论文部分内容阅读
摘要：接触网是轨道交通的重要组成部分，主要为机车提供动力；接触网部件长期处于频繁震动状态，加上外界环境对其的影响，严重时会导致供电中断， 引发列车停运事故； 确保接触网经常处于良好状态， 保障不间断供电是地铁畅通的首要条件。
关键词：柔性接触网；刚性接触网；故障；对策
中图分类号：U231文献标识码： A
一、刚性接触网在运营中出现的常见故障
1、汇流排扭曲变形，锚段关节、线岔及分段处拉弧
刚性接触网悬挂中汇流排跨距一般为8-10m，悬挂定位点多。一旦定位线夹与汇流排之间出现卡滞，在列车受电弓前行摩擦力作用、汇流排本身的热胀冷缩、定位线夹与汇流排不在同一平面及定位线夹与汇流排接触面不干净等因素作用下，就会造成汇流排呈“蛇形”扭曲变形，如图1所示：
图一
拉弧现象的产生有两方面原因：一方面是由于列车在运行过程中转向架本身产生振动以及受电弓的偏移，使得受电弓碳板工作面在列车运行中不可能一直和轨道面保持水平状态；另一方面是由于刚性接触网中接触线未完全入槽及技术参数未调整到位，双重作用下导致受电弓在关节处产生拉弧，造成汇流排锚段关节、线岔及分段处拉弧。
2、锚段关节处汇流排绝缘子倾斜、脏污、破损、炸裂及脱落
汇流排绝缘子倾斜如图2所示，倾斜原因一般是由于汇流排定位线夹设计不合理以及列车行进方向及隧道风亭排风共同引起，因此应保持汇流排定位线夹与汇流排结合处平滑过渡；汇流排定位线夹安装与汇流排保持严格的垂直和平行；汇流排本身的热胀冷缩及列车行进导致的窜动。
图二
列车滑板粉尘及隧道施工作业会导致汇流排定位绝缘子脏污及破损。绝缘子炸裂一方面由于绝缘子质量不过关，另一方面绝缘子因水垢、流水成线等原因而产生过电流瞬时击穿。
汇流排定位绝缘子脱落现象包括定位绝缘子与汇流排定位线夹脱落、定位绝缘子与定位槽钢脱落，其原因在于受电弓不断的撞击及刚性悬挂本身无缓冲作用造成刚性悬挂不断的振动。一般情况下，刚性悬挂连接点多采用螺纹连接，在连续的振动作用下，螺纹逐渐松脱，从而造成定位绝缘子脱落。
二、防范措施
1、汇流排故障防范措施
首先，从材质上，应建议厂家选用热胀冷缩性能好的汇流排，在安装过程中，保持汇流排与定位线夹结合处干净且处于同一平面，防止出现卡滞，在安装完后，应在定位处进行标识，防止因松动产生不在同一平面的卡滞。其次，要加强清扫工作，对污染严重的区段要减少清扫的周期。对环境恶劣区段采用抗污性能强的硅橡胶绝缘子。对特殊区段绝缘体重点清扫。对接触网线索的调整一定要考虑温度变化的影响。对铁路附近可能危害接触网供电安全的建筑物等及时联系处理，保证在恶劣天气下发生变化时对接触网。能保持安全的距离。加强对上跨建筑物上的清理工作，以防不测。再次，汇流排定位线夹设计应保持汇流排结合处弧形平滑过渡；汇流排定位线夹安装要保持汇流排面的严格垂直及平行，同时考虑轨道的超高；汇流排设计安装中要充分考虑环境因素导致的汇流排热胀冷缩及列车行进中的窜动问题，增加一些冗余措施，如刚性汇流排弹性元件引入。在不能改变列车原因的情况下，建议把锚段关节、线岔处非工作支比工作支抬高为4-6mm，在过渡处保证平滑，非绝缘锚段关节增加电联接数量，把刚性分段绝缘器滑板与刚性汇流排安装保持在1mm的高差；在建设中，注意接触线嵌入时的状态，一定要确保接触线完全嵌入在汇流排卡槽中，进而避免汇流排锚段关节、线岔及分段处出现拉弧现象。最后，接触线在放线过程中要保持接触线不能出现硬弯，同时，在放接触线前必须保证汇流排钳口的干净；列车运营后，需保持隧道的干燥和干净；对水患较严重的区域，采用汇流排防雨罩进行覆盖；对汇流排设计时要充分考虑汇流排进水后的排出问题。
2、对于部件松动脱落的防范措施
目前各地铁公司所采取的措施依然是缩短检修周期，及时发现并对偏转的螺栓进行纠偏，每次检修作业都对所有螺纹螺栓进行紧固。但这样治标不治本，因地铁行车密度大运营时间长，留给设备检修的时间很少，从而造成检修工作强度较大，而采用刚性悬挂的一大原因就是因为它检修维护量少，所以根本的解决办法还是要研究如何缓解和释放刚性接触悬挂的振動能量，以保证悬挂结构部件的稳定性，如何减少零部件的数量，减少连接点，以减少故障发生的薄弱环节，或对T头螺栓和连接部件进行技术改造，使其在保证原有功能的基础上不会发生偏转和松动。
