牵引供电系统接触网常见故障分析及对策李久来

牵引供电系统接触网常见故障分析及对策李久来

李久来

（大秦铁路股份有限公司大同西供电段山西省大同市037000）

摘要：我们国家的技术在不断的进步，出行的工具也在不断的发生变化。电气化铁道的出现是对于出行的一大改变。电气化铁道是有自身不可以忽视的优势。比如说运营成本较低、对于能源的利用率也是比较高的。但是，在其运行的过程当中，有一些问题我们也是不可以忽视。在其运转的过程当中，我们车内的所有设施用电全部来自接触网的。如果接触网出现故障，就会影响到我们乘客出行和列车的安全运行。为此，本文主要是通过对于牵引供电系统中的接触网在运行中常见的故障进行一个深入的探讨。

关键词：牵引；供电系统；接触网；故障；对策

1、前言

我们国家的电气化铁路在不断的发生改变。但是，在其当中依旧是存在一些难以解决的问题。对于牵引供电系统来说，最重要的一个部分就是接触网。这是列车在运转的时候供电的主要装置之一，如果其出现了故障，那么带来的后果还是非常的严重的。甚至在严重的时候会中断列车的行驶，给我们国家的铁路的运输带来巨大的损害。因此，本文主要是通过对于接触网在其运作过程中常见的故障进行分析和探究，希望能给这个专业相关的人员一些好的建议。

2、接触网的概念

首先，我们对于一样东西进行深入的探讨，我们就需要对其概念进行深入的了解。也只有这样，我们才能更加顺利的进行接下来的工作。以下便是对于接触网做一个简单的介绍。

2.1概念

我们常说的接触网就是顺着铁路的轨迹在铁路上面架设出来的一条比较特殊的输电线路。它是电气化铁路的运输过程中的供电装备之一。这个接触网的功能就是通过它与受电弓之间的直接接触。从而把电力传送给电力动车的。然而，随着我们现在电气化动车的不断发展，对于电气的需求也在不断的上升。现在我们的接触网在大多数的情况下是采用架空式的接触网。

2.2条件

接触网是在供电系统中比较重要的一个环节。一个技术状态正常的接触网是事关电气化动车正常运行的条件之一。但是我们的接触网是一种露天的装置，它经常会受到环境的影响。风雪雷等恶劣的天气环境随时都可以对其造成巨大的损害。在这些背景之下，本文认为一个好的接触网应该是具备下面这些条件的。

第一；接触网在悬挂的时候应该是具有弹性的，而且弹性是均匀的。换句话来说，就是悬挂点之间的导线在受电弓的抬升作用力之下，接触网的升高是应该尽量相等的。而且，在接触线在悬挂点之间是要没有硬点的。这样子才能够保证受电弓是可以进行正常的取流的。

第二；接触线的对轨面的高度是要相等的，如果是因为受到悬挂条件的约束的话，接触线的高度是非常重要的，是应该尽量平直的，避免出现较大起伏的。

第三；接触网即使是在受电弓的压力或者风力的压迫之下，也是要有良好的稳定性的。这样子我们的电力机车在进行取流工作的时候，接触线就不会出现强烈的上下震动。

第四；我们的接触网的结构还有所构成的零件都是需要在尽量的追求轻巧。不要太过于复杂话，要是标准化的。这样子在出现故障的时候，我们维修的时间就会缩短，才会提高工作的效率。

第五；接触网是用该具有一定的性能的，比如说是抗腐蚀能力和耐磨能力都是要比较强的。这样子才能够延长接触网的使用年限。还有就是在进行接触网的建设过程当中，我们要注意节约有色的金属的使用，尽量在造价方面能够降低一些，这样我们的成本也不会太高。

3、常见故障

接触网是在牵引供电系统中的重要组成部分，那么对于它来说，在日常中我们常出现的故障会有哪些呢？以下就是对于接触网在运营中常见的故障分析。

3.1弓网故障

随着速度的提高和发展，接触网发生的变化也是不一样的。在其运转的过程中出现的受弓电和接触网的离线问题。将会导致受电弓因为磨损等方面的问题导致划痕，甚至严重的时候会发生损坏。一旦损坏，就会造成非常严重的后果。一般常见的一些弓网的故障主要是因为其在施工过程中的施工质量不高，产生设备缺陷。接触网投入运行后，设备缺陷不能及时消除，就会增加发生弓网故障的几率。

