电气化铁路接触网常见技术问题的优化措施

电气化铁路接触网常见技术问题的优化措施

孙周科

中铁电气化铁路运营管理有限公司呼和浩特公司大板供电维管段 025150

摘要：接触网是电气化铁道中的重要装置，它的主要功能是为机车提供电能。在铁路运营中，如果出现了接触网的故障，将会对铁路的正常运营造成很大的影响，严重时还会造成安全事故，给铁路公司带来很大的经济损失。为此，应对其进行综合分析，并提出相应的对策，以保证电气化铁路系统的正常运营。

关键词：电气化铁路；接触网；优化措施

引言

由于接触网在户外工作，并且没有后备和替换的特性，随着火车运载能力的不断增强，更易发生各类故障。在列车运行中，接触网一旦发生故障，将产生严重的危害。所以，要对其可能存在的技术问题进行预先的预测，并做好相关的优化工作，以确保弓网关系在安全稳定的条件下进行，确保牵引供电系统的安全，避免在后期建成甚至通车之后发生故障。

一、电气化铁路接触网故障防治的重要性

在铁路事业平稳发展的背景下，为确保列车安全平稳运行，加强统筹管控工作势在必行。接触网是铁路系统的重要组成部分，如果不能对其进行有效的控制，不但给列车供电困难，还可能引发系统故障，造成极大的安全隐患，从而影响到铁路交通的正常运营，还会造成巨大的经济损失。在这一过程中，应加强对接触网故障的预防和处理，掌握其运行状态，找出其成因，制定出更为可靠的预防措施。

二、常见技术问题分析

（一）外部环境因素

在铁路系统运行操作的过程中，很可能会受到一些特殊环境等因素的影响，从而使设备的有关参数产生一定的变化，造成烧毁故障；它还可能受到周围环境因素的影响，并在接触网绝缘的薄弱点处引起闪络，严重时还可能发生跳闸等故障；遇上有冻雨的时候，接触导网可能因此而结冰，造成设备故障和烧伤等问题。

接触网的电源导线与导体接触，在较为复杂的外界环境下，将造成接触网的绝缘性能持续恶化。比如，在自然条件下，由于受到天气等因素的影响，可能造成接触网线路受损，接触网不能安全稳定运行，难以输送满足线路运行要求的电源电压，从而导致各种故障。

（二）接触网常见故障

在电气化接触网中，受电弓负责为电力机车持续供电，主要有单边供电、跨区供电和双区供电。其中，单侧供电设计为各功率段的一端进行牵引变换，实现快速取电和供电。区间供电是在无法转换牵引电能的情况下，连接到其他地区的牵引供电系统，为受故障影响地区的电力机车供电的供电工作。双区供电是保证牵引供电的同时由两个区供电，提高供电可靠性，一旦一端牵引变电所发生故障，供电作业将无法中断。

此外，受电弓和接触网故障主要表现为接触网参数异常变化或部分接触网脱离，造成供电不稳定，严重时牵引供电中断。接触网受电弓故障的主要原因和具体症状是：①零件脱落。接触网在运行过程中，部分要素结构受自身冲击和外界环境影响，偶有动荡发生。随着时间的推移，部件的脱落会逐步发生，从而对电力牵引系统的工作状况产生影响。 ②铁路列车的平均运行速度每年都在增长，这使受电弓和接触网承受更高的运行载荷，以及动承力和线材消耗量大幅增加，受外界环境影响，螺丝等零件脱落的可能性增加。同时，在受电弓运行过程中，锚节接头和线岔等部位发生摩擦失效。③当受电弓与接触网的装配质量不好时，接触网在使用过程中，可能会出现受电弓失效、零件脱落的情况。 ④天气恶劣时，可能会发生受电弓接触网故障。例如，在霜冻天气时，低温雨水附着在受电弓架空接触网表面，极易造成交叉电源线断裂，使受电弓接触网短路。

