道內(nèi)形成活塞風(fēng)，吹起隧道內(nèi)的塵埃，同時(shí)由于受電弓與接觸網(wǎng)摩擦，受電弓碳滑板經(jīng)過摩擦也會(huì)產(chǎn)生較多的金屬塵埃，這些塵埃附著在絕緣子表面，造成絕緣子的污垢，大量的金屬塵埃附著在絕緣子表面，使絕緣子的絕緣性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成局部放電，燒傷絕緣子。本安裝形式采用隔熱橫撐，安裝簡單，且節(jié)省空間。而且隔熱裙采用硅橡膠制成，極易受塵土污染，加速硅橡膠材料的老化。需采用安全、合格的絕緣元件產(chǎn)品，加大絕緣元件清洗次數(shù)，縮短清洗周期，特別是對(duì)風(fēng)機(jī)出口污染嚴(yán)重的部位，減少絕緣元件表面金屬粉塵附著，減少絕緣元件放電的隱患。

2.3弓網(wǎng)故障

車輛受電弓與接觸網(wǎng)直接接觸取流，二者關(guān)系密切，相互影響。列車受電弓從柔性架空接觸網(wǎng)分段絕緣器下方滑過時(shí)，受到自身結(jié)構(gòu)限制，接觸網(wǎng)導(dǎo)線與分段絕緣器安裝連接處存在受力“硬點(diǎn)”，接觸網(wǎng)和受電弓容易發(fā)生離線狀態(tài)，從而產(chǎn)生較為明顯的拉弧現(xiàn)象，對(duì)列車受流質(zhì)量影響較大。

3電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障的防范措施

3.1質(zhì)量監(jiān)管的措施

在對(duì)電氣化鐵路發(fā)展中硬件設(shè)備的不斷加強(qiáng)檢修外，對(duì)于工作人員也要加強(qiáng)監(jiān)管力度。不然，工作人員整體的工作素質(zhì)不高，那么即使問題發(fā)生的次數(shù)減少又或者制定了再完善制度也無法發(fā)揮最大的效果。那么第一點(diǎn)就要對(duì)所有工作人員的思想和業(yè)務(wù)進(jìn)行培訓(xùn)，不要因?yàn)槲覈姎饣F路目前的發(fā)展形勢好，就掉以輕心，不要因?yàn)樽约汗ぷ鲿r(shí)間久，工作經(jīng)歷長就擅自按照自己的想法進(jìn)行工作，不按照規(guī)定的流程要求實(shí)施工作。讓全體工作人員意識(shí)到忽略小問題、小故障日積月累會(huì)產(chǎn)生多么大的影響和后果，讓大家重視起來。把一切危險(xiǎn)都扼殺在搖籃中，提高安全系數(shù)杜絕一切隱患。再者，時(shí)代在不斷進(jìn)步，科技在不斷發(fā)展，電氣化鐵路的智能技術(shù)或者其他技術(shù)也在不斷更新。

3.2注重日常檢修與維護(hù)

日常檢修與維護(hù)是接觸網(wǎng)故障預(yù)防的關(guān)鍵所在，通過一系列的檢修與維護(hù)手段，可以在一定程度上提升故障預(yù)防效果，使故障隱患得到早期排除，甚至可以解決施工遺留問題。因此，對(duì)于日常的檢修與維護(hù)的實(shí)施，必須要形成有效的管理機(jī)制，特別是將日常檢修與維護(hù)納入到管理監(jiān)督范疇，全面提升日常維護(hù)的質(zhì)量。同時(shí)，針對(duì)接觸網(wǎng)常見的故障問題，要注重實(shí)時(shí)分析與定期檢查相結(jié)合，對(duì)頻發(fā)、高發(fā)故障及路線進(jìn)行全面維護(hù)，并深入分析故障原因，使故障隱患獲得全面排除。事實(shí)上，日常檢修與維護(hù)作為基礎(chǔ)性工作，無論是管理者還是操作者，均應(yīng)當(dāng)樹立強(qiáng)烈的責(zé)任意識(shí)，切實(shí)將管理深入到細(xì)微之處，確保各個(gè)環(huán)節(jié)緊密銜接，避免接觸網(wǎng)故障的頻繁發(fā)生，提升電氣化鐵路的穩(wěn)定運(yùn)行效率。

3.3加強(qiáng)政策保障

政策保障屬于主動(dòng)防護(hù)和事前防護(hù)的范疇，經(jīng)濟(jì)成本最低。建議鐵路主管部門和有關(guān)地方政府加強(qiáng)政策保障，盡快出臺(tái)適用于普速鐵路安全防護(hù)的管理辦法，制定操作性強(qiáng)的細(xì)化管理規(guī)定，同時(shí)加強(qiáng)普法宣貫，使全社會(huì)形成人人有責(zé)、群防群控的安全防護(hù)氛圍。

結(jié)束語

通過對(duì)各種技術(shù)監(jiān)測手段的深入分析，前瞻性地提出“重點(diǎn)區(qū)域采用物理防護(hù)，一般區(qū)域采用視頻圖像和激光對(duì)射復(fù)合監(jiān)測系統(tǒng)”的解決方案，為接觸網(wǎng)風(fēng)致異物的安全防護(hù)提供借鑒?？紤]實(shí)際應(yīng)用較少、可供借鑒的試驗(yàn)數(shù)據(jù)有限，建議有針對(duì)性的選擇風(fēng)致異物高發(fā)線路開展先期試點(diǎn)，對(duì)復(fù)合監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果深入分析，不斷優(yōu)化攝像機(jī)和激光探測器布設(shè)方案。

參考文獻(xiàn)

[1]周金輝，齊國奎.城市軌道交通接觸網(wǎng)故障原因分析及預(yù)防措施[J].百科論壇電子雜志，2021（5）：526.

[2]高懷玉.鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的影響因素與管控措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2020，388（06）：71-72.

[3]秦龍.電氣化鐵路接觸網(wǎng)可靠性及維修探析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2020，37（09）：87-89.96374A65-F377-4E80-904A-BC425CF56429