三、地铁柔性接触网弓网常见故障
1、空间结构尺寸方面故障
地铁柔性接触网是一种特殊的供电设施，为了使受电弓能从接触线上平滑地、高质量地取流得以保证，这就需要电力机车质量良好地提供电流和在规定的空间几何位置上接触悬挂能稳定固定。由于地铁运行具有较高的速度且地铁受电弓有限宽度的制约，所以地铁取流质量随着地铁接触网技术参数的变化而降低，严重时还可能会造成地铁接触网弓网出现故障。空间结构尺寸方面的故障类型主要有以下几种：接触网参数发生变化、地铁接触网弓网出现故障、地铁接触网零部件变形或者脱落。
2、电气联结方面故障
由于地铁柔性接触网是一种机电合一的特殊供电设施，电气联结方面在运行过程中不可避免的会发生故障。电气联结方面发生故障的频率较低，数量也不大，但是如果出现就可能造成塌网、断线的严重故障，所以应该提高警惕。电气联结方面故障的表现有以下几个方面：电气联结的接触线、供电线、回流线以及承力索等线索烧伤或者是线夹发热时，线索从电气接续部分断开、软横跨环流或者线夹（设备线夹、接头线夹、引流线夹）连接处烧伤，从而引起烧伤定位钩处或承力索悬吊滑轮处。
3、绝缘方面故障
地铁接触网供电设备是高压供电，绝缘就成为一个尤为重要的技术指标，由于地铁车辆与接触网的距离较近，地铁和周边环境很容易污染接触网，破坏其绝缘设备。接触网无论是空气间隙绝缘发生放电或者绝缘体绝缘发生放电，都会使接触网出现问题。绝缘方面故障的表现主要有以下几个方面：绝缘子闪烙（放电乃至击穿）、绝缘部件（放电乃至击穿）或者接触网带电部分对接地体放电等。
四、地铁柔性接触网弓网故障防治对策
1、地铁接触网空间结构尺寸方面防范措施
在设计上要更加严密并在审图时结合现场实际、相同设计类型且运营成熟线路的经验做到提前预防。在施工阶段运营单位提前介入施工现场进行质量把关与经验指导，对不合理的设计或施工及时提出，要求变更设计或修改施工计划、施工工艺或流程。为保证合格的设备质量及以后顺利接管早做准备；在验收阶段要严格按验收程序执行，送电前三次冷滑应认真严格，冷滑必须覆盖所有接触网设备不放过任何一条供电臂和一个悬挂点，保证接触网空间结构尺寸方面满足供电与行车的要求。送电后三次热滑也必须严格按程序执行保证所有接触网部件正常运行；设备接管后按照测量、巡视、检修周期对接触网进行严格监测与维护；为了保证接触网各部参数处于标准值范畴，必须对各部螺栓、垫片加强检查；对接触网部件和设备进行定期改造，更换不符合列车运行条件的设备；在温度变化的影响下，及时调整设备和按照温度曲线进行安装；对地铁接触网设置各项保护措施，使其抵抗自然灾害的能力得到加强。
2、地铁接触网绝缘方面防范措施
改善绝缘子周边环境质量，提高清扫频率；当绝缘子的材质或绝缘强度不能适应周围环境时，应采用抗污性能强的硅橡胶绝缘子；重点并及时清扫重污区绝缘子、绝缘棒接触表面；考虑其温度变化对接触网线索调整的影响，使带电部分距接地体在温度变化时的安全距离得以保证。
3、地铁接触网电气联结方面防范措施
逐个检查供电线、回流线等电气接续部分，并依据相关标准检修；对在验收时未达到设计标准及现场实际情况要求的电气联结设置及时整改；在动态情况下，为了确保可靠的安全距离，需要调整电气联结设置的非稳定性接触部分。
结束语
随着人们经济水平的提高，对城市地铁运营的安全可靠性和舒适性的要求也逐渐提高，减少地铁柔性接触网弓网故障的出现，加强对接触网故障本源的认识，不断提高维修技术和接触网运行的可靠性是必然趋势。
参考文献
[1] 孙海东. 刚性悬挂接触网在城市轨道交通牵引供电系统中的应用[J]. 铁路技术创新,2011,01:30
[2] 芮小刚. 地铁接触网常见故障和问题分析及其应对方法[J]. 工程技术,2012.350-351.
