論地鐵剛性接觸網故障的判斷與查找

高航 趙剛 何海

摘 要 在地鐵運行中，剛性接觸網起到了地鐵牽引與供給電力能源的作用，在支持地鐵運行中起到關鍵性作用，假如剛性接觸網發生故障，電客車將會因無動力牽引導致停運，從而引發接觸網專業應急搶險響應，組織對剛性接觸網故障區段進行故障排查并消除，恢復電客車運行，并在此過程中加強經驗積累和技術探究，為下一次故障的排查提供技術保障。本文就對地鐵剛性接觸網故障的判斷與查找展開探討。

關鍵詞 剛性接觸網 地鐵營運 故障排查

中圖分類號：U231.8 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）01-0022-02

地鐵作為工業發展的產物，因為其容量大、速度快而給人們帶來了諸多的便利，緩解了因城市人口而帶來的交通擁堵的問題，很多市政建設工程也是依地鐵沿線而修建的，但隨著地鐵的增多，也給地鐵維保人員提出了更高的要求，在地鐵的諸多系統中，剛性接觸網因為其隱密性而成了最難排查故障的系統之一，所以針對剛性接觸網的特殊結構，要用一些特殊的技巧與手段，對剛性接觸網系統進行快速、有效的故障排查。

1 什么是地鐵剛性接觸網

地鐵剛性接觸網系統是軌道電力牽引系統的四大組成部分之一，在最大程度利用隧道空間，將接觸線夾裝在匯流排上的一種懸掛方式，通過電客車上方的受電弓與接觸導線之間的滑動接觸，將牽引變電所的輸出DC1500V電能不間斷地提供給電客車，保證電客車的持續牽引動力，實現城市軌道交通電力牽引的運輸目的[1]。

2 地鐵營運過程中剛性接觸故障的危害

地鐵的運行所依靠的是電力系統，保障電力穩定供應，是整個地鐵運行的基礎，電力的穩定性也是對地鐵安全運行的保障。地鐵在運行時，時間都很長，而且客流量很大，所以電力系統的負擔相對來說也是很重的。地鐵在運行時，電能的輸送主要靠的是剛性接觸網，但是因為技術因素，到目前為止，對剛性接觸網系統并沒有多余的備份予以更換，一旦出現故障，則對整個地鐵線網也都會產生影響，所以，當電客車夜間停止運營期間，就需要接觸網檢修人員在地鐵停運期間對剛性接觸網進行檢修，在這種環境下，對檢修人員的技術及經驗就有了嚴格的要求，在電客車運行時一旦因為檢修疏忽而出現了故障，就會影響電客車運行，造成車站乘客大面積滯留、影響線網調度指揮，容易引發人員踩踏等安全隱患，因此在對剛性接觸網進行故障排查時，一定要與站務人員加強溝通，通過站務人員對故障的現場描述，理清關鍵點，為制定搶修方案做好鋪墊。

3 地鐵剛性接觸網的故障判斷與查找

通過相關技術參數的變化來判定剛性接觸網的故障是接觸網維護人員在排查故障時的基本操作流程，在剛性接觸網發生故障時會有很多反應，比如供電分區跳閘，一旦發生這種情況，一是保持冷靜分析，二是接觸網搶修人員與調度指揮中心一定要緊密配合，調度指揮中心要及時調整電客車運行模式，避免因為故障而導致全線癱瘓，接觸網搶修部門要快速排查故障，當故障排除后，確保各項參數都已恢復正常后，安排送電恢復運營。

3.1 判斷與查找瞬間接地故障

瞬間接地故障是很常見的一種短暫性故障，比如牽引變電所饋線跳閘。導致跳閘的原因主要是因為接觸網內部電流過大，直流饋線開關柜啟動自保護而導致的，引起這種故障的原因有很多，例如接觸網相關絕緣子部件閃絡、電客車絕緣件閃絡、隧道內金屬物搭接接觸網等諸多意外事件。

3.2 牽引變電所內饋線有斷續接地點

搶修人員根據牽引變電所饋線開關經常斷續性的跳閘現象可以推斷出，牽引變電所饋線內部出現斷續接地點的問題，牽引變電所內部饋線斷續接地的故障分為一條或是相鄰多條饋線接地故障。引起一條饋線接地故障的原因是因為其固定物或者零部件脫落，比如接觸網絕緣閃絡、樹木放電及接觸網斷線等。相鄰兩個或者多條饋線出現了連續跳閘的現象一般是因電客車絕緣件閃絡、電客車取流超荷載限度而引起的。除以上幾點原因外，還有地鐵內受異物影響、接觸網與接地部分相距過遠、接觸網斷線部件脫落卻未能接地、弓網出現故障等諸多因素也可引起牽引變電所饋線斷續接地的問題出現[2]。

3.3 正線牽混所主跳帶動相鄰牽混所聯跳故障分析

當正線牽混所主跳帶動相鄰牽混所聯跳故障后，通過豐富的經驗和現場觀察到的現象，還要對故障進行深一步分析判斷。故障發生以后，第一時間想到的應該是供電分區是否出現了問題，假如在電客車降弓后仍送電失敗，其問題故障初步可以認為是正線接觸網有永久接地點，發現故障位置后，對導致故障的原因要進行進一步的分析。出現這種故障的原因有接觸網絕緣子因隧道漏水導致絕緣功能下降造成絕緣子擊穿、隧道內金屬異物短接搭接接觸網設備等。假如供電分區內所有電客車全部降弓后送電成功，則可以判定為電客車車輛本體故障，應組織牽引故障電客車下線回場段進行下一步檢查，及時恢復正線運營。

