孟祥飛

鄭州市軌道交通有限公司運營分公司

地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網常見故障和防范措施解析

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地鐵通過接觸網能夠為列車運行提供電能，作為地鐵供電系統(tǒng)的主要設備，接觸網對地鐵運行意義重大。柔性與剛性是架空接觸網的主要類型，其中剛性接觸網在我國地鐵供電系統(tǒng)中應用較多，但通過長期運營情況分析，目前還存在較多故障問題，為避免影響地鐵系統(tǒng)正常運行。本文主要對地鐵供電系統(tǒng)剛性接觸網的常見故障進行了分析，并提出科學合理的防范措施。

地鐵供電系統(tǒng)；剛性接觸網；常見故障

在社會經濟快速發(fā)展的今天，我國交通運輸行業(yè)發(fā)展速度越來越快。地鐵作為交通運輸體系的重要交通工具，其供電系統(tǒng)是否正常將嚴重影響地鐵運行的安全性。柔性接觸網與剛性接觸網是構成地鐵接觸網的主要成分，在地鐵供電系統(tǒng)運行中剛性接觸網常見故障問題主要體現(xiàn)在接觸線磨耗、受電弓磨耗等方面，通過對地鐵接觸網運行環(huán)節(jié)存在的問題，可確保提出的措施行之有效，這對地鐵剛性接觸網的安全維護極為關鍵，更是維護列車運行安全的重要保障。

一、剛性接觸網的特征

剛性接觸網作為地鐵供電系統(tǒng)的重要構成部件，其質量的優(yōu)劣直接影響著供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。匯流排、接觸線、絕緣子等都是構成剛性懸掛接觸網的主要成分。其中匯流排不僅能夠作為接觸線固定的嵌體，還是導電截面的重要構成部分。按照匯流排截面形狀也可將其劃分為2類：T型、 型?，F(xiàn)階段，我國應用最多的為 型。型結構剛性懸掛不僅利于安裝、架設，還具備良好的結構穩(wěn)定性。在接觸線架設環(huán)節(jié)，通過專用滑動式放線小車的使用，可通過 型結構彈性力，向匯流排卡槽內嵌入接觸線。同時，通過兩側夾持力可進行接觸線固定，進而提高其運行穩(wěn)定性。具體特征如下：

1、1200m㎡為 型剛性懸掛匯流排當量截面積，與柔性150m㎡硬銅絞線(8根)相同。應向傳統(tǒng)柔性懸掛接觸導線內嵌入，與柔性懸掛承力索、接觸導線等功效一致。因此，與傳統(tǒng)柔性懸掛接觸網相比，剛性懸掛結構形式更為簡單、緊湊，便于施工。如圖1所示。

2、無張力自然懸掛狀態(tài)為剛性懸掛接觸網所處狀態(tài)，其通過鋁合金匯流排剛性實現(xiàn)接觸導向位置不變，無需進行重力下錨張力裝置設置，這樣就降低了懸掛結構的復雜程度，能夠對有限隧道空間有效節(jié)約。

3、選取硬質鋁合金材質作為剛性懸掛材料，施工中存有任何失誤都會產生極大危害，如匯流排永久變形等。為此，在剛性懸掛施工環(huán)節(jié)，必須嚴控把關施工工藝的各個關鍵點的要素，如人員、技術、系統(tǒng)及設備等。

二、地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網常見故障

作為低凈空架接觸網懸掛形式，剛性接觸網因其簡單的結構、維護方便等優(yōu)點在地鐵供電系統(tǒng)中得到了廣泛應用。但在地鐵長期運營中，由于多種因素的影響，往往會出現(xiàn)以下故障。

1、接觸線故障

(1)拉弧燒損。接觸線拉弧燒損故障包含不合理的跨距設計、選擇的小曲線半徑位置剛性定位線夾不合理，匯流排卡滯變形，接觸線脫槽，受電弓過分段等位置不平滑等。按照理論知識、現(xiàn)場調研及運行經驗，可選取的標準跨距為8m，要求在10m以內控制最大跨距。