（三）接触网悬挂交叉互磨

接触网悬挂易发生侧磨的情况多种多样，在桥隧交汇处、车站缩颈区和锚杆连接处都可能发生侧磨。特大桥与长隧道段的架空地线、接触网回流线，进隧道时易发生交叉擦伤；在站场中，由于接触网跨过上方固定缆绳吊挂的钢索，由于其各部分之间的长度和尺寸接近，很可能会导致钢索在接触网分支处发生交叉摩擦。在锚段关节中，由于转换柱的非工作支抬高量不够，造成工作支承力索与非工作支斜腕臂发生交叉互磨。若不能得到有效的控制，接触网在长期的摩擦和放电过程中，极易发生断丝，从而影响电网的稳定运行和运行安全。

二、常见技术问题的优化措施

（一）加强接触网质量控制与施工

接触网的建设工作更为重要，在实际施工前期工作时，要严格按照有关铁路的规定，同时要充分考虑到实际的施工环境，从而形成一套切合实际、高效的建筑设计方案，从而推动铁路工程的顺利开展。后续工作，在实际施工过程中，必须对材料的使用情况进行检查，避免使用不合格的材料；对施工阶段中是否存在的遗留问题进行分析，并对其进行全面的检测，从而能够及时地将设备中存在的安全隐患找出，并制订出切实可行的措施，从而更好地规范和管理施工中的各工项工作，以防止对电气化铁路的正常运行产生影响。

在电气化铁路项目中，因接触网结构不合理或施工质量较差，在长期运行过程中，由于受外部环境、牵引供电系统的波动以及自身的老化、磨损等原因，使弓网在长时间的使用中极易发生弓网脱落、弓网绝缘破坏等故障。所以，为了防止和降低接触网故障的出现，就需要在电气化铁道工程正式投入运营之前，对接触网的施工质量进行全面的检验和验收，从而使施工过程中出现的各种质量问题得到及时的处理。

（二）加大接触网日常检修力度

电气化接触网绝缘击穿、受电弓放电等运行故障频繁发生的主要原因之一是接触网日常维护保养相对较少，无法及时发现和排除故障，导致故障严重程度增加和严重危害运输安全的铁路。因此，有必要采取以下措施来提高日常维护的效率：①着力解决历史问题。对原始数据进行整理分析，了解并解决存在的质量风险，如更换老旧设备、加大高发区检修工作力度、完善检修工作制度等。 ②各种接触网故障发生前，会有较明显的早期症状，如上拉值异常升高。因此，有必要采用状态监测技术，在电气化接触网中设置一系列的监测点，如果检测到参数异常，安排人员前往异常点进行维护和检修，以预防或及早处理接触网故障。 所以，必须利用状态监测技术，在电气化接触网上设立一系列的监测点，一旦发现有异常的数据尽早地进行处理。③以接触网的实际运行状况为依据，对绝缘损坏等故障问题出现的概率进行分析，对线路清扫等工作的频次进行合理的计算，并定期清除绝缘器件、导线表面附着的灰尘、污渍和导电物、螺钉、垫片等部件，紧固松动部位，消除隐患。在气候条件较复杂的地区，应增加螺栓等零件的更换频率。 ④对于容易出现异常过流现象的悬链线，需要增设稳定的电气连接，以保证电气连接端子的安全稳定运行。

（三）接触网交叉互磨问题的优化

在（特）大桥与长隧道相接的路段，在隧道洞口壁增设2个架空避雷线锚固装置，解决穿越、相互磨损的问题。新增架空地线，地面与隧道相连部分的架空地线，大部分锚固在隧道入口处靠近地面的桥墩上，连接桥梁、路基和隧道的架空接地线，通常锚固在桥梁末端的桥墩和隧道入口的路基上。如果原设计图中桥梁、地面、隧道采用架空地线连接，且架空地线与回流线允许交叉摩擦，则桥端桥墩与地面处隧道入口可以锚定。新增架空地线安装处应增加接地极，支架类型改为H93，并增加拉线安装。调整软跨区两条吊线的悬挂高度，适当调整施工高度，可以在一定程度上避免吊线交叉、相互摩擦，保证接触线高度的变化是在允许范围内。在锚固段接触处，应注意确保非工作支架有足够的抬升，使锚固后非工作支架的旋转角度约为6°。

结束语

随着我国交通运输业的不断发展，电气化铁路对牵引网质量的要求也越来越高。提前预测可能存在的接触网问题，有针对性地采取优化措施，可以降低后续建设和维护的难度，更好地提高接触网性能，降低故障频率。

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