電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障分析及防護措施探討

張照清

摘要：電氣化鐵路接觸網(wǎng)在運行過程中所產(chǎn)生的故障問題相對比較復雜，造成的危害較大，因此需要引起相關(guān)鐵路工作單位的高度重視。在接觸網(wǎng)的日常檢修過程中，需要針對鐵路接觸網(wǎng)故障問題進行有效排查和預(yù)防，提出針對性的防護措施，提高鐵路接觸網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電氣化鐵路;接觸網(wǎng)故障;防護措施

鐵路運輸作為國民經(jīng)濟的發(fā)展命脈，在經(jīng)濟增長中，該行業(yè)從技術(shù)、產(chǎn)品類型方面取得明顯進步。在現(xiàn)代化交通運輸行業(yè)中，電氣化鐵路應(yīng)用廣泛。為保障鐵路運行效率、運行質(zhì)量，需重視電氣化鐵路中接觸網(wǎng)的施工技術(shù)。因此，本文對電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)的要點進行分析，對提高電氣化鐵路安全、穩(wěn)定性能有著重大意義。

1電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

接觸網(wǎng)系統(tǒng)主要是由（通過）接觸懸掛、支持裝置、定位裝置及支柱結(jié)構(gòu)四個重要部分所構(gòu)成。在電力機車的運行過程中，可以實現(xiàn)將電能直接通過接觸網(wǎng)和受電弓輸送到電力機車上，為列車的運行提供充足的電能。對于接觸網(wǎng)的供電方式而言，可以將其分為單邊供電、越區(qū)供電及雙邊供電等不同形式，其中，單雙邊供電是接觸網(wǎng)工作過程中比較常用的供電模式。對于越區(qū)供電方式而言，主要是在區(qū)域產(chǎn)生故障問題的情況下，采取緊急越區(qū)供電的方法來為列車提供相應(yīng)的電力資源。接觸網(wǎng)在運行工作過程中會受到多種外部環(huán)境因素的影響，導致接觸網(wǎng)很容易產(chǎn)生各種不同類型的故障問題，影響列車的正常運行。因此必須在日常工作過程中對接觸網(wǎng)進行針對性的防護處理，有效保障接觸網(wǎng)的正常工作和運行，保證列車通行的安全性和穩(wěn)定性。

2電氣化接觸網(wǎng)設(shè)備故障因素分析

2.1弓網(wǎng)故障

弓網(wǎng)的主要作用是為列車的行駛提供電能，弓網(wǎng)運行問題通常都是由于接觸網(wǎng)參數(shù)特性或者性能層面上出現(xiàn)了一些問題。也有可能是由于雷雨天氣、大風等環(huán)境因素使接觸網(wǎng)出現(xiàn)弓網(wǎng)故障。出現(xiàn)弓網(wǎng)故障這種問題主要有以下幾個方面：一方面，接觸網(wǎng)中的零件長時間的使用會導致零件變形或者脫落導致的弓網(wǎng)故障，另一方面，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，列車速度不斷提升，由于部分的弓網(wǎng)壓力相對較大，零部件的性能無法適應(yīng)列車速度帶來的壓力，接觸網(wǎng)部件會變得越來越脆弱，部分零件會出現(xiàn)脫落情況。

2.2接觸網(wǎng)支持裝置、定位裝置故障

電氣化鐵路接觸網(wǎng)的支持裝置、定位裝置對其運行穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響非常明顯，在鐵路接觸網(wǎng)的運行過程中，支持裝置、定位裝置會出現(xiàn)一些比較常見的故障問題。比如，支持裝置的腕臂管彎曲、連接件出現(xiàn)開裂和破損，同時存在腕臂管被腐蝕和絕緣子破裂等都是其中比較常見的故障現(xiàn)象。在接觸網(wǎng)的定位裝置中，存在的主要故障表現(xiàn)為定位器脫落造成打弓問題，產(chǎn)生這一問題的主要原因是受電弓產(chǎn)生故障或者接觸網(wǎng)中的定位線夾部件松動。

2.3電氣聯(lián)結(jié)故障

在電氣化鐵路中，接觸網(wǎng)作為給電力機車供電的設(shè)備，在運行期間，由于牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)運行波動，隨著實際牽引運能的持續(xù)增加以及接觸網(wǎng)設(shè)備老化程度的加快，容易產(chǎn)生電氣燒傷故障。同時，在出現(xiàn)電氣燒傷等電氣聯(lián)結(jié)故障時，不但會影響接觸網(wǎng)運行質(zhì)量與牽引供電效率，在問題嚴重時，還將使得電力列車運行不穩(wěn)定，產(chǎn)生安全隱患。

2.4絕緣方面的故障

作為特殊的高壓電裝置，絕緣性能是接觸網(wǎng)最根本和最關(guān)鍵的技術(shù)指標，但與地方上的供電線的不同之處在于，接觸網(wǎng)架設(shè)于鐵軌線路正上方的，不管是絕緣的材料還是絕緣體與空氣間的縫隙都可能導致絕緣故障，通常體現(xiàn)為接觸網(wǎng)帶電的部位會對近距離接觸體放電，擊穿絕緣體，導致接觸網(wǎng)短路、放電。絕緣子破損是造成絕緣故障的最主要問題，鐵路線周邊存在嚴重的環(huán)境污染，絕緣子長時間未進行清掃，導致許多導電物體覆蓋在絕緣子表層，從而被擊穿。另外造成接觸網(wǎng)絕緣子的故障問題與外部環(huán)境氣候之間也有著密切的關(guān)聯(lián)，主要是因為受到雷擊、臟污及覆冰所造成的各種放電故障。因此，在雷雨季節(jié)條件下，需要對絕緣子部分展開重點檢查，避免產(chǎn)生雷擊故障問題;在非雷雨天氣環(huán)境下，則需要有效做好接觸網(wǎng)絕緣子的防污處理工作，在積雪天氣環(huán)境下需要充分做好絕緣子表面的浮冰積雪處理工作。

