彭曉琳

（中鐵建電氣化局第四工程有限公司　湖南　長沙　410116）

電氣化鐵道接觸網(wǎng)常見事故分析與對策

彭曉琳

（中鐵建電氣化局第四工程有限公司湖南長沙410116）

隨著科學技術不斷的進步，我國鐵路運輸行業(yè)獲得了快速的發(fā)展。但電氣化鐵道接觸網(wǎng)事故仍然頻頻發(fā)生，對鐵路的正常運輸秩序造成了嚴重的影響。導致接觸網(wǎng)產(chǎn)生事故的原因比較復雜，事故的形式也多種多樣，大致可分為機械故障、電氣燒傷事故以及外部環(huán)境引發(fā)的故障。本文對電氣化鐵道接觸網(wǎng)常見的事故做了一定的分析同時提出了一些預防對策，希望可以對確保電氣化鐵道的供電運行安全有一定的作用。

電氣化；鐵道；接觸網(wǎng)；常見事故；對策

引言

在鐵路電氣化區(qū)段，接觸網(wǎng)起著非常重要的作用，為電力機車提供電能需求。接觸網(wǎng)一旦發(fā)生事故將直接影響鐵路正常運行，因而保證接觸網(wǎng)安全可靠地運行尤為重要。本文根據(jù)我國電氣化鐵道接觸網(wǎng)的建設情況，闡述了電氣化鐵道運行的基本過程，分析了鐵路運營過程中接觸網(wǎng)電氣設備燒傷事故和機械磨損事故等常見問題，探討了防治電氣化鐵道接觸網(wǎng)發(fā)生事故的一些根本對策措施。

1　電氣化鐵道接觸網(wǎng)的組成與特點

1.1接觸網(wǎng)的組成

接觸網(wǎng)主要是由三個部分組成的，其分別是：接觸懸掛部分、支持裝置部分、支柱與基礎部分。接觸懸掛部分主要是由接觸線、吊弦、承力索以及連接它們的零件組成，其作用是將電能輸送給電力機車。支持裝置部分主要是由腕臂、拉桿、定位裝置等連接件組成，其作用是用來懸吊和支持接觸懸掛，并將負載傳遞給支柱及其他建筑物。支柱與基礎部分主要是由鋼筋混凝土柱和基坑、鋼柱和基礎組成，其作用是承受接觸懸掛和支持裝置這兩部分的全部負載。

1.2接觸網(wǎng)的特點

接觸網(wǎng)屬于一種露天裝置，且無其他備用的戶外供電裝置，因此很容易受到外界各種惡劣自然因素的影響，一旦發(fā)生事故，將會直接影響列車的正常運行。所以，一個合理安全的接觸網(wǎng)必須具備以下特點：接觸網(wǎng)懸掛應彈性均勻；接觸線相對軌面的高度應盡量相等；接觸網(wǎng)在受電弓的壓力與風力等的作用下，應具有良好的穩(wěn)定性；接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與零件應盡量做到輕巧簡單并且實現(xiàn)標準化；接觸網(wǎng)要具有一定的抗腐蝕性和耐磨性；接觸網(wǎng)的建設應做到滿足其要求性能的前提下盡量節(jié)約成本。

2　電氣化鐵道接觸網(wǎng)常見事故分析

2.1接觸網(wǎng)磨損形成的機械故障原因分析

在電氣化鐵道的運輸過程中，接觸網(wǎng)和通常的街道供電系統(tǒng)存在差異，它是通過機電列車在運行過程中受電弓與接觸線滑行接觸取電后經(jīng)過車載變壓設備轉(zhuǎn)換成列車所需電壓。在這種滑行接觸過程中，電力機車受電弓運行傳輸?shù)碾娏δ芰浚由蠙C車的震動，就會對接觸線產(chǎn)生一定的顛動抬升力，從而增加列車與接觸線之間的摩擦力。

