电气化铁路接触网故障分析及防范措施杜军

电气化铁路接触网故障分析及防范措施杜军

杜军

（国家能源集团神朔铁路分公司河西运输段陕西神木719315）

摘要：接触网主要是沿着铁路上空架设的一条输电线路，在电气化铁路中占据着非常重要的地位。由于多方面因素的影响，接触网容易出现故障，不仅会导致行车中断，还会在一定程度上给企业造成很大的经济损失。对此，为了更好地解决这一问题，应该对故障原因进行合理分析，然后结合具体情况，合理制订故障解决措施，以便于将问题以及故障出现的概率降到最低。

关键词：电气化铁路接触网；故障分析；防范措施

1电气化铁路接触网的组成与特点

1.1接触网的组成

接触网主要由接触悬挂、支持装置、支柱与基础3个部分组成，这其中接触悬挂部分主要包括接触线、吊弦、承力索及连接的零件，能够将电能输送给电力机车。支持装置是由腕壁、定位装置等连接件共同组成的，其主要用来悬吊和支持接触悬挂，并能够将负载传递给支柱及其建筑物。支柱和基础部分由钢筋混凝土柱、基坑、钢柱和基础共同组成，承受接触悬挂和支持装置的全部负载。

1.2接触网的特点

（1）参与接触网改造施工的单位多

接触网的改造建立在原有铁路路线基础上，因此，在改造过程中，不可避免地会涉及较多的施工单位，如设备管理单位、运输管理单位等，这些单位间只有保持良好的沟通与合作，才能保证接触网改造工作的正常开展，进而保证铁路运输的安全。可见，各施工单位间的配合对接触网改造工作非常重要。

（2）接触网改造施工作业空间小

因为是对接触网进行改造，施工作业的空间相对较小，因此，在施工过程中很容易受到原来线路的影响。作业车在进行起吊时活动空间有限，只能先将支柱放到基础位置，然后对其进行起吊，才能完成安装。因为在实际施工过程中会受到作业空间的限制，因此，进行基础浇筑作业时，多数施工单位都会选择人工浇筑混凝土的方法。

（3）既有线接触网改造开工时间早、工期长

接触网的悬挂部分主要由接触网支柱提供支撑，因此，对其进行改造时，支柱的变动会对整个线路产生影响。由于接触网的改造工作较为复杂，具有很大的难度，因此，耗费的工期较长，并且后期的改造工作一旦出现问题，会进一步延误工期，给施工单位造成巨大的经济损失，并且影响铁路的正常运行，因此，有必要做好施工前的准备工作，制定科学的施工方案和过渡方案。由于工期长，接触网施工应尽早开展，而过渡工程中，如果线路改造没有完成，不可私自进行拆除。

2铁路接触网运行状态的影响因素

2.1接触网硬点危害

列车在运行中，受电弓与接触导线之间不断产生摩擦，为了获得列车运行需要的工作电流，受电弓与接触线之间需要存在一定的压力，但是由于其它原因导致弓网之间出现相对位置、压力和速度的突变，引起弓网之间出现瞬态变化，通常称引起机车受电弓与接触线的接触力变化的地方为接触硬点。硬点危害主要有三个方面：一是受电弓和接触导线产生的水平方向和竖直方向震动，增加了接触导线与受电弓之间磨耗，长时间会导致接触网磨损加快、直至断线及受电弓断裂。二是导致受电弓和接触网在瞬间发生脱离，我们通常称之为“离线”，离线发生时，经常会有产生火花或电弧，烧伤受电弓滑板和接触线表面，对机车电气系统及供电系统造成伤害。三是产生电磁波和辐射，并对周边通信设施和线路产生干扰。

2.2接触线硬弯增加，造成接触线磨耗加速

在对旧接触网进行改造时，会铺设新的线路，而在线路铺设未完成之前，架线车是不能进入现场的，并且在区间拢口的附近位置坚决不能出现临时道岔。在这种情况下，只能通过人工完成架线工作，给架设线路工作增加了难度。这种施工方式由于张力小或无张力，导致接触线硬弯增加。对策：在拢口附近增加悬挂点或投入较多的人力，将接触线的硬弯减小到最低限度。

2.3编制方案时各专业间的配合问题

在二线施工时，既有接触网对线路的影响，也有线路对接触网的影响，因此，编制施工方案的人员应预先进入施工现场进行勘查，了解现场的具体情况，并与各部门之间做好及时的沟通与交流，确保过渡工作的顺利进行。同时，相关负责人还应审核施工方案是否可行，考虑对线路是否有影响，拆除、过渡的工作要及时沟通，尽早安排。

2.4气候因素

由于铁路接触网处于全露天状态，受季节变化、大风、雷雨、冻雨等恶劣天气影响较大，均有可能会导致铁路接触网出现故障。如在季节温差变化较大的情况下，因线索驰度变化引起接触网设备引线与支柱等接地体绝缘距离不足，上跨桥下承力索、供电线、加强线与桥体绝缘距离不足引发断线事故等；在大风环境下，易导致铁路沿线危树与接触网绝缘距离不足，异物短接接触网设备，线索在风摆情况下对地绝缘距离不足等；在雷雨天气下，易发生绝缘闪络、雷击设备烧伤接触网设备故障等；在冻雨天气下，易发生接触网覆冰舞动影响行车故障等。