3 電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障的有效防護措施

3.1 弓網(wǎng)故障防護措施

強化電氣化鐵路接觸網(wǎng)動態(tài)、靜態(tài)參數(shù)的監(jiān)測，全面執(zhí)行接觸網(wǎng)正常運行標準，有利于幫助鐵路工作人員綜合把握設(shè)備運行的總體狀態(tài)，便于工作人員第一時間發(fā)現(xiàn)故障并予以有效防護處理。與此同時，還要加強接觸網(wǎng)各個位置螺絲、防松墊片和螺母等配件質(zhì)量進行維護檢修，著重維護檢修設(shè)備開始運行時是否存在松動問題。此外，在工作環(huán)境允許的狀況下，使用防松墊片，并在實際安裝工作中全面考量本地自然環(huán)境因素以及溫度差異影響;另外，如果設(shè)備實際運行過程中，難以更好地適應(yīng)列車運行環(huán)境的接觸網(wǎng)配件和處所進行改良，如高速動車組運行分段、易于滑落變形的配件等等，務(wù)必要在第一時間予以換新處理，只有這樣才能夠從根本上防護電氣化鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障問題。

3.2 接觸網(wǎng)故障防護措施

首先，需要基于接觸網(wǎng)工作區(qū)域的地理條件和氣候環(huán)境條件進行針對性防控和處理。在接觸網(wǎng)故障防護處理工作中，受雷電天氣和各種自然災(zāi)害因素的影響，對鐵路接觸網(wǎng)所產(chǎn)生的干擾相對較大，同時所形成的破壞性存在一定的隨機現(xiàn)象。因此，在工程設(shè)計防護工作過程中必須充分考慮到外部天氣環(huán)境因素對接觸網(wǎng)的運行工作狀態(tài)所產(chǎn)生的干擾。尤其在一些雷雨天氣頻發(fā)的地區(qū)，需要有效控制絕緣子的爬架距離，必要的情況下可以在鐵路沿線部分增加避雷器設(shè)備數(shù)量，同時架設(shè)避雷線。PW線需要直接安裝在接觸網(wǎng)鋼柱的頂部區(qū)域，同時通過采取綜合接地處理工作方法，接地極和地面之間的接觸電阻大小設(shè)計方面必須符合接觸網(wǎng)的防護工作要求，當接地極達到運行工作期限和條件之后，則需要對接地電阻進行有效檢測，觀察接觸網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)情況是否保持正常。

3.3絕緣方面故障防范措施

對于絕緣方面的故障，首先應(yīng)該做好高壓供電設(shè)備絕緣材料上的清潔工作，在嚴重且經(jīng)常污染的區(qū)段需要經(jīng)常且定期的去清掃，增加清掃的頻率。對于那些運行環(huán)境不好、污染性過大的鐵路線區(qū)域，則必須選擇硅橡膠絕緣子，這樣不僅能使供電設(shè)備具有更好的抗污效能，還能保證設(shè)備的絕緣性不會影響其他外界建筑，同時保證在惡劣的天氣狀態(tài)下，接觸網(wǎng)能保證安全距離。

3.4 日常檢修方面

一些施工階段存在的問題在交付設(shè)備運營單位使用的時候會被檢查出并加以處理，但還是有些不容易被發(fā)現(xiàn)或者被檢查所忽視的，這些隱患都會在運行之后才出現(xiàn)，此時，運營單位需要提前進入，增強質(zhì)量監(jiān)督管控，使工程質(zhì)量得到提升的同時降低后期出現(xiàn)的問題和成本。按時對接觸網(wǎng)定位點進行測量，避免由于較大的拉出值和較小的定位器坡度而導致出現(xiàn)故障。由于風力、溫度、懸掛晃動、技術(shù)人員工作水準等影響，在實際測量接觸導線高度測量桿中會出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，使其精準度受到影響。檢測工具的準確度會在很大程度上影響到接觸網(wǎng)，確保電連接線夾范圍內(nèi)線夾連接牢固，增加連接牢固的電連接，在可能會出現(xiàn)承力索導線不正常過流的區(qū)域，嚴格遵守執(zhí)行標準，對線夾內(nèi)打火放電現(xiàn)象進行重點檢查維修。在投入設(shè)備階段要平推緊固各個部分的螺栓，在經(jīng)過抽查、總結(jié)，不斷摸索整理螺栓動態(tài)松動的周期，便于及時加固各個部分，確保其在標準范疇內(nèi)參數(shù)一致。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國現(xiàn)代電氣化鐵路工程施工建設(shè)數(shù)量和規(guī)模逐步擴大，為了確保鐵路運行的安全性和穩(wěn)定性，相關(guān)工作人員務(wù)必要全面強化鐵路各個接觸網(wǎng)的巡視檢查工作力度，進一步加強弓網(wǎng)故障、絕緣故障以及聯(lián)結(jié)故障的分析處理，并強化對自然環(huán)境因素以及施工技術(shù)因素的整體控制，進而從根本上提高電氣化鐵路接觸網(wǎng)運行的整體質(zhì)量安全，以有效促進我國現(xiàn)代電氣化鐵路事業(yè)長期穩(wěn)定地發(fā)展與進步。

參考文獻

[1]唐豪杰.電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障及防護措施[J].住宅與房地產(chǎn)，2021（02）：218-219.

[2]郭建榮.探析電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障及防護方法[J].數(shù)字通信世界，2020（05）：189+9.

[3]程龍.電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障分析及防護措施分析[J].數(shù)碼世界，2019（04）：261.