[3] 罗亚敏. 广州地铁柔性接触网检测问题分析[J]. 铁道技术监督,2011,38(5),12-13.
关键词：柔性接触网；刚性接触网；故障；对策
中图分类号：U231文献标识码： A
一、刚性接触网在运营中出现的常见故障
1、汇流排扭曲变形，锚段关节、线岔及分段处拉弧
刚性接触网悬挂中汇流排跨距一般为8-10m，悬挂定位点多。一旦定位线夹与汇流排之间出现卡滞，在列车受电弓前行摩擦力作用、汇流排本身的热胀冷缩、定位线夹与汇流排不在同一平面及定位线夹与汇流排接触面不干净等因素作用下，就会造成汇流排呈“蛇形”扭曲变形，如图1所示：
图一
拉弧现象的产生有两方面原因：一方面是由于列车在运行过程中转向架本身产生振动以及受电弓的偏移，使得受电弓碳板工作面在列车运行中不可能一直和轨道面保持水平状态；另一方面是由于刚性接触网中接触线未完全入槽及技术参数未调整到位，双重作用下导致受电弓在关节处产生拉弧，造成汇流排锚段关节、线岔及分段处拉弧。
2、锚段关节处汇流排绝缘子倾斜、脏污、破损、炸裂及脱落
汇流排绝缘子倾斜如图2所示，倾斜原因一般是由于汇流排定位线夹设计不合理以及列车行进方向及隧道风亭排风共同引起，因此应保持汇流排定位线夹与汇流排结合处平滑过渡；汇流排定位线夹安装与汇流排保持严格的垂直和平行；汇流排本身的热胀冷缩及列车行进导致的窜动。
图二
列车滑板粉尘及隧道施工作业会导致汇流排定位绝缘子脏污及破损。绝缘子炸裂一方面由于绝缘子质量不过关，另一方面绝缘子因水垢、流水成线等原因而产生过电流瞬时击穿。
汇流排定位绝缘子脱落现象包括定位绝缘子与汇流排定位线夹脱落、定位绝缘子与定位槽钢脱落，其原因在于受电弓不断的撞击及刚性悬挂本身无缓冲作用造成刚性悬挂不断的振动。一般情况下，刚性悬挂连接点多采用螺纹连接，在连续的振动作用下，螺纹逐渐松脱，从而造成定位绝缘子脱落。
二、防范措施
1、汇流排故障防范措施
首先，从材质上，应建议厂家选用热胀冷缩性能好的汇流排，在安装过程中，保持汇流排与定位线夹结合处干净且处于同一平面，防止出现卡滞，在安装完后，应在定位处进行标识，防止因松动产生不在同一平面的卡滞。其次，要加强清扫工作，对污染严重的区段要减少清扫的周期。对环境恶劣区段采用抗污性能强的硅橡胶绝缘子。对特殊区段绝缘体重点清扫。对接触网线索的调整一定要考虑温度变化的影响。对铁路附近可能危害接触网供电安全的建筑物等及时联系处理，保证在恶劣天气下发生变化时对接触网。能保持安全的距离。加强对上跨建筑物上的清理工作，以防不测。再次，汇流排定位线夹设计应保持汇流排结合处弧形平滑过渡；汇流排定位线夹安装要保持汇流排面的严格垂直及平行，同时考虑轨道的超高；汇流排设计安装中要充分考虑环境因素导致的汇流排热胀冷缩及列车行进中的窜动问题，增加一些冗余措施，如刚性汇流排弹性元件引入。在不能改变列车原因的情况下，建议把锚段关节、线岔处非工作支比工作支抬高为4-6mm，在过渡处保证平滑，非绝缘锚段关节增加电联接数量，把刚性分段绝缘器滑板与刚性汇流排安装保持在1mm的高差；在建设中，注意接触线嵌入时的状态，一定要确保接触线完全嵌入在汇流排卡槽中，进而避免汇流排锚段关节、线岔及分段处出现拉弧现象。最后，接触线在放线过程中要保持接触线不能出现硬弯，同时，在放接触线前必须保证汇流排钳口的干净；列车运营后，需保持隧道的干燥和干净；对水患较严重的区域，采用汇流排防雨罩进行覆盖；对汇流排设计时要充分考虑汇流排进水后的排出问题。
2、对于部件松动脱落的防范措施
目前各地铁公司所采取的措施依然是缩短检修周期，及时发现并对偏转的螺栓进行纠偏，每次检修作业都对所有螺纹螺栓进行紧固。但这样治标不治本，因地铁行车密度大运营时间长，留给设备检修的时间很少，从而造成检修工作强度较大，而采用刚性悬挂的一大原因就是因为它检修维护量少，所以根本的解决办法还是要研究如何缓解和释放刚性接触悬挂的振動能量，以保证悬挂结构部件的稳定性，如何减少零部件的数量，减少连接点，以减少故障发生的薄弱环节，或对T头螺栓和连接部件进行技术改造，使其在保证原有功能的基础上不会发生偏转和松动。
