地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障及對策

葉志軍

摘要：剛性接觸網(wǎng)是地鐵供電系統(tǒng)中的重要組成部分，對地鐵供電的穩(wěn)定性及安全性有著關(guān)鍵作用。在運行過程中，一些零件松動脫落故障、接觸線故障等問題都會影響到剛性接觸網(wǎng)的正常運行。本文根據(jù)多年工作實踐，從BIM技術(shù)的應(yīng)用、接觸線、受電弓等方面，對地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)故障的防范措施展開探討，確保供電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定和安全。

關(guān)鍵詞：地鐵供電系統(tǒng)；剛性接觸網(wǎng)；故障；防范措施

1.地鐵剛性接觸網(wǎng)概述

剛性接觸網(wǎng)主要由絕緣子、接觸線、匯流排等部分組成，其具有無須張力補償、無外力張力、占用凈空小、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，同時剛性接觸網(wǎng)除了具備運營可擴展性，還有以下優(yōu)點：（1）平面布置方便。根據(jù)需要，剛性接觸網(wǎng)可在特殊的地方設(shè)計成可移動的形式，如防淹門、隧道短人防門、車輛段檢修庫等。（2）受網(wǎng)關(guān)系更好。在地鐵剛性接觸網(wǎng)的設(shè)計過程中，對其自身的要求較高，誤差要求也較小，使受電弓滑動時受到的波動較小，從而增加其自身的穩(wěn)定性。（3）散熱性好。地鐵剛性接觸網(wǎng)中的匯流排具備散熱功能，在運行過程中可以提高散熱效果，并且還具有可擴展性高的特點。

2.地鐵剛性接觸網(wǎng)故障處理原則

2.1當接觸網(wǎng)故障判斷與查找工作完成后，需要對各種故障信息進行總結(jié)。此時，地鐵剛性接觸網(wǎng)檢修人員應(yīng)與其它相關(guān)部門進行積極的配合，確保故障信息搜集全面性，從而制定出針對性的故障處理措施，對接觸網(wǎng)的安全狀況進行綜合評估，使得接觸網(wǎng)故障判斷與查找工作落實能夠達到預(yù)期效果。

2.2充分考慮接觸網(wǎng)故障發(fā)生后周圍的環(huán)境要素，避免各種不良天氣變化造成絕緣件閃絡(luò)現(xiàn)象額的出現(xiàn)，降低接觸網(wǎng)事故發(fā)生率。同時，由于接觸網(wǎng)高度設(shè)置中可能會受到山石、鳥類的影響，給接觸網(wǎng)的正常使用帶來了潛在威脅，因此，接觸網(wǎng)故障處理人員實際操作中應(yīng)考慮各種影響因素，確保故障處理措施制定有效性。

2.3對不易判斷的故障應(yīng)進行全面性分析，確定故障點出現(xiàn)的大致范圍，減少故障查找工作量。同時，應(yīng)在故障測試裝置的作用下對接觸網(wǎng)平時不易發(fā)生的故障區(qū)域進行必要的操作，將故障查找范圍控制在合理的范圍內(nèi)，對不易判斷的接觸網(wǎng)故障進行針對性處理。

3.地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)的常見故障

3.1接觸線故障

接觸線是地鐵供電系統(tǒng)中常見的故障之一，接觸線故障主要有磨耗、拉弧燒損等。（1）地鐵剛性接觸線磨耗故障。列車高速行駛時，容易發(fā)生電氣磨耗問題。通常情況下，電氣磨耗出現(xiàn)在匯流排接頭、特殊線路、錨段關(guān)節(jié)等位置。（2）地鐵剛性接觸線拉弧燒損主要是受電弓、接觸線脫槽等位置不平滑，并且匯流排卡滯變形、剛性定位線夾設(shè)計不合理、跨距設(shè)計不合理等因素造成的。

3.2受電弓磨耗故障

受電弓磨耗故障主要是由于凹槽滑板部位接觸線出現(xiàn)拉線、卡線現(xiàn)象造成的。受剛性匯流排布置和接觸網(wǎng)懸掛的影響，剛性接觸懸掛拉出值分布在某些與之接觸較多的位置，其中接觸線與受電弓接觸概率較大，導(dǎo)致受電弓受力相對集中，增加了受電弓的磨耗。

3.3零件松動脫落故障

零件松動脫落故障主要是T型頭螺栓松動和接頭螺紋滑牙引起的。行車密度增加時，能量會疊加，使振動合成后需要將能力釋放到懸掛系統(tǒng)中，對懸掛系統(tǒng)造成較大的影響，尤其是整個懸掛系統(tǒng)的中間接頭位置，并且在沖擊力和受電弓接觸壓力的作用下，會導(dǎo)致中間接頭螺紋滑牙，此種情況致使接頭位置形成硬點，帶給受流質(zhì)量不良的影響。

