地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障和防范策略研究

郭建華

（中鐵建電氣化局集團(tuán)軌道交通器材有限公司，江蘇 常州 213179）

地鐵是現(xiàn)代城市中一種重要交通工具，其因?yàn)榫哂邪踩愿?、速度快、?zhǔn)時(shí)等特點(diǎn)深得人們喜愛。地鐵在運(yùn)行過程中高安全性離不開安全可靠性的供電系統(tǒng)的支持。剛性接觸網(wǎng)是地鐵供電系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，其一旦出現(xiàn)故障，勢(shì)必會(huì)對(duì)地鐵的運(yùn)行造成不良影響。地鐵在運(yùn)行過程中有很大幾率與剛性接觸網(wǎng)接觸，一旦發(fā)生接觸勢(shì)必會(huì)引發(fā)各種事故，可見，加強(qiáng)對(duì)剛性接觸網(wǎng)常見故障的預(yù)防策略進(jìn)行探討是必要的。

1 剛性接觸網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

地鐵供電系統(tǒng)由多個(gè)部分共同構(gòu)成，剛性接觸網(wǎng)是其中最重要的一項(xiàng)構(gòu)成部分，其由絕緣子、匯流排、接觸線等多項(xiàng)內(nèi)容共同構(gòu)成，地鐵接觸網(wǎng)功能如圖1所示。

圖1 地鐵接觸網(wǎng)功能示意圖

剛性接觸網(wǎng)具有占用空間小、不需要張力補(bǔ)償、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)可擴(kuò)展等多項(xiàng)特點(diǎn)之外還具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）采取平面方式進(jìn)行布置。剛性接觸網(wǎng)采取平面方式進(jìn)行布置，整體布置簡(jiǎn)單、方便、經(jīng)濟(jì)效益高。在實(shí)際布置期間，依據(jù)具體需求，在特殊區(qū)域的剛性接觸網(wǎng)可以將其設(shè)計(jì)為可移動(dòng)形式，常見的形式有車輛端檢修庫、防淹門等。（2）良好的散熱性。匯流排作為剛性接觸網(wǎng)中一項(xiàng)重要結(jié)構(gòu)，其具有良好的散熱性，從而能夠避免由于溫度過高造成損壞，同時(shí)，還具有可拓展性，方便日后改造。（3）弓網(wǎng)關(guān)系好。在設(shè)計(jì)剛性接觸網(wǎng)時(shí)，要提高對(duì)其性能和質(zhì)量的重視，而且要誤差進(jìn)行控制，將其控制在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而在受電弓滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的波動(dòng)相對(duì)較小，提高其在應(yīng)用、運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，減少事故發(fā)生。

2 剛性接觸網(wǎng)應(yīng)用過程中常見故障

2.1 零件故障

（1）零件發(fā)生脫落。零件發(fā)生脫落是剛性接觸網(wǎng)在長(zhǎng)期應(yīng)用期間常見的一種故障。地鐵在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中勢(shì)必會(huì)與剛性接觸網(wǎng)發(fā)生接觸，同時(shí)，受分段絕緣漆高溫影響，容易導(dǎo)致螺栓、墊片等各種零件發(fā)生脫落事故，一旦零件發(fā)生脫落，將會(huì)對(duì)剛性接觸網(wǎng)性能產(chǎn)生一定影響，引發(fā)事故，進(jìn)而對(duì)地運(yùn)行造成不良影響，可能會(huì)引發(fā)事故。（2）零件松動(dòng)。剛性接觸網(wǎng)中的零件松動(dòng)指是地鐵在長(zhǎng)期運(yùn)行期間，如果行程密度加大，這將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的能量發(fā)生疊加，多余的能量則會(huì)被釋放到懸掛系統(tǒng)中，這會(huì)對(duì)懸掛系統(tǒng)性能在成一定影響。懸掛系統(tǒng)是剛性接觸網(wǎng)的一項(xiàng)重要構(gòu)成部分，釋放的能量較大，這將會(huì)導(dǎo)致位于懸掛系統(tǒng)中間位置的螺紋在運(yùn)行發(fā)生滑牙問題，導(dǎo)致剛性接觸網(wǎng)無法發(fā)揮出應(yīng)有的作用，導(dǎo)致地鐵無法正常運(yùn)行。