3.4 場段接觸網設備跳閘故障分析

場段單區電流速斷保護重合閘成功，結合牽引變電所報文信息，在非早晚高峰時段，接觸網搶修人員迅速趕往現場，向場調申請停電事宜，對跳閘分區接觸網設備展開巡視，重點查看該分區有無異物搭接，絕緣子燒傷，隔離開關本體以及上網電纜擊穿等故障現象，發現設備確切故障原因以后，迅速組織人員對故障設備進行更換處理;在早晚高峰時段，接觸網搶修人員迅速趕往現場，向場調申請對該故障分區設備展開步行巡視，同時準備搶險工器具及材料，發現有異物距離接觸網設備過近的情況，在具備條件、不影響行車的情況下，用異物棒對異物進行處置;如果判斷處理條件不成熟，安排人員在現場值守，待車輛全部出場或者返場以后，再申請停電處理該異物，發現有其他設備故障原因，如絕緣子表面有疑似燒傷痕跡，上網電纜有疑似擊穿痕跡等以上情況，暫不對問題進行處理，待車輛全部出場或者返場以后，再行申請停電檢查處理。

場段單區電流速斷保護重合閘不成功，搶修人員迅速趕往現場，展開對該分區進行步行巡視，在確認該供電分區電力機車受電弓都降下并且相鄰分區無電力機車取流的情況下，同時通過場調向電調申請，分開該故障分區上網隔離開關，合上相鄰分區的越區開關，申請對該故障分區進行試送電，如果重合閘成功，排除隔離開關靜觸座至故障分區側的接觸網上設備問題。如果重合閘不成功，則判斷該故障分區有永久性金屬接地故障，通過場調向電調申請該故障分區停電，組織搶修人員進行梯車巡視并處理故障點。

4 如何處理地鐵剛性接觸網的故障

4.1 地鐵剛性接觸網故障處理的原則

為了減少對地鐵運行的影響，在處理剛性接觸網的故障時就要遵守“先通后復、先通一線”原則來確保處理故障的高效性與安全性，原則上排查和處理故障時要充分考慮到故障有哪些特點，具體原則如下：

每一次判斷和排查故障點都是一次經驗的積累，所以在完成工作之后，進行工作總結是有必要的，總結共有幾個點：

（1）每個部門之間的協調性是否達到了完全默契的程度。

（2）對故障的處理措施進行總結，對故障的排查分配和處理方法進行經驗總結。

（3）在完成故障排查后，要對處理后的接觸網設備進行專業評估，以確保接觸網設備符合運行要求。

（4）根據現場的情況來分析對于接觸網日后該如何進行維護的措施進行深入探討及總結。

4.2 對故障信息進行經驗總結

接觸網搶修人員在對故障進行檢測后的情況要進行初步判定，而后要與行車調度、維修調度、站務人員及司機進行溝通，讓各個部門對故障都要有所了解，以便各個部門采取自己相應的臨時應對措施，用以保證信息的有效性。電力調度員要統計好數據，包括跳閘時供電分區的所有信息，例如電客車車次、行車區間、行車時間、運行時速等，總而言之，是要對地鐵地運行數據進行登記以便后續做報告和再次調用。在對牽引變電所報文信息方面著重確認以下幾點內容：

1.以前是否出現過這類故障，地點以及原因是什么[3]。

2.發生故障時的現場表現是什么，如是否有火花出現、電纜是否脫落、是否與確物發生過碰撞等等。

4.3 依據環境要素對問題進行推理

電客車在運行時，因為環境因素的影響也很多，部分線路存在露天高架段，所以影響剛性接觸網事故的因素還與天氣有關，如雷電、大霧、大雪、隧道滲水、天氣溫度、冰雹等自然環境都可能對絕緣件閃絡造成影響而引起設備故障。面對排查問題時，搶修人員還要把落石及樹木等因素考慮在內。另外，夏季的降水、冬季的降雪及隧道內滲水后的結冰情況進行排查[4]。

4.4 對故障原因不易排查的處理方法

故障的發生本身就是意外，所以它的起因也不盡相同，有些故障我們可以根據經驗和知識排查出來，可有些故障卻極不易斷明真相，在面對這種情況時，在排查問題時，要按照從小到大的原則進行排查。以剛性接觸網為中心，逐漸向周邊擴散，對上網隔離開關、越區隔離開關、聯絡隔離開關進行逐一檢查，必要時，可再擴大范圍進行查找。當發現問題后也不能對絕緣子閃絡、擊穿、分段絕緣擊穿進行明確判斷時，工作人員要按照排查順序進行操作。首先確認接觸網設備故障的具體位置。其次對剛性接觸網故障處是否有閃絡痕跡及電路燒傷跡象，避雷器設備是否有擊穿的情況出現。最后以分段式送電的辦法，對故障進行一一排查。

5 結語

綜上所述，地鐵的剛性接觸網系統在地鐵運行中起到了關鍵性作用，它對地鐵能否正常運行的影響是非常大的，在對其進行故障排查一定要及時、準確，要充分結合各個部門的反饋及自然天氣狀況對剛性接觸網進行判斷，也為后期維護工作提供數據與經驗。

參考文獻：

[1] 周曉旦.地鐵剛性接觸網故障的判斷及查找研究[J].裝備維修技術，2020（02）：93.

[2] 李瑞平.地鐵剛性接觸網故障的判斷及查找研究[J].技術與市場，2019，26（04）：119-120.

[3] 高航，李柯.地鐵剛性接觸網故障的判斷及查找研究[J].居業，2018（08）：97，99.

[4] 章富強.地鐵剛性接觸網故障的判斷與查找探析[J].城市建設理論研究（電子版），2018（20）：137.

（成都地鐵運營有限公司 維保分公司，四川 成都 61000）