谈电气化铁路接触网弓网故障及其防范措施

江亚男

摘要：弓网故障在电气化铁路的所有事故中占有相当大的比例，本文通过实例对弓网故障产生的原因进行分析，并找到适当对策，对现场运营管理有一定参考价值。

关键词：接触网；弓网故障；原因；对策

中图分类号：TM922.5文献标识码：A文章编号：

引言：

在电气化铁路上，电力机车沿接触网高速滑行取流，以保证它及所牵引的列车的正常速度。接触网沿线通过受电弓向电力机车输送电能，并保证正常供电。接触网和电力机车受电弓之间有着紧密的联系，它们在相对的高速滑行摩擦运动中完成输电和受电的任务。这种紧密的联系和相对的高速运动日夜存在从不间断。

1.电气化铁路接触网的特点

目前电气化铁路已经逐步成为我国高速铁路的主要发展方向,在铁路电气化区段牵引供电系统已经和信号系统、工务系统一起,成为电气化铁路不可或缺的重要组成部分,尤其针对动车组自身不带发电设备,车内各种工作和生活用电均直接从接触网上取电,接触网一旦断电会直接影响列车和旅客的工作和生活。因此如何确保牵引设备的正常运行已经成为牵引供电专业急需解决的问题。接触网是电气化铁道牵引供电系统中的重要组成部分,由于其结构的设置的特殊性(机电合一、露天设置、动态工作、没有备用),所以一旦出现故障将会直接影响牵引供电系统的正常运行,严重时还会中断电气化铁路的行车功能。因此分析和研究其常见故障,制定切实可行的防范措施尤其重要。

2.弓网故障的原因分析

现阶段，由于机车车辆新技术的大量应用，特别是机车受电弓技术的进步，导致接触网弓网故障大部分原因均集中在接触网的具体参数特性和部分性能上，而且接触网随外界环境气温、风速、线路条件等的影响，不稳定特性显著。在此就弓网故障的产生先进行一个全面的分析。

2.1 接触网定位环节

2.1.1定位点拉出值过大、定位器坡度过小，造成脱、碰、刮弓故障。这类故障一般为检调超标准、调整拉出值时偏差较大、或遇大风及温度变化过大时造成，特别在曲线跨中尤为明显。

2.1.2道岔区刮弓、钻弓故障。线岔定位部位，两导线交叉位置参数不标准、始触点高度不符合要求、线岔限制管间隙过大。

2.2 接触网设备

2.2.1 吊弦、电连接造成弓网故障

电连接设置数量或位置不合理，特别是在坡道上，机车取流过大造成吊弦过流被烧断。由于电连接与承力索接触不良，形成线夹内长期放电而造成烧断电连接线。吊弦线夹、电连接线夹紧固螺栓长期处于振动状态，由此造成螺栓、线夹松脱也是产生此类故障的原因之一。

2.2.2 导线烧断故障

导线因硬弯、硬点而造成长期放电拉弧，使局部磨耗过大而造成接触网断线故障。接触网设计原则: 大站及编组站的导高 6450mm，中间站及区间6000mm，隧道 5720 ～ 6000mm 之间。但是在检调过程中，接触导线高度在 5720 ～ 6450mm 间交替出现过渡，特别是在导高变化的过渡部分，很少能保证接触线 5‰的变坡要求。由于接触导线高度忽高忽低，导致接触悬挂弹性时大时小，在变坡点处产生拉弧现象，高温电弧灼伤接触线工作面，使接触线工作面出现麻点，其他受电弓高速通过时，又产生更为严重的拉弧，若受电弓有隐性损伤带病通过，易产生弓网故障，同时给以后接触网运营带来隐性故障点。

2.2.3 接触网材质不良引起连接、定位零件断裂而造成的弓网故障

直线处定位线夹或“V”型吊线线夹断裂，造成定位管或定位器脱落，打击受电弓。曲线处导线受水平分力的作用，造成定位线夹负荷增大，劣质线夹可能出现断裂现象而造成脱、钻弓故障。

2.3因自然灾害造成的弓网故障

严重自然灾害会给铁路接触网带来严重损坏，例如大风就很容易造成弓网故障。当风负载力矩超过了反定位管、定位器及接触线等的反力矩，定位装置必将向上转动，随着定位器坡度不断增大，电连接线将严重偏斜，当机车受电弓滑过此处时，由于与电连接或其他线夹碰撞而损坏变形，造成弓网故障。