(2)磨耗。行駛環(huán)節(jié)，列車因其具有較快速度，極易出現(xiàn)電氣磨耗問題，一般磨耗都會出現(xiàn)于錨段關節(jié)、特殊線路及匯流排接頭等位置。同時因具有較大弓網壓力，也會加大機械磨耗量。當無法達到匯流排接頭緊密的效果時，將嚴重磨耗接頭位置。

2、零件松動脫落故障。因其自身結構不合理，極易出現(xiàn)T頭螺栓偏轉問題，特別是振動時間較長的情況下，因T頭螺栓出現(xiàn)偏轉問題，待偏轉程度達到一定程度后將產生零件脫落現(xiàn)象。以定位絕緣子為例，其脫落原因為螺栓連接零部件，但具有大量連接點，因受電弓振動影響，松動現(xiàn)象將慢慢出現(xiàn)，直至脫落。

3、受電弓磨耗故障。受電弓滑板凹槽部位接觸線將產生卡線、拉線等問題。究其原因為以正線曲線方式作為各個錨段之間接觸網的分布形式，250m為其周期，且在20cm以內控制最大拉出值，這種情況控制精確度難度較大，進而出現(xiàn)不均勻磨耗現(xiàn)象。

三、地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網防范措施

1、安裝小曲線半徑段匯流排時，應避免定位線夾卡滯匯流排，此位置應選取旋轉定位線夾，并做好定期維護、檢查工作。在匯流排選用前，應對其熱脹冷縮性能進行充分考慮，除此之外，在安裝環(huán)節(jié)應確保定位線夾和匯流排都在一個平面內，防止出現(xiàn)卡滯問題。完成安裝匯流排作業(yè)后，需將標記設置到定位位置，防止因振動等因素，出現(xiàn)松動現(xiàn)象，導致卡滯問題產生。

2、要求根據現(xiàn)場實際情況，定期做好清潔工作，尤其是易污染部位必須確保其整潔性。如局部局域具有極差工作環(huán)境，需選取硅橡膠材料的絕緣子，并清理干凈環(huán)境極差情況下的絕緣子。在設計匯流排定位線夾時，應確保其結合匯流排位置的平滑性，在安裝環(huán)節(jié)，應以橫平順直為標準，且與軌道高度限制相符。

3、在安裝接觸線環(huán)節(jié)，盡可能不出現(xiàn)硬彎現(xiàn)象，確保具有清潔的匯流排鉗口，需在鉗口內完全嵌入接觸線。除此之外，隧道水患嚴重的情況下，應做好防水工作，如將防護罩加設到匯流排位置等。

4、在列車減速區(qū)進行接觸網設計時，必須安設絕緣錨段關節(jié)。減震道床區(qū)段設計曲線時，需及時對接頭施工工藝加以改善，做好緊固作業(yè)，進而提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

5、為避免零件松動脫落，在運行過程中應選取科學的措施降低剛性接觸網的振動量，以此提高結構的穩(wěn)定性。除此之外，還需適當減少使用零部件的量，也就是說盡可能降低連接點的數量，進而避免大量故障出現(xiàn)于連接點位置。

四、結束語

綜上所述，作為地鐵供電系統(tǒng)的主要構成成分，剛性接觸網的質量、性能與列車運行的安全性息息相關。伴隨通車運營時間的不斷延長，在運行過程中剛性接觸網往往會產生故障問題，這種情況下，必須對故障原因進行深入分析，并根據以往經驗，采取科學有效的防范措施進行有效處理，只有這樣才能促進地鐵交通事業(yè)的快速發(fā)展。

[1]余強;地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網常見故障和防范措施解析[J].科技展望.2015.09..93

孟祥飛，男，1987年6月，河南尉氏，大專，供電系統(tǒng)，助理工程師