2.1.1接觸網(wǎng)受軌道施工指標的影響分析

在電力列車運行的過程中，由于受到外界環(huán)境等方面的影響，列車對接觸線產(chǎn)生的抬升力與列車軌道建設的精度、列車的彈性系數(shù)、列車與接觸網(wǎng)的摩擦力等因素密切相關。通過仔細分析電氣化鐵道接觸網(wǎng)的現(xiàn)場施工狀況可以看出，接觸網(wǎng)運行狀態(tài)受外界氣候、溫度、電氣性能指標和機械設備質(zhì)量等因素的影響，并且隨著外部環(huán)境呈動態(tài)變化趨勢。造成機械設備磨損的原因是多方面的，有來自施工方面的誤差，比如施工時的測量誤差，導致接線懸掛參數(shù)偏差過大。此外，施工人員的技術水平及標準執(zhí)行不嚴格，缺乏統(tǒng)一的參照尺度，往往根據(jù)自己的經(jīng)驗來判斷接觸網(wǎng)的斷點位置及長度，沒有進行詳細的量化，忽視了電力列車運行中的動態(tài)變化帶來的影響。在這種情況下，電力列車在運行過程中受到一定的顛簸，使得接觸網(wǎng)承受強大的電流沖擊力，給電力系統(tǒng)的供應帶來短時間的超負荷運行。

2.1.2接觸網(wǎng)受線路布設質(zhì)量的影響分析

通常情況下，高速運行過程中的電力機車對于接觸線的鋪設精度有著十分高的要求，接觸線鋪設的質(zhì)量直接影響弓網(wǎng)關系，接觸線架設平順度高也可減少列車與接觸網(wǎng)之間的摩擦力。接觸線的選擇應根據(jù)列車的實際運行速度，考慮到電力最大傳播速度、接觸線的彈性系數(shù)、抵抗因摩擦產(chǎn)生的高溫等因素。

2.2電氣設備燒傷事故原因分析

為了適應電氣化鐵路行業(yè)的激烈競爭要求，鐵路系統(tǒng)在運輸行業(yè)占有主要地位，面臨著來自公路和民航系統(tǒng)的巨大壓力，鐵路系統(tǒng)要想獲取更多、更大的利潤率，就必須增加鐵路運行頻次，提高運輸效率。在這種情況下，與鐵路系統(tǒng)相匹配的相關設施也將承受超負荷運轉(zhuǎn)，久而久之就會造成接觸網(wǎng)系統(tǒng)的老化，造成接觸網(wǎng)局部電流增大，最終形成內(nèi)燃現(xiàn)象，燒傷相關接觸網(wǎng)設備，給鐵路的運行造成極大的隱患。

2.2.1線路設計缺陷造成接觸網(wǎng)設備燒傷

電機列車在運行過程中需要超負荷的運轉(zhuǎn)，我國現(xiàn)存的線路設計在其承載能力方面逐漸不能滿足當今鐵路的運行需求，部分接觸線發(fā)生老化甚至表皮受損現(xiàn)象。電氣化接觸網(wǎng)的布設目的是通過鐵路沿線的承力索、架線隔離設備、接觸線進行連接，形成主導電路回路，為電力機車的運行提供電力保障。接觸網(wǎng)系統(tǒng)的中間部件脫落或損壞極容易造成線路的短路，進而燒傷接觸網(wǎng)設備。同樣的，因線路連接錯誤造成線路某一局部斷截面阻力增大，燒斷主電回路的一部分，也會影響電力機車的正常的運行。

2.2.2電流的非正常變換造成接觸網(wǎng)設備燒傷

在對接觸網(wǎng)的線路設計和鋪設的過程中，其電氣設備之間的線路有著多項連接部位，這部分電路網(wǎng)之間很多直接與鐵路沿線的電氣設備相連，它們對整個供電線路起著至關重要的作用。因人為因素造成線路之間的錯誤連接，造成接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)中不應通過電流的地方通過了部分電流，由于缺乏相應的設計保護線路，這些電流經(jīng)過相應的接觸設備，燒傷接觸網(wǎng)，破壞設備的正常運轉(zhuǎn)。

2.2.3維修管理不及時造成接觸網(wǎng)設備燒傷

通常情況下，電氣化鐵道設備需要多種精密零部件組合而成，此類細小的零部件在電力機車運行中有著重要重用，是保證其有效運行的關鍵。這些小部件間接地承受了來自機車和外部惡劣環(huán)境的侵蝕，最容易發(fā)生設備損傷事故。然而，在對列車進行日常維修方面，由于沒有對其制定相應的監(jiān)管措施，對機車的正常檢修只停留在外部檢測方面，這就容易導致這些部件在高溫、機車高速運行引起的震動等外部壓力外，產(chǎn)生阻熱效應，導致線路分流燒傷部件。