2.2 線類故障

現(xiàn)裂故障指的剛性接觸網(wǎng)中的接觸線類故障，這也是一項(xiàng)常見故障。接觸線在如果出現(xiàn)問題，會(huì)影響剛性接觸網(wǎng)的應(yīng)用。目前，剛性接觸網(wǎng)中的接觸線類故障主要有以下幾種類型：（1）拉弧燒損。導(dǎo)致剛性接觸網(wǎng)發(fā)生拉弧燒損的原因有剛性定位線夾設(shè)計(jì)不合理、匯流排發(fā)生變形等。（2）接觸線發(fā)生磨損。地鐵在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中避免不了會(huì)發(fā)生磨損問題，磨損情況會(huì)隨著時(shí)間推移 不斷加劇，但磨損達(dá)到一定程度之后，其將會(huì)對(duì)剛性接觸網(wǎng)行性能造成一定影響，從而會(huì)發(fā)生剛性接觸網(wǎng)事故。通常來說，接觸網(wǎng)磨損事故主要集中發(fā)生在匯流排接頭和錨段關(guān)節(jié)處，這些區(qū)域都是故障高發(fā)區(qū)，可見，在對(duì)接觸線磨損問題的分析，要提高對(duì)該區(qū)域的重視，完成相應(yīng)分析工作。

2.3 受電弓磨耗

該項(xiàng)故障主要是因?yàn)閯傂越佑|網(wǎng)中位于凹槽滑板部位的接觸線發(fā)生卡線、接觸線等各種問題。受接觸網(wǎng)懸掛和匯流布置具體情況的影響，懸掛拉出值經(jīng)常都會(huì)被分布在一些接觸相對(duì)較多位置處，接觸線與受電弓發(fā)生接觸的概率較大，這也就會(huì)導(dǎo)致受電弓受力則會(huì)比較集中，這將提高受電弓磨耗幾率。

3 防范剛性接觸網(wǎng)故障措施的合理措施

3.1 防范零件類故障機(jī)制

針對(duì)零件容易出現(xiàn)的各種故障，相關(guān)部門要對(duì)剛性接觸網(wǎng)中各種不同類型零件容易出現(xiàn)的故障，執(zhí)行相應(yīng)的防范機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件各種故障的防范，保證剛性接觸網(wǎng)能夠正常運(yùn)行，降低事故發(fā)生幾率。（1）相關(guān)部門要對(duì)剛性接觸網(wǎng)中各種零部件的檢修規(guī)范進(jìn)行完善，確保規(guī)范的合理性，檢修人員在實(shí)際工作開展期間，嚴(yán)格操作相應(yīng)規(guī)范，對(duì)地鐵中的供電系統(tǒng)剛性接觸網(wǎng)中各項(xiàng)零部件進(jìn)行全面檢修，進(jìn)而達(dá)到提前預(yù)防，早發(fā)現(xiàn)，快速處理的目的，避免地鐵帶病運(yùn)行，造成更加嚴(yán)重危害。（2）提高對(duì)零件脫落檢修內(nèi)容的重視，指派專人定期對(duì)剛性接觸網(wǎng)中發(fā)生脫落的各項(xiàng)零件進(jìn)行合理處理，保證采用的剛性接觸網(wǎng)性能始終都保持正常，避免在運(yùn)行時(shí)發(fā)生事故。對(duì)于脫落零部件問題的預(yù)防與處理，工作人員依據(jù)發(fā)生的脫落事故問題，采取增加防松墊片，同時(shí)，對(duì)其中容易出現(xiàn)故障的滑板、螺栓等各項(xiàng)部位進(jìn)行處理，確保這些部位在應(yīng)用期間始終都保持良好狀態(tài)，為地鐵穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航，減少事故發(fā)生。（3）剛性接觸網(wǎng)中的許多零部件在長(zhǎng)期過程中受外界因素影響可能會(huì)發(fā)生松動(dòng)。因此，相關(guān)工作人員在實(shí)際工作要不斷提高自身維護(hù)意識(shí)，養(yǎng)成多觀察、多分析的良好工作意識(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的零部件，對(duì)于松動(dòng)的零部件，要及時(shí)將其擰緊，避免零部件發(fā)生脫落，進(jìn)而保證剛性接觸網(wǎng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，使其作用得到合理發(fā)揮。擰緊零部件時(shí)，工作人員要特別注重剛性接觸網(wǎng)接頭位置的擰緊作業(yè)，對(duì)于其中已經(jīng)滑牙的零件，必須及時(shí)更換，以免造成嚴(yán)重的安全事故。