2.5外部环境因素

外部环境因素主要包括危树、异物、鸟害、周边污染源、冰冻、暴雨、地震、山体坍塌、泥石流和雷击等。从实际运营情况来看，铁路接触网每年因上述外界因素的影响，导致接触网发生故障的情况也较为突出，如鸟巢在硬横梁、支柱、设备底座、肩架等处所的搭建，导致接触网设备短接接地故障；雷雨季节时，易发生山洪暴发、山体坍塌、泥石流、危树倒伏等导致支柱折断、线索断线的严重铁路交通事故；如果铁路接触网处于钢厂、煤场、化工厂等易产生导电物质的区域内时，在阴雨、雾天时也极易发生绝缘子大面积污闪接地故障。

3铁路接触网故障的管控措施

3.1采取人防、物防、技防措施，减少外界不良因素影响

及时组织人员对铁路沿线两侧彩钢瓦、广告牌、彩布条、危树等进行处理，减少恶劣天气下外部环境对接触网设备运行本身造成的不良影响；同时将重污区瓷质绝缘子更换为爬电距离较大的复合型绝缘子，防范大面积绝缘污闪情况发生；在支柱、硬横梁上安装驱鸟器、防鸟网等，杜绝鸟害对设备的安全影响；在桥隧渗水结冰处所安装绝缘板，防止短接设备；在上跨桥、上跨电力线下方安装绝缘钢绞线、铠装护线条，防止断线事故发生；在供电线支柱、高路堤、高桥梁处所加装避雷线，减少雷击概率；通过涂抹螺纹锁固胶，延长螺母力矩紧固周期等一系列有效措施，从而保障设备安全稳定运行。

3.2绝缘故障的防范措施

面对现阶段绝缘方面存在的故障，首先应该加大绝缘清扫工作，特别是针对污染相对严重的区域，应该在短时间内进行清扫，确保可以提升清扫工作质量，为后续工作的开展奠定基础。并且，对于外部区域环境较恶劣的地方，相关人员应该采用合理方式，并合理应用抗污能力强的硅胶绝缘子，以便可以降低故障出现概率。同时，在接触网线索调整方面，应该对外部环境以及温度变化等及时调整，确保绝缘物体可以承受住温差的变化。对于铁路附近的建筑物以及植物等，如果其对铁路的运行造成了一定影响，应该及时处理。

3.3电气化铁路接触网腕臂安装

腕臂的形式具有多样性的特征，这就要求我们在进行腕臂安装时，进行多方面的控制，对测量、安装、预配等进行综合的分析。在对腕臂的底座进行安装时，需要对底座以及下底座的安装地点进行测量，在测量的过程中，我国提倡使用钢尺测量仪与高度测量仪，并在测量的地点做好标记，之后就可以在标记的上方对底座力矩进行安装，在安装完成后，相关的工作人员需要对其进行调平、禁锢、检验操作。在对腕臂进行安装时，需要在支柱的旁边进行作业车的停靠工作，之后在其附近对作业平台进行搭建，在作业台上将腕臂插入到底座中，并且要控制底座下部的连接孔与连接板孔处于一条直线，在连接板孔与底座孔对好之后，再将螺栓销穿入其中。在回转作业时，为了避免物品出现掉落的情况，在升平台的过程中，一定要将腕臂抓牢。在利用人工形式在腕臂进行安装时，需要在底座上，对棒瓷拉倒支柱进行安装，之后再将其与腕臂进行紧密的连接，在连接完成后，需要对腕臂安装的质量进行检查，观察其是否满足施工是否满足施工要求，在检查之后，才能对检查证的信息进行填写，在填写的过程中，要确保其完整性，严禁出现遗漏的现象。

3.4电气联结故障的解决对策

针对电气联结方面存在的故障，主要是在实际运输工作开展期间，列车存在超负荷运行的情况。因此，为了最大限度地解决这一问题，可以从两方面进行解决和处理。一方面，应该对电气化铁路接触的负载量进行强化，保证接触网的负载量可以满足运输需求。另一方面，应该增设电气化铁路，并且结合实际情况，适当增设接触网，确保可以进一步对运输任务以及压力进行分担，尽可能地降低电气联结方面存在的问题及故障。此外，相关人员的自身技术以及素质也应该不断提升，定期进行培训和再教育，确保相关人员掌握到一些前沿技术，保证在故障出现时能及时处理和解决，从而降低经济损失，提升列车行驶安全性。

3.5加大弓网设备联合整治力度，确保弓网运行状态良好

电力机车作为牵引供电系统的一个子部分，其设备运行的可靠性对接触网的安全运行也起着至关重要的作用。由于弓网运行状态不良导致发生事故的情况也占有相当的比例，因此加强电力机车设备的检查维修工作也显得尤为重要，尤其要着重检查车顶绝缘设备是否存在着破裂、脏污、烧损等现象，受电弓是否存在着撬起、变形、深沟槽以及机车车顶各连接零部件状态是否良好等。

结束语

综上所述，电气化铁路接触网施工技术具有一定的复杂性，接触网施工质量与铁路运行状态息息相关，直接影响人们的出行安全，因此相关部门应该引起重视，具体可以从基础浇筑、支柱施工、腕臂安装等方面，对电器网铁路接触网施工技术要点进行分析，进而有效的提高电气化铁路接触网施工质量，为铁路运输事业的发展奠定良好的发展。

参考文献：

[1]吕盛刚.接触网弓网故障分析与措施[J].沿海企业与科技，2014（3）：50-51，49.

[2]量建辉.普速接触网安全运营管理浅析[J].现代工业经济和信息化，2016，18（9）：120-124.

[3]黄立杰.浅谈电气化铁路接触网检修[J].黑龙江科技信息.2013（16）

[4]卢文忠.浅谈电气化铁路接触网的维护与检修[J].内蒙古煤炭经济.2010（04）