三、地铁柔性接触网弓网常见故障
1、空间结构尺寸方面故障
地铁柔性接触网是一种特殊的供电设施，为了使受电弓能从接触线上平滑地、高质量地取流得以保证，这就需要电力机车质量良好地提供电流和在规定的空间几何位置上接触悬挂能稳定固定。由于地铁运行具有较高的速度且地铁受电弓有限宽度的制约，所以地铁取流质量随着地铁接触网技术参数的变化而降低，严重时还可能会造成地铁接触网弓网出现故障。空间结构尺寸方面的故障类型主要有以下几种：接触网参数发生变化、地铁接触网弓网出现故障、地铁接触网零部件变形或者脱落。
2、电气联结方面故障
由于地铁柔性接触网是一种机电合一的特殊供电设施，电气联结方面在运行过程中不可避免的会发生故障。电气联结方面发生故障的频率较低，数量也不大，但是如果出现就可能造成塌网、断线的严重故障，所以应该提高警惕。电气联结方面故障的表现有以下几个方面：电气联结的接触线、供电线、回流线以及承力索等线索烧伤或者是线夹发热时，线索从电气接续部分断开、软横跨环流或者线夹（设备线夹、接头线夹、引流线夹）连接处烧伤，从而引起烧伤定位钩处或承力索悬吊滑轮处。
3、绝缘方面故障
地铁接触网供电设备是高压供电，绝缘就成为一个尤为重要的技术指标，由于地铁车辆与接触网的距离较近，地铁和周边环境很容易污染接触网，破坏其绝缘设备。接触网无论是空气间隙绝缘发生放电或者绝缘体绝缘发生放电，都会使接触网出现问题。绝缘方面故障的表现主要有以下几个方面：绝缘子闪烙（放电乃至击穿）、绝缘部件（放电乃至击穿）或者接触网带电部分对接地体放电等。
四、地铁柔性接触网弓网故障防治对策
1、地铁接触网空间结构尺寸方面防范措施
在设计上要更加严密并在审图时结合现场实际、相同设计类型且运营成熟线路的经验做到提前预防。在施工阶段运营单位提前介入施工现场进行质量把关与经验指导，对不合理的设计或施工及时提出，要求变更设计或修改施工计划、施工工艺或流程。为保证合格的设备质量及以后顺利接管早做准备；在验收阶段要严格按验收程序执行，送电前三次冷滑应认真严格，冷滑必须覆盖所有接触网设备不放过任何一条供电臂和一个悬挂点，保证接触网空间结构尺寸方面满足供电与行车的要求。送电后三次热滑也必须严格按程序执行保证所有接触网部件正常运行；设备接管后按照测量、巡视、检修周期对接触网进行严格监测与维护；为了保证接触网各部参数处于标准值范畴，必须对各部螺栓、垫片加强检查；对接触网部件和设备进行定期改造，更换不符合列车运行条件的设备；在温度变化的影响下，及时调整设备和按照温度曲线进行安装；对地铁接触网设置各项保护措施，使其抵抗自然灾害的能力得到加强。
2、地铁接触网绝缘方面防范措施
改善绝缘子周边环境质量，提高清扫频率；当绝缘子的材质或绝缘强度不能适应周围环境时，应采用抗污性能强的硅橡胶绝缘子；重点并及时清扫重污区绝缘子、绝缘棒接触表面；考虑其温度变化对接触网线索调整的影响，使带电部分距接地体在温度变化时的安全距离得以保证。
3、地铁接触网电气联结方面防范措施
逐个检查供电线、回流线等电气接续部分，并依据相关标准检修；对在验收时未达到设计标准及现场实际情况要求的电气联结设置及时整改；在动态情况下，为了确保可靠的安全距离，需要调整电气联结设置的非稳定性接触部分。
结束语
随着人们经济水平的提高，对城市地铁运营的安全可靠性和舒适性的要求也逐渐提高，减少地铁柔性接触网弓网故障的出现，加强对接触网故障本源的认识，不断提高维修技术和接触网运行的可靠性是必然趋势。
参考文献
[1] 孙海东. 刚性悬挂接触网在城市轨道交通牵引供电系统中的应用[J]. 铁路技术创新,2011,01:30
[2] 芮小刚. 地铁接触网常见故障和问题分析及其应对方法[J]. 工程技术,2012.350-351.
[3] 罗亚敏. 广州地铁柔性接触网检测问题分析[J]. 铁道技术监督,2011,38(5),12-13.