3.2 防范接觸線類故障

相關(guān)部門要對(duì)接觸線故障的防范機(jī)制進(jìn)行完善，防范可以從以下幾個(gè)方面入手：（1）針對(duì)拉弧燒損施工，工作人員在實(shí)際工作開展期間要先對(duì)造成該現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，從源頭入手，阻斷故障，進(jìn)而提高剛性接觸網(wǎng)中拉弧質(zhì)量，確保剛性接觸網(wǎng)在日后運(yùn)行期間，不會(huì)出現(xiàn)各種施工。此外，相關(guān)工作人員要加強(qiáng)對(duì)匯流排的監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)匯流排在應(yīng)用過程中發(fā)生了嚴(yán)重變形情況，必須第一時(shí)間更換，不得帶病作業(yè)。對(duì)于剛性接觸網(wǎng)中定位線夾設(shè)計(jì)，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，施工人員要對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，通過對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行多次模擬，通過模擬，得到一個(gè)最優(yōu)解，進(jìn)而使剛性接觸網(wǎng)質(zhì)量能夠得到進(jìn)一步提高。相關(guān)人員在具體工作開展時(shí)，必須時(shí)刻對(duì)受電弓位置的具體變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)不平滑現(xiàn)象，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理，阻斷引發(fā)拉弧燒損的原因。（2）通過動(dòng)態(tài)方式對(duì)剛性接觸網(wǎng)中接觸線的具體情況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，及時(shí)處理遭受到破壞的接觸線，監(jiān)測(cè)中要提高對(duì)匯流排接頭以及錨段關(guān)節(jié)等部位的重視。（3）設(shè)計(jì)剛性接觸網(wǎng)時(shí)，要對(duì)各項(xiàng)參數(shù)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，提高剛性接觸網(wǎng)在應(yīng)用時(shí)的彈性，最大程度避免特殊區(qū)域參數(shù)發(fā)生大幅度改變，進(jìn)而使剛性接觸網(wǎng)質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，滿足應(yīng)用需求。

3.3 監(jiān)測(cè)與防治受電弓故障

（1）采用質(zhì)量過硬的受電弓零部件，從源頭入手，提高受電弓抗磨能力，采用的受電弓要依據(jù)地鐵情況選擇受電弓，測(cè)算受電弓各項(xiàng)參數(shù)，盡量確保受電弓能夠滿足地鐵在運(yùn)行過程中的需求。（2）工作人員要定期對(duì)剛性接觸網(wǎng)中的滑板與凹槽各種容易出現(xiàn)故障的部位進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，以免發(fā)生卡線或拉線異常問題，最大程度降低受電弓與接觸網(wǎng)相接觸，發(fā)生磨損幾率。

4 結(jié)語

剛性接觸網(wǎng)在具體應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種故障，這會(huì)對(duì)其應(yīng)用造成不良影響，因此，要采取針對(duì)性措施進(jìn)行預(yù)防，降低各種事故的發(fā)生幾率，確保地鐵在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。