接觸網設備電氣燒傷的原因及防護措施研究

吳海濤

摘 要：在鐵路電氣化系統中，接觸網設備是十分關鍵的構成單元，其作用在于為鐵路列車持續運行源源不斷地提供電力能源，若在運行中出現電氣燒傷等安全事件，輕則讓鐵路列車停止運行，重則會引發重大安全事故。因此，了解接觸網設備電氣燒傷原因，并落實有效防護措施，是鐵路部門當前最為關鍵且緊迫的一項工作。本文在分析接觸網設備電氣燒傷原因的基礎上，就接觸網設備電氣燒傷防護措施進行研究，希望給鐵路系統中相關部門及人員的工作提供新思路。

關鍵詞：接觸網設備;電氣燒傷;原因;防護措施

對于整個鐵路運行系統而言，接觸網設備是十分關鍵的設備之一，在運行中若出現電氣燒傷現象，則會對整個系統產生難以預估的危害，繼而威脅鐵路列車的安全運行。因此，在現代鐵路事業蒸蒸日上的背景下，應對鐵路接觸網設備電氣燒傷問題進行深入研究，明確燒傷問題的具體成因，隨后集中力量來探尋相應的防護措施，確保接觸網設備可正常運行，繼而為鐵路列車安全運行奠定良好的基礎。鑒于此，基于提高鐵路系統安全運行水平角度考慮，本文深入分析“接觸網設備電氣燒傷原因及防護措施”具有顯著的現實意義。

1 接觸網設備電氣燒傷的具體原因分析

基于鐵路系統接觸網設備電氣燒傷角度來說，其燒傷問題發生的具體原因包括三方面，具體如下：

（1）主供電回路系統不完善。通常來說，完整的主導電回路系統會包含大量的零部件，且各個零部件依靠專業線夾進行連接和固定，繼而形成一個完整的電力機車取流回路。但是，主供電回路系統中若存在局部問題，將直接引發接觸網零部件分流，從而使得線路載荷出現增加現象，若增加的載荷超出極限值，則會讓接觸網設備發生嚴重的電氣燒傷問題[1]。總的來說，接觸網設備電氣燒傷中，主供電回路系統不完善是主要原因之一，首先，回路并非閉合狀態。基于接觸網結構來說，其具有顯著的復雜性特征，這使得其建造活動相對復雜，容易出現細節問題，倘若由于操作失誤而導致回路無法完全閉合，則會讓接觸網零部件出現分流問題，進而導致鐵路系統電氣設備損壞。其次，回路導流不通暢。回路中各個電氣部件之間的連接效果不理想，外加電氣部件長時間的使用，容易出現不同程度的磨損，從而容易引發導流不通暢問題。

（2）線索容量設計值未能滿足實際需求。在鐵路電氣化系統設計工作中，設計人員雖在現有基礎上大幅度提升了鐵路運行能力，但是距離社會發展的實際需求仍然要走一段路[2]。接觸網設備的工作環境往往是露天環境，整個系統中的所有線路不僅在負載狀態下長時間運行，還容易受到外界環境的影響而無法保持絕緣性能，最終容易出現接觸網設備電氣燒傷問題。

（3）線索非正常電流轉換。基于接觸網建造專業知識角度而言，在整個接觸網當中，部分位置會通過大范圍的電流，也有部分位置不需要通過電流。因此，在接觸網系統設計時，設計人員往往需要根據專業知識來設計核算，確保設計成果的有效性和實用性[3]。但是在接觸網設備運行中，不可避免會出現一些特殊情況，在各項條件符合要求的條件下，也可能發生電流不通過的位置出現牽引電流問題。在交叉線索與支持裝置連接操作時，由于各個零部件質量在生產時會出現質量差異現象，進而導致部件之間會形成電勢差，外加外界風力、溫度等因素的影響，容易導致部件之間的絕緣距離不斷縮短，最終引發電弧放電問題，重則會出現重大危險事故[4]。

2 接觸網設備電氣燒傷問題相應的防護措施分析

基于上文分析可知，在鐵路電氣自動化系統中，接觸網設備是十分關鍵的設備之一，在長時間運行中容易出現電氣燒傷問題，進而導致鐵路電氣自動化系統難以穩定、高效運行，不利于鐵路列車的正常通行。因此，接觸網設備電氣燒傷問題應引起重視，并落實相應的防護措施，具體包括以下幾個方面：