3.预防铁路接触网弓网故障的对策

3.1接触网方面

接触网弓网故障点比较多，但最常见得部位还是定位部分和道岔部位。在施工和维护过程中，利用先进的检测方法和检测仪器对重要部位进行监测，并及时采取措施，控制甚至避免弓网故障的发生。

3.1.1严格抓好供电设备的检测检修工作，尤其对重点设备，要加强巡查力度。实时监测设备的动态参数，重点对大负荷区段的运行负荷进行监控，同时根据实际情况加强对线路的测温工作，及时反馈信息，如有异常要及时处理。

3.1.2定期测量接触网定位点，防止拉出值过大与定位器坡度过小造成故障

①检修作业中，测量工具的精确度，对接触网影响很大。如现在普遍使用的接触导线高度测量杆测量时，受到风力、温度、接触悬挂的晃动及作业人员技术水平等多方面的因素影响，造成测量数据不准确。因此利用接触网检测车测量接触网动态参数是运营检测中首要考虑的方法。

②检修调整作业时的温度必须在调整作业中实地测量，防止因偏移错误而产生拉出值过大现象的发生。软横跨区域内调整导线时，定位器与导线在水平方向的角度完全取决于定位器长度限制，因此在条件允许时可采用换平衡定位器或防抬高定位器的方式来减少因温度变化、检调误差带来的定位器偏角过大和定位器坡度不够造成故障的现象发生。

③接触导线的拉出值，在直线处调为±200mm随着机车运行速度的不断提高，受电弓的晃动也随之更加剧烈，因此有必要将传统的 ±300mm 减小 100mm。曲线处拉出值的设计一般为 150 ～400mm，但在曲线半径为 350mm 的曲线施工时发现，跨距为 35m，设计拉出值为 400mm，实测值也为400mm，机车通过跨中时接触导线拉出值不足50mm。为了增加运行的可靠性，同时减少在曲线处对受电弓的偏磨现象，对于此类问题，建议将两定位点及跨中的拉出值均匀布置。

3.1.3防止道岔区刮弓故障的措施

线岔处两接触线的连线、各部参数都于线路两轨连线平行与否紧密相连，如果两轨连线不水平，而检修一般使用的工具是水平尺加钢尺，一旦检调误差累加轨面不水平因素，势必会造成过大偏差，线岔处的参数就会因两轨不水平而大大偏移。轻则引起受电弓碰导角，重则造成钻弓事故。因此检调线岔时，必须先核对始触点范围内两股道的轨面连线是否水平。

3.1.4加强供电部门与维修部门的联系与沟通，工务起、拨道一定要有接触网检修人员的配合，工务施工的同时进行接触网拉出值的测量和必要的调整。

3.1.5保证主导电回路通畅，避免被烧断。对供电线、上网电、股导电连接等要严格按要求制作，锚段关节、分段、分相绝缘器线岔等不得缺少必要的电连接。各部位线夹应该定时按周期检查，如有问题要尽快解决，对接地装置要进行检查和维护。

3.2机车方面

弓网故障对电力机车和接触网都可能造成严重的破坏，因此电力机车在制造过程中就应该考虑到弓网故障的影响，并采取措施避免弓网故障发生。

3.2.1机车检修时对受电弓的升降特性和滑板部分一定要严格按规定进行检查和调整，机车出库时利用受电弓检测仪对受电弓进行认真检测。

3.2.2机车入库时一定要进行受电弓绝缘子的清扫，以防止受电弓支持绝缘子闪络爆炸引起弓网故障。

3.2.3提高乘务员的技术素质，加强培训，在机车运行过程中发现降弓标志信号立即降弓，增强这方面的意识，以防止在降弓区断不降弓引起弓网故障。

4.结语：

引起电气化铁路接触网弓网故障的原因很多，在接触网、电力机车、行车、货物装载以及工务维修等环节都可能导致弓网故障，与整个铁路运输系统密切相关。要从根本上解决问题，必须高度重视接触网的各个重要细节问题，同时加强机车的检测和维护，以适应电气化铁路向高速、重载方面发展的必然趋势。

参考文献：

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