接触网是一种非常特别的供电的装置，它的特殊性在于不仅仅是要保证其平稳的向电气机车进行供电。而且在进行的过程中要保障接触的悬挂能够固定的在一定的空间范围之内，这是保障受电弓能够更加好的进行取电。所以，在接触网设备检修过程中，接触网硬点、拉出值超标、零部件未紧固而发生脱落等情况，在接触网设备检修过程中未及时处理，就会引发弓网故障。例如：2016年04年11日22:00韩源线黎寨变电所211开关距离Ⅱ段动作，重合失败。巡视人员巡视至怀仁东-韩家岭区间23#发现平腕臂与斜腕臂之间的防风支撑从上部脱落，搭在定位管上，机车通过时发生弓网故障。这次故障的主要原因是防风支撑固定螺栓未紧固，长期运行和振动的情况下，造成螺栓脱落，防风支撑上部脱落造成弓网故障。

3.2零件故障

接触网并不是一个长期处于不运转的状态，相反的是其运转的时间特别的长。也正是因为长时间运行，导致其经常处在震动疲劳的情况，长期的运行可能就会导致相应磨损过度的零件损坏后发生故障。部分零部件出厂时存在微小瑕疵，长期运行后瑕疵不断扩大以致发生故障。例如：2018年7月30日大秦线抚宁北变电所211断路器距离I段动作，重合成功。经过巡视发现卢龙北至后营区间859#线锚绝缘子炸裂。损坏绝缘子生产日期为2004年，已使用14年，现场检查绝缘子损坏状况，分析原因为瓷质绝缘子绝缘性能下降，同时老化严重，在连续阴雨天气后，气温升高，绝缘子内部受热导致炸裂。

3.3主导电回路故障。

在电气化铁路中，接触网中负责向机车传送电能的回路，简称主导电回路。主导电回路各个部分靠线夹进行连接。随着运量持续增长和运行速度的增加以及设备安装不符合工艺等原因，造成主导电回路不畅或既有导电回路不能满足负载要求而造成的接触网设备烧损日趋故障逐渐增加。例如：大秦线2018年1月15日，湖东机务段HXD10013号机车3C检测报警遵玉区间802#疑似绝缘子发热，报警温度72℃，环境温度1℃。接到报警通知后，班组经过测温、夜间巡视检查和上网检查设备。发现遵化北至玉田北区间下行线802#处双支正馈线垂直并联板及双耳鞍子烧伤，F06#线索及并沟线夹烧伤，线索有烧伤。经过分析造成主导电回路不畅的原因是：首先，安装工艺不符合要求。F06#支柱处正馈线线径LGJ185、馈线线径LGJ240，用两个B-4并沟线夹进行连接，因安装的并沟线夹未紧固到位，加上两根线索线径不一致，造成虚接现象。致使悬挂的一支电阻增大，正馈线导流不畅。其次，该区段为坡道、重车通过，电力机车取流较大，大电流不能通过两支正馈线顺畅的返回变电所。其中一支正馈线因F06#支柱处虚接，电阻增大，造成两支正馈线电流不均衡，一支正馈线上的电流通过垂直并联板及双耳鞍子流向另一支正馈线返回变电所，回路内连接状态不良的非载流部件烧损。第三，遵玉区间800#支柱处正馈线悬挂在田野侧，802#支柱处正馈线悬挂在线路侧，802#支柱正处在线索折角处，悬挂的两支正馈线受田野侧拉力，大风天气时产生一定的晃动，虚接放电，加快连接穿钉烧损；双耳鞍子与垂直并联板连接穿钉使用的全螺纹穿钉（穿钉偏小、不匹配），穿钉与其他部件接触面变小且穿钉强度低。

3.4参数变化

接触网不是一个处在室内运行的装置。相反，因为它长时间处在室外的环境，受到自然环境的影响就会非常的大。在雨雪和高温、低温等极端天气气候的条件下，就可能会造成设备技术参数出现较大的变化。同时铁路其它单位施工也会影响供电设备的技术参数，如工务对轨枕进行抬高和横向位移，也会使接触网的导高、拉出值参数出现较大的变化。这些参数的变化如果不及时进行调整，就会引发接触网故障，中断安全供电。