（1）有效控制接觸網電氣系統的電壓。結合上文分析可知，接觸網設備中各零部件之間存在較大電壓差，容易引發電弧問題，使得接觸網設備發生電氣燒傷問題。因此，在接觸網電器化系統設計時，設計技術人員應基于電壓控制視角進行設計，不斷提升線路的綜合性能[5]。在此過程中，當前常用的設計方法是在接觸網系統中增加補償系統，以期通過電容補償系統來有效控制接觸網電氣化系統中的電壓，避免接觸網內出現電壓差問題，從而可以避免接觸網設備電氣燒傷問題的發生。

（2）優化合理設計接觸網電氣系統，并保障其建造質量。基于專業角度分析，接觸網設備之所以出現電氣燒傷故障，是因為接觸網線路中的電流載荷能力未能滿足鐵路接觸網電氣化系統運行的實際需求，導致其在運行中不可避免地出現電路載流量超出極限參數的問題，從而容易出現電氣燒傷問題。因此，在接觸網電氣化系統設計時，設計技術人員應基于鐵路接觸網設備電氣自動化系統運行現狀，并綜合考慮鐵路系統未來運行需求，據此進行鐵路系統運行中所有線路持續載流量的計算，在此基礎上，參照計算出的載流量來選擇合適的線纜。值得注意的是在接觸網電氣系統設計時，設計技術人員應綜合考慮各項因素，繼而保障接觸線路載流量設計的合理性，從根源上提高接觸網線路的運行效率和質量。另外，在接觸網電氣線路設計工作展開中，應落實各項設計規范要求，并對一些難以滿足鐵路系統運行需要的線路，應采用合理方法進行線路持續載流量的優化和完善，為鐵路系統穩定、安全運行提供支持。

（3）控制系統零部件之間的線夾連接質量。在鐵路接觸網設備電氣系統安裝中，所有分支線路和電氣設備的連接操作，要大量使用線夾。但是基于接觸網設備電氣燒傷問題角度考慮，線夾連接效果與接觸網設備運行效果息息相關，若線夾連接質量存在問題，則容易引發接觸網設備電氣燒傷問題，其中線夾接觸面積過少、線夾中存在雜質，都會對接觸網設備運行產生重大影響。因此，在接觸網設備電氣系統連接時，應保障線夾連接質量。在實踐中，相關工作人員應做好以下幾個方面的工作：一是系統線路的連接方式采用雙股電連接方式，或者按照標準來采用銅鋁過渡線，并且要及時涂抹絕緣層，以此增加線夾導流面積的同時，可以隔絕空氣避免線夾連接處氧化而影響連接效果。二是在連接操作中，要求選派工作業務能力強且職業素質相對較高的人員，認真負責地貫徹落實各項規范要求，確保線夾連接質量。不僅如此，鐵路單位應定期組織綜合素質強的技術人員做好接觸網線路檢查工作，及時發現接觸網線夾連接處氧化問題，并及時采取措施進行處理。

3 結語

綜上所述，在鐵路電氣自動化系統中，接觸網設備是十分關鍵的設備構成部分，在長時間運行中容易因為主供電回路系統不完善、線索容量設計值不符合要求等現實問題，出現嚴重的電氣燒傷問題，使得鐵路系統安全運行受到負面影響。因此，鐵路系統主管部門應對接觸網設備電氣燒傷引起重視，并在實踐中，有針對性地落實優化合理設計接觸網電氣系統，保障系統建造質量等良策，才能為接觸網設備持續穩定運行奠定良好的基礎，進而能夠為鐵路列車安全、高效運行提供支持。

參考文獻：

[1]白永宏.淺談改良接觸網設備性能提高運營質量[J].發展，2019（4）：78-81.

[2]惠凱.電氣化鐵路接觸網設備故障產生的原因與防范措施探析[J].工程建設與設計，2018（15）：259-261.

[3]朱立國，李政.鐵路電氣建設中的接觸網設備運行研究[J].中國設備工程，2018（14）：199-200.

[4]譚成.電氣化鐵路接觸網設備維修策略研究[J].山東工業技術，2018（14）：65.

[5]劉旭東.適用于接觸網設備全方位檢修的作業車研制[J].鐵道機車與動車，2017（6）：30-32+42.