3.4隧道滲漏水

隧道滲漏水有些成分是具有腐蝕作用的，他們會直接會對接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)部件造成腐蝕傷害，由于匯流排的耐腐蝕性較差，對其損害尤為嚴重。匯流排在接觸網(wǎng)中主要起固定接觸網(wǎng)導(dǎo)線的作用，同時它也承受了很大一部分的接觸網(wǎng)電流，當遭到腐蝕后，其機械性能會大大下降，機器容易造成機車在運行過程中產(chǎn)生脫槽、跳線現(xiàn)象，嚴重時還會直接造成電弓的損傷，直接威脅地鐵隧道運輸?shù)恼＿\行。另外，當絕緣子在遇到滲漏水受潮后，絕緣子表面很容易在兩端電壓的作用下產(chǎn)生漏電流。接觸網(wǎng)屬于高壓供電，因此會在絕緣子周圍產(chǎn)生很高的電場強度，很容易降低其周圍空氣的耐壓強度，且當達到一定條件時，很容把其周圍空氣擊穿，造成空間放電現(xiàn)象，即電弧，它會對接觸網(wǎng)設(shè)備造成非常大的傷害。剛性接觸網(wǎng)主要由吊柱、槽鋼安裝底座、定位槽鋼、T型螺栓、定位線夾以及各種螺栓連接結(jié)構(gòu)等組成，為防止隧道滲漏水對接觸網(wǎng)的影響，可對這些構(gòu)建進行鍍鋅操作，增加其抗腐蝕性，可以使其在長期潮濕環(huán)節(jié)中正常保持其機械性能。同時要強化對易漏水隧道工作的排查力度，在發(fā)現(xiàn)隧道有滲漏水情況時，應(yīng)該及時對隧道滲漏點進行封堵，并且還應(yīng)加大對匯流排的漏水防護力度，以免產(chǎn)生水垢堆積現(xiàn)象，影響地鐵列車的正常運行。

4.地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)故障的防范對策

4.1接觸線、受電弓、零件松動防范措施

對接觸線故障進行處理和防范時，應(yīng)從接觸網(wǎng)的源頭進行，即進行接觸網(wǎng)的設(shè)計時，需要根據(jù)各個線路情況進行設(shè)計，如列車車速等，嚴格按照車速進行支撐點跨距的設(shè)置。在列車減速區(qū)域設(shè)置絕緣錨段關(guān)節(jié)，從而降低匯流排接頭的磨損。對受電弓磨耗故障進行處理和防范時，應(yīng)嚴格的控制施工階段和設(shè)計階段的質(zhì)量，通過科學計算與定位，使接觸網(wǎng)可以達到國際的要求，以便實現(xiàn)曲線分部。

進行零件松動情況的處理和防范的過程當中，通常采用縮短檢修周期的當時，從而及時發(fā)現(xiàn)松動現(xiàn)象，并及時排除和加固。由于地鐵列車的行車密度較大，檢修人員進的檢修時間較少，在很大程度上增加了檢修工作的強度和難度，也是造成接觸網(wǎng)出現(xiàn)零件松動的主要原因。例如，針對T型頭螺栓松動的現(xiàn)象，其中的槽鋼墊片選用彈性墊圈，并且運用相應(yīng)具備插銷孔的螺栓對螺紋栓進行長久緊固處理，從而減少零件數(shù)量。而針對螺紋滑牙情況，則需要對中間接頭進行更換處理。從連接技術(shù)與零件的材料方面入手，基于確保電氣性能正常發(fā)揮基礎(chǔ)上，運用高耐磨性與硬度的材料完成中間接頭的制造，還可以對匯流排與中間接頭的連接技術(shù)予以優(yōu)化，從而使接頭螺紋位置受力作用分散，減少螺紋損壞的次數(shù)，發(fā)揮防范效果。

4.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

在地鐵供電系統(tǒng)施工管理階段應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對施工方案進行分析和優(yōu)化，從而實現(xiàn)對供電系統(tǒng)施工現(xiàn)場和施工關(guān)鍵部位的模擬和分析，并進行無軌測量等施工指導(dǎo)，提高地鐵共性系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量。通過BIM技術(shù)，可以更科學、直觀地展示地鐵工程的不同組織措施和運營方法，實現(xiàn)模擬緊急逃生、事故過程、評價運營安全，從而降低地鐵供電系統(tǒng)中接觸網(wǎng)發(fā)生故障的概率，優(yōu)化地鐵供電系統(tǒng)運行的模式，提高供電系統(tǒng)運行管理的質(zhì)量和效果。

5.結(jié)束語

近年來，交通事業(yè)的發(fā)展為我國社會經(jīng)濟建設(shè)做出了巨大的貢獻。作為交通事業(yè)中重要的組成部分，地鐵行業(yè)的發(fā)展不僅直接關(guān)系著民生問題，而且對我國交通事業(yè)的發(fā)展也有重要的影響。因此，論文對地鐵剛性接觸網(wǎng)進行分析，并對地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見的故障展開研究，進而提出地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)故障的防范措施，為確保地鐵供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和安全貢獻綿薄之力。

參考文獻

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[2] 劉濤，馮慧慧.剛性接觸網(wǎng)常見故障、故障原因以及有效的防范措施[J].科技信息，2014，12（2）：88-89.

（作者單位：深圳市地鐵集團有限公司運營總部）