3.5外部环境引发的故障

接触网属于露天设备，外界各种因素都能影响他的安全稳定运行，比如：雷雨雪雾、铁路沿线附近的轻飘物、侵限树木都会造成接触网跳闸，甚至引发故障。运行的机车内部故障也会引发接触网跳闸。接触网是带电体，在野外运行，很容易引发雷击故障。

4、对策

虽然，在接触网运行的过程中难免会出现一些问题，但是我们也不是说毫无办法的。以下就是对于其在生活中常见的故障提出的相应的解决措施。

4.1提高施工的质量

出现弓网故障，一般出现这个问题最直接的原因就是在进行施工的时候质量不过关。各个部分的零件没有按照具体的要求和相关的规定放在指定的位置进行固定。这样子就造成其在运行的过程中出现脱落的情况，还可能是跟工作人员在检查的过程中业务素质低、责任心不强，没有及时的发现问题，比如说在巡查过程中，没有对于掉落下来的垃圾袋或者气球进行处理，导致接触网出现接触不良的情况，造成了弓网故障从而影响到其电力机车的工作。所以，在进行工作的时候要严格的要求工作人员按照一定的标准来进行施工，从而确保接触网的正常运行。在进行检查的时候要仔仔细细去巡查，尽量杜绝这些现象的出现。

4.2严格对零件进行检查

在我们的验收阶段，是对于接触网的各个参数进行测量。同时，我们还是要对我们的各个零件的安置进行检查。我们是应该加强对于各个部分的螺母、弹垫等进行检查的。在设备的检查过程中，要确保零件是没有损坏的。这才能够保障其正常的进行运作。对于那些受到磨损过重的零件我们是要及时的进行更换的。

4.3畅通主导电回路

日常按照规程对主导电回路进行夜间巡视、测温，按照周期进行检修，检修时要将回路上的线夹打开，进行打磨和涂导电膏，确保线夹连接牢固可靠。同时，为了增加导电的畅通，按照规定距离设置电连接。对重载线路站场股道电连接不大于500m设一处，接触悬挂横向电连接不大于250m设一处；岔区支线接口处、所亭上网点、站场线岔、锚段关节处、在分段绝缘器两端的承力索与接触线间、所有机车起停位置等处安装电连接。同时主导电回路（上网点、关节电连接、吸上线、正馈线、保护线）等电气连接线、点应满足持续载流量要求并适当加强。

4.4合理的天气装置

接触网是一个露天的装置，其所在的自然环境对其的影响是非常的大的。这也是需要在其运行的过程中，按照一定的要求装上温度的曲线设备、并且根据其发生的变化做出相应的调整。保证我们的设备在运行的过程中没有因为温度的变化导致产生过紧或者过松的情况，从而避免其出现导致接触网参数发生变化的重大原因。同时，我们也是要加强设备抵抗自然环境的能力。

4.5排除外部环境对接触网的影响

一般针对这个故障的问题我们常见的一些处理办法很多。主要是日常加强检查，对铁路沿线的轻飘物进行处理，发现一处处理一处。对侵限的树木进行修剪、平头和砍伐，尽量减少树木对供电设备的影响。目前接触网采取的防雷措施按照类别分有3大类，分别是直埋接地极、架设接闪器、安装避雷器，其中接闪器有2种，分别是避雷针和避雷线。避雷线均采用柱顶安装方式，避雷线距离柱顶以上不低于1.0m，避雷线每隔200～250m设置一处接地极。其中零散支柱接地电阻不得大于30Ω，其它设备接地电阻值均不得大于10Ω。

结束语

我们国家的铁路一直在不断的发展，高速铁路的发展已经进入了一个全新的阶段。这是在新的社会制度之下，我们的制度给我们经济带来的发展。在不断发展的电气化铁路当中，我们依旧是会存在不少需要我们取克服的问题。但是，接触网其供电系统中最重要的一个环节，一旦其出现了差错。那么将会导致很大的损失。这是我们不可以忽视的。我们也不想要出现这样子的问题，但是，在生活中我们想要取解决这个问题，我们首先要对其概念有一定的了解。对其中的工作原理和机制有一定的分析。这才能为我们更好的解决问题提供方法。本文通过对于接触网在平常生活中常见的故障进行了研究，并且针对其中的故障给出了具体的建议，希望能够帮助到大家。同时，本文也希望我们国家的接触网方面的技术能够发展的越来越厉害。

参考文献

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