電氣化鐵路接觸網故障分析及防護措施探討

張照清

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

關鍵詞：電氣化鐵路;接觸網故障;防護措施

鐵路運輸作為國民經濟的發展命脈，在經濟增長中，該行業從技術、產品類型方面取得明顯進步。在現代化交通運輸行業中，電氣化鐵路應用廣泛。為保障鐵路運行效率、運行質量，需重視電氣化鐵路中接觸網的施工技術。因此，本文對電氣化鐵路接觸網施工技術的要點進行分析，對提高電氣化鐵路安全、穩定性能有著重大意義。

1電氣化鐵路接觸網的結構構成

接觸網系統主要是由（通過）接觸懸掛、支持裝置、定位裝置及支柱結構四個重要部分所構成。在電力機車的運行過程中，可以實現將電能直接通過接觸網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。對于接觸網的供電方式而言，可以將其分為單邊供電、越區供電及雙邊供電等不同形式，其中，單雙邊供電是接觸網工作過程中比較常用的供電模式。對于越區供電方式而言，主要是在區域產生故障問題的情況下，采取緊急越區供電的方法來為列車提供相應的電力資源。接觸網在運行工作過程中會受到多種外部環境因素的影響，導致接觸網很容易產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進行針對性的防護處理，有效保障接觸網的正常工作和運行，保證列車通行的安全性和穩定性。

2電氣化接觸網設備故障因素分析

2.1弓網故障

弓網的主要作用是為列車的行駛提供電能，弓網運行問題通常都是由于接觸網參數特性或者性能層面上出現了一些問題。也有可能是由于雷雨天氣、大風等環境因素使接觸網出現弓網故障。出現弓網故障這種問題主要有以下幾個方面：一方面，接觸網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故障，另一方面，隨著技術的不斷發展，列車速度不斷提升，由于部分的弓網壓力相對較大，零部件的性能無法適應列車速度帶來的壓力，接觸網部件會變得越來越脆弱，部分零件會出現脫落情況。

2.2接觸網支持裝置、定位裝置故障

電氣化鐵路接觸網的支持裝置、定位裝置對其運行穩定性所產生的影響非常明顯，在鐵路接觸網的運行過程中，支持裝置、定位裝置會出現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象。在接觸網的定位裝置中，存在的主要故障表現為定位器脫落造成打弓問題，產生這一問題的主要原因是受電弓產生故障或者接觸網中的定位線夾部件松動。

2.3電氣聯結故障

在電氣化鐵路中，接觸網作為給電力機車供電的設備，在運行期間，由于牽引供電系統出現運行波動，隨著實際牽引運能的持續增加以及接觸網設備老化程度的加快，容易產生電氣燒傷故障。同時，在出現電氣燒傷等電氣聯結故障時，不但會影響接觸網運行質量與牽引供電效率，在問題嚴重時，還將使得電力列車運行不穩定，產生安全隱患。

2.4絕緣方面的故障

作為特殊的高壓電裝置，絕緣性能是接觸網最根本和最關鍵的技術指標，但與地方上的供電線的不同之處在于，接觸網架設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，通常體現為接觸網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。另外造成接觸網絕緣子的故障問題與外部環境氣候之間也有著密切的關聯，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，在雷雨季節條件下，需要對絕緣子部分展開重點檢查，避免產生雷擊故障問題;在非雷雨天氣環境下，則需要有效做好接觸網絕緣子的防污處理工作，在積雪天氣環境下需要充分做好絕緣子表面的浮冰積雪處理工作。

3 電氣化鐵路接觸網故障的有效防護措施

3.1 弓網故障防護措施

強化電氣化鐵路接觸網動態、靜態參數的監測，全面執行接觸網正常運行標準，有利于幫助鐵路工作人員綜合把握設備運行的總體狀態，便于工作人員第一時間發現故障并予以有效防護處理。與此同時，還要加強接觸網各個位置螺絲、防松墊片和螺母等配件質量進行維護檢修，著重維護檢修設備開始運行時是否存在松動問題。此外，在工作環境允許的狀況下，使用防松墊片，并在實際安裝工作中全面考量本地自然環境因素以及溫度差異影響;另外，如果設備實際運行過程中，難以更好地適應列車運行環境的接觸網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弓網故障問題。

3.2 接觸網故障防護措施

首先，需要基于接觸網工作區域的地理條件和氣候環境條件進行針對性防控和處理。在接觸網故障防護處理工作中，受雷電天氣和各種自然災害因素的影響，對鐵路接觸網所產生的干擾相對較大，同時所形成的破壞性存在一定的隨機現象。因此，在工程設計防護工作過程中必須充分考慮到外部天氣環境因素對接觸網的運行工作狀態所產生的干擾。尤其在一些雷雨天氣頻發的地區，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備數量，同時架設避雷線。PW線需要直接安裝在接觸網鋼柱的頂部區域，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計方面必須符合接觸網的防護工作要求，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，觀察接觸網的運行數據情況是否保持正常。

3.3絕緣方面故障防范措施

對于絕緣方面的故障，首先應該做好高壓供電設備絕緣材料上的清潔工作，在嚴重且經常污染的區段需要經常且定期的去清掃，增加清掃的頻率。對于那些運行環境不好、污染性過大的鐵路線區域，則必須選擇硅橡膠絕緣子，這樣不僅能使供電設備具有更好的抗污效能，還能保證設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下，接觸網能保證安全距離。

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現或者被檢查所忽視的，這些隱患都會在運行之后才出現，此時，運營單位需要提前進入，增強質量監督管控，使工程質量得到提升的同時降低后期出現的問題和成本。按時對接觸網定位點進行測量，避免由于較大的拉出值和較小的定位器坡度而導致出現故障。由于風力、溫度、懸掛晃動、技術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數據偏差，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，確保電連接線夾范圍內線夾連接牢固，增加連接牢固的電連接，在可能會出現承力索導線不正常過流的區域，嚴格遵守執行標準，對線夾內打火放電現象進行重點檢查維修。在投入設備階段要平推緊固各個部分的螺栓，在經過抽查、總結，不斷摸索整理螺栓動態松動的周期，便于及時加固各個部分，確保其在標準范疇內參數一致。

4 結束語

綜上所述，隨著我國現代電氣化鐵路工程施工建設數量和規模逐步擴大，為了確保鐵路運行的安全性和穩定性，相關工作人員務必要全面強化鐵路各個接觸網的巡視檢查工作力度，進一步加強弓網故障、絕緣故障以及聯結故障的分析處理，并強化對自然環境因素以及施工技術因素的整體控制，進而從根本上提高電氣化鐵路接觸網運行的整體質量安全，以有效促進我國現代電氣化鐵路事業長期穩定地發展與進步。

參考文獻

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