地铁接触网导线磨耗分析

聂晓银 杨皓

【摘要】从地铁接触网的柔性接触网和刚性接触网两方面进行阐述，分析它们在实际运行中所常见的故障与问题，并通过不断的摸索与研究提出相应的解决措施。从而不仅有利于提升地铁接触网的运行效率，提高地铁交通的运行质量与运行能力，还能提高地铁运行的稳定性与安全性，促进我国交通事业的快速发展。

【关键词】刚性接触网导线 磨耗 分析 建议

接触线在与电客车受电弓的相互作用时，表面产生腐蚀及磨损的现象即为接触线磨耗。导致接触线磨耗的原因主要包括：接触线与滑板间的电气腐蚀、受电弓碳滑板的机械摩擦、化学腐蚀、及接触线氧化等。接触线的载流量、接触网的机械安全及接触网使用寿命都会受到接触线磨耗的影响。

1 接触线局部磨耗原因分析

1.1 电客车的速度对接触线磨耗的影响

在电客车出站加速区段，车辆晃动较大，加剧了受电弓的振动，且受电弓取流增大，弓网关系处于波动状态，接触压力及冲击力都不稳定，当电客车的速度不断提高时，就可能导致接触线与受电弓之间产生瞬间分离，引起跳跃式的接触现象。这种异常的现象会引起很多问题，比如：（1）接触线与受电弓之间工作面不平整，致使接触线磨耗不均，增加受电弓碳滑板的磨耗；（2）还会增大接触线与受电弓的离线率及机械磨耗，由于接触线与受电弓间接触不良会增加接触电阻，从而产生大量的热量，导致接触线局部温度升高，致使接触线局部软化，接触线和受电弓滑板的电气磨耗增大，加速此区段接触线的磨耗速率，最终使得接触线工作面产生不平滑的现象，甚至出现接触线烧损的情况。

1.2 接触线异常磨耗的原因

造成线岔非支处接触线及刚性悬挂锚段关节出现异常磨耗的主要原因有以下两点：首先，轨道线路的曲线、线岔以及车体抖动等会对弓网关系造成影响，特别是缓坡区段，对非支翘头处的异常磨耗现象也较为突出；其次，通常非支的抬高量要求在2～4mm范围内，抬高量过小就会导致接触线异常磨耗。

2 建议措施

2.1 优化刚性悬挂接触网的设计

在刚性接触网设计过程中，对全线接触线拉出值分布的设计，呈正弦波布置为最佳；刚性接触网的悬挂跨距不宜大于10m，在6～8m范围为最宜；在变坡区域，跨中弛度不得大于跨距值的1‰，从而减小汇流排的形变，降低对受电弓的影响。

2.2 特殊地段采用弹性部件

刚性接触网因其结构特点弹性较小，受电弓在运行中会产生上下震动，如若其震动得不到释放或者缓冲，弓网间的电气磨耗及机械磨耗就会加大，所以需根据具体路线及刚性悬挂安装的实际情况（例如变坡区段、加速区段、减震道床区段等），加装硅橡胶弹性绝缘子、弹性线夹等弹性部件，增大悬吊结构的弹性，改善弓网关系的跟随性，达到减小弓网机械磨耗及降低其离线率的目的。

2.3 精检细修、加强监测

在接触网系统中设备的安装初期就要避免出现汇流排中间接头安装位置过低的问题，对施工单位的施工质量要严格监控，对汇流排中间接头安装悬挂点严格把关，汇流排接缝不得大于1mm；在运营初期对中间接头处接触线的磨耗情况要及时跟踪检查，若出现接触线磨耗过大现象，则要对汇流排中间接头进行重新调整；对接触网进行检修过程中，对紧固件的检查应是工作的重点，尤其要加强对汇流排中间接头的检测，检查汇流排是否有偏磨现象；线岔转换处接触线及锚段关节的磨耗情况也是重点检查范围；加强对分段绝缘器接头平滑过渡情况的检测，确定是否有电气烧伤痕迹；建立重点磨耗台账，对磨耗严重的区域进行跟踪检查，缩短巡视周期，当发现接触线局部磨耗过大时，应及时进行调整，以降低接触线磨耗的不均匀性。

3 接触网故障的处理措施

3.1 加强对于工程的验收审查

地铁工程施工后，监管部门要严格按照验收程序，依照相关规范要求，对接触网的安装设置、叁数设置、线索松紧、悬挂稳定性进行严格验收，还要在螺栓安装后对其稳定性、松紧程度、安装状态进行详细的检查；地铁工程验收人员要熟读安全验收条例，按照相关标准，进行符合行业标准的工程验收，坚定不移的按照验收步骤进行工作，秉持负责、严谨、认真的工作精神，对地铁工程进行严格审查，对接触网的各种参数设置、设备技术状态等关键问题重点验收，对于接触网螺栓、弹垫等小型零件的检查，要细心核查，对各项指标进行综合验收。

3.2 加强列车运行后的检查和改造

在列車运行中，确保列车在动态运行下出现的问题能够得到妥善、及时、合格的处理。在列车运行过程中如出现问题，对列车零部件系统进行严格检修后，应对出故障的易脱落部件和统一发生打弓的配件进行及时的更换和技术改造；对设备的调整应该按照相关行业标准，在保证设备不因为温度变化而产生卡滞、过紧、过松、松动、变形而发生的接触网构置变形，空间设置不合理，最终导致接触网参数设置发生变化；由于受电弓工频繁摩擦而产生的绝缘棒故障，因对其进行严格检修，加强碳粉覆盖频率，减少故障的发生。

3.3 加强接触网日常检修维护工作

进行接触网日常检修，合理安排检修周期，及时发现故障隐患排除隐患，对接触网的安全运行有极其重要的作用。

3.4 加强抵抗自然灾害的能力

自然灾害对接触网的外置结构有着极大的损害，对接触网的功能有着严重的损害，所以在工程维护中，为接触网支柱修建防护坡和防护桩等，加强对自然灾害的抵抗力。接触网机、电合一的特殊构造，使得其安装的位置极为尴尬，暴露在室外的接触网极其容易受到雷雨、暴雪、烈日暴晒、寒冷气候等因素的影响，而导致接触网的构造和功能受到极大的影响，加强对自然灾害的防御，对接触网功能的保护，对地铁运行的供电具有极重要的作用。

结束语：接触网作为地铁供电系统的重要组成部分，不具有后备性，一旦出现接触网系统故障，直接影响地铁电客车的正常运行。研究弓网关系的磨耗对地铁安全运营具有重要意义，通过必要的措施改善弓网关系，减少两者的磨耗，延长碳滑板和接触线的更换周期，以实现降低运营维修费用及提高刚性悬挂的安全性和可靠性。

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