高铁接触网的常见故障及应对策略

高铁接触网的常见故障及应对策略

张润宇

武汉高速铁路职业技能训练段供电教研室 430000

摘要：在铁路牵引供电系统中，接触网系统是非常重要的部分。由于没有备用设备，一旦发生事故，正常取流马上就会中断。从某种意义上说，高速铁路的安全运行取决于接触网系统的正常运行。另外，在高速铁路运行中，接触网设备发生故障会对列车运行产生很大的影响。所以，为了确保高速铁路的正常运行，必须对接触网常见故障进行有效的预防盯控。因此，本文主要分析和讨论高铁接触网产生故障的原因，并提出具有针对性的解决策略，希望为相关高铁管理部门提供参考。

关键词：高铁；接触网；常见故障；应对策略

引言：

高速铁路的主要特点是其较高的载客运输量和能源的合理化使用。接触网是高速铁路的主要组成部分之一，其特征是没有外部遮盖，设备处于露天开放的运行条件下。一旦发生事故，将对设备和动车组列车的正常运行造成非常严重的影响。为了确保高铁接触网设备的安全运行，需要充分利用天窗时间对全线牵引供电设备进行详细的检查，并根据其中出现的故障问题制定相应的解决措施，这对高速铁路的安全运营是非常重要。

一、接触网常见故障的种类

众所周知，高速铁路接触网主要的特征是“没有遮盖的开放设备”。如果发生事故，那将会对设备和高速电气化铁路的正常工作都带来非常严重的后果。虽然接触网的结构看起来非常简单，但实际上是由比较复杂的器件构成。由于没有备用设备，其运行条件非常苛刻，一旦发生事故，供电就会立即中断。从某种意义上说，高速电气化铁路的安全运行取决于接触网系统的安全运行。与接触网内的设备有关的常见事故主要包括：绝缘体故障、主导电回路短、断路、接触导线损坏、弓网损坏、接触系统零部件安装不良、吸上装置烧毁、自然灾害对设备的损伤等等。同时，根据永久、断续、短时的接地类型对故障进行科学的判定，选择相应的故障应对措施，对容易发生故障的设备进行保护，防止因为接触网损坏，电力设备跳闸，支柱折断故障，使整个接触网无电影响整个列车的正常运行。所以确保高速铁路正常运行，特别是接触网的安全工作尤为重要。

二、高铁接触网常见的故障原因

（一）设备的烧损原因

随着铁路运输的开发，线路的增加和客流量的增加，有线设备流过巨大的电流，逐步超过工作条件下允许的载流量。同时，由于风和环境温度等外部因素引起的设备实际运行状态的变化，以及运行中形成的振动和线路间隔距离非正常性地缩短，容易发生放电反应，放电过程中形成的电弧会烧损接触网。只有基于牵引供电系统的正常工作，高速铁路才能正常工作。如果电源系统有问题，系统中的所有设备都会发生故障。在长时间运行中，设备的连接部件松动，同样会引起放电烧伤接触网设备，严重时会导致电源中断^[1]。

（二）接触网的弓网故障原因

弓网故障是由受电弓与接触网相关部分之间的异常接触引起的，从而导致弓网装置及接触部分的损伤。而弓网故障的主要原因是弓网接触部分检查工作不到位、电力机车故障、绝缘部分受到污染、间距不够造成间歇放电等。并且受电弓导管在高温加热的环境，导致装置电阻性能降低，传感器的压力变低，电阻变高，加热情况变得严重。另外，氧化膜的组成会增大接触电阻，导致导线丝变形和最终熔断。

三、解决接触网故障的对策

（一）规范接触网的设计

接触网系统的选材需要仔细慎重，优先选择耐腐蚀性优良的材料，提前做好防腐处理措施。选择低电阻的传感材料，提高所有线路的传导性。对于需要长时间承受大电流的线路，需要在规定的时间内进行转换和更换，以避免长时间超过额定电流引起烧伤。在规划时，需要考虑电流较大的区域，注意主要电路向所有方向扩展的问题。电路在电荷电流过载的部分、两端的主区域等处进行回路添加，可以分离主电路的大电流，缩短横向电连接的间隔。桥梁和隧道的入口需要增加特别的绝缘保护，因为很多掉落的物体会损伤设备保护系统，导致电源装置故障。并且触点开关也需要调整线路间隔，以避免线路连接短路^[2]。另外接触网系统的绝缘装置需要定期清洗，避免绝缘装置因为脏污造成放电现象。

（二）加强维护力度

在按照接触网的设计规格和建设标准完成接触网的建设后，为了确认紧固件在连接时是否紧密连接，以及容易氧化的部分是否被导电性物质覆盖，需要有计划地检查确认和修复接触及连接部分。派遣专家和技术人员定期检查接触网系统，及时发现接触过载引起的线路过热和短路。确认经常需要接触和多点接触的区域，将配线替换为接触不容易破损的电线^[3]。

（三）预防弓网故障的措施

输电线路、接入点、通路的电连接应严格按照标准，对该区段的线性开关、锚段连接、相位绝缘体等需要进行电连接的相关设备，进行科学的检查，并针对问题设置相应的预防措施。在此期间，接地装置及牵引线应及时检查和维护，记录电源零部件和机车零部件的接触情况，完善验证系统，并及时向相关部门报告机车的相关信息。在受电弓入库储存之前，严格按照标准和流程执行质量检查。为了及时排除机车的危险和缺陷，防止受电弓接触装置在工作中发生故障后列车无法正常运行，要确保机车装有备用受电弓。所有接触部分之间必须进行适当的数据交换，基本参数和接触线的参数应该定期测量和记录，制定配套的控制措施和有效实施方案。总之，将各设备进行分类研究，可以找出各种故障的原因，找出有效的对策。在设备的日常运行和维护过程中，必须不断总结经验教训，改善设备维护手段和应急维修的技术水平，有效保证牵引电源安全运行的可靠性

^[4]。

四、结束语

根据以上论述可知，高速铁路已经成为中国铁路发展的重要焦点。牵引供电系统与信号系统及其他专业系统，成为高速铁路运行动力不可缺少且重要的部分，机车的电力直接从接触网中获取。如果接触系网统失效，那将直接影响列车和乘客的操作和生命安全。因此，确保牵引设备正常工作，解决其中存在的问题，对牵引电源的专业性来说是一个重要的问题。

参考文献

[1]寇振宇.高铁接触网常见故障和问题分析及其应对方法[J].数码设计(下),2019,000(008):119.

[2]梁清元.高铁接触网电分相短路故障原因分析与对策[J].电气化铁道,2019,v.30;No.158(S1):144-145+150.

[3]周振杰.浅析高铁牵引供电中的故障与解决措施[J].百科论坛电子杂志,2019,000(004):577.

[4]李坤.高速铁路接触网维修规则框架与管理技术创新[J].科学与财富,2019,000(012):28.