3　電氣化鐵道接觸網(wǎng)常見事故的防治措施

在電力機車的運行過程中，接觸網(wǎng)是其正常運行的重要保障，是整個供電系統(tǒng)建設的核心部分；接觸網(wǎng)除受外界氣候、溫度的影響外，還受機車運行所產(chǎn)生的劇烈震動影響，接觸網(wǎng)的運行狀況時刻處于復雜的動態(tài)變化中。針對接觸網(wǎng)存在的這些實際問題，應該采取以下幾方面的對策和方法：

3.1改造接觸網(wǎng)的連接方式，降低工程損耗

在電力機車的運行過程中，對于接觸網(wǎng)的設計需要有長遠的考慮，從而保證其施工、建設和運行能夠順利的進行，科學選取接觸網(wǎng)的使用材料，合理布設接觸網(wǎng)轉(zhuǎn)折點、斷線點，可在試驗驗證的基礎上進行考察論證。在機車運行過程中，電聯(lián)線剪切作用力增大，加上外部溫差變化，極容易發(fā)生電聯(lián)線折斷現(xiàn)象。因此，在電聯(lián)線施工過程中，應注重對機車運行時造成電聯(lián)線動態(tài)變化因素的考慮，施工時預留一定的裕度。

3.2健全接觸網(wǎng)的保護手段，降低電流過熱

經(jīng)過對在接觸網(wǎng)中容易出現(xiàn)事故的位置設置一定的觸區(qū)范圍，從而避免電力機車在運行的過程中出現(xiàn)接觸線打折的問題，發(fā)生電流過熱的效應。接觸網(wǎng)接觸點的數(shù)目會直接的影響機車受電弓電力的傳輸效果，在接觸點的位置布設接觸線的線夾等零部件時，當機車處于高速運行的狀態(tài)下，十分容易導致受電弓和接觸線之間產(chǎn)生激烈的碰撞，嚴重的情況下可能會導致線路短路。在實際運行過程中，在一定距離內(nèi)不可設置接觸線的線夾等零件，以保證受電弓能夠在兩個接觸線之間實現(xiàn)平滑的過渡。

3.3改進機車設備，減小機械摩擦

為了減少接觸網(wǎng)的常見事故，不但要加強鐵道的施工工藝，對于機車設備也要進行改進，減少摩擦的阻力，從而減少接觸網(wǎng)發(fā)生事故的概率。大量的實驗數(shù)據(jù)現(xiàn)實，改變電力機車受電的模式能夠有效的降低機械摩擦的阻力，從而明顯的減少由于摩擦而出現(xiàn)的熱量值，以避免不必要的能源損耗。

3.4完善檢修的制度，做好設備的檢修工作

為了保證接觸網(wǎng)線路的常見事故得以解決，那么就需要加強對鐵道沿線的主電回路隱患的現(xiàn)場排查，完善排查、檢修制度，及時發(fā)現(xiàn)機車線路中存在的線路連接問題、零部件的運行狀況等信息，并及時進行上報檢修。接觸網(wǎng)設備受外部干擾較大，應注重對惡劣天氣下的排查頻率，以期發(fā)現(xiàn)因雨雪冷凍或炎熱天氣對接觸線產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，重點加強對各個接觸點、轉(zhuǎn)折點的線路排查。運用現(xiàn)代科技手段，購置相關精密檢測設備，重點加強對人工不易察覺的零部件損傷狀況進行檢測，提高檢測工作的可靠性程度。此外，定期對接觸網(wǎng)設備的關鍵部位拆卸檢查，測定相關的參數(shù)，并對相關檢測數(shù)據(jù)進行對比分析，以便根據(jù)實際情況采取相應的針對性措施。

4　結(jié)束語

綜上所述，在電氣化鐵道運輸?shù)倪^程中，接觸網(wǎng)線路屬于一種特殊的供電設備，其是在電和力兩者協(xié)調(diào)下工作的。結(jié)構(gòu)和應用環(huán)境的特殊性，注定了其事故的多樣性和頻繁性，深入的了解其事故現(xiàn)象、原因以及與其相對應的處理和預防方法，有助于加強人們對事故本源的認識，從而提高接觸網(wǎng)的性能，減少接觸網(wǎng)發(fā)生事故的頻率，為我國營造一個安全順暢的運輸系統(tǒng)。

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U226.8

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1673-0038（2015）43-0156-02

2015-10-9

彭曉琳（1973-），女，工程師，本科，主要從事預算工作。