地铁刚性接触网常见故障及对策

2020-03-03

今天 2020年18期

（江苏省徐州技师学院江苏徐州 221151）

引言

刚性接触网是传统柔性接触网的下一代产品，其可靠的性能在当前的地铁运行中有着很重要的作用。在地铁运行过程中由于运行时间过长或是其他一些故障的出现容易造成刚性接触网的故障，为了更好地保证接触网在地铁运行中发挥作用，减少不必要的经济损失，需要对其在运行时可能出现的故障进行分析并作出精准快速的解决方案。

1.地铁运行中刚性接触网故障带来的危害

一个安全可靠的供电系统，是决定着地铁是否可以安全可靠正常运行的关键原因。刚性接触网则是地铁运行所需供电系统中至关重要的一部分，其作用是在地铁运行过程中为电客车输送电能，保障地铁正常运行。但由于地铁需要长期的运行工作，这对刚性接触网的要求变得非常之高和苛刻，且刚性接触并没有备用设备，从而加大了地铁刚性接触网故障问题的产生。及时正确的对地铁刚性接触网故障进行判断和查找，可有效快速的对故障进行维修解决，减少其所带来的危害和损失，避免不必要的麻烦发生。

2.地铁接触网常见故障

2.1 螺纹滑牙与螺栓松动故障问题。螺纹滑牙，此问题主要集中出现于中间接头位置，通常是因刚性悬挂与柔性悬挂相比无抬升量，地铁运行过程中接触悬挂各部位受到振动，且此振动处于不间断状态，加之地铁运营列车开行时间间隔较短、车流密度较大的特点，振动产生的能量持续叠加，随着运营时间的累积，在连接相对薄弱的中间接头部位会出现螺纹滑牙故障问题；螺栓松动，此故障问题多发生在用以连接垂直悬吊底座与悬吊槽钢的T型头螺栓，由于T型头螺栓直接用于悬吊刚性悬挂汇流排，地铁列车长期运行过程中产生的振动直接作用于起连接作用的T型头螺栓，长期受力会造成螺栓偏转情况出现，随着运营时间及力的不断积累，T型头螺栓将会逐渐出现松动脱落问题。

2.2 受电弓磨耗故障。目前，受电弓磨耗故障也是地铁供电系统中刚性接触网的主要故障，其主要原因是凹槽滑板部位接触线存在拉线、卡线问题，在刚性汇流排布置、接触网悬挂的影响，刚性接触悬挂拉出值分布在接触多的位置。由于受电弓和接触线频繁接触，容易造成前者受力集中，容易引发严重磨损继而造成断电的问题。

2.3 绝缘子倾斜，污垢，损坏，爆裂和脱落。绝缘子倾斜，污垢，损坏，爆裂和脱落后，强大的短路电流将导致牵引变电站的馈线跳闸，铁路供电中断。如果不及时处理，将构成交通事故。

3.防范措施研究

3.1 防范螺纹滑牙与螺栓松动故障方面。现阶段，在T型头螺栓松动问题处理方面仍未研究出有较高可行性及有效的技术防范措施或者手段。一般通过加强日常检修排查力度，加强巡视，发现存在松动情况，及时进行紧固。也可在正式接触悬挂完成后，在螺栓上涂刷紧固标记，用以及时发现螺栓松动情况，及时处理，提前消除因螺栓松动造成的隐患。同时可通过增加弹性垫圈，采用带有插销的螺栓、减少零件数量等措施，防范螺栓松动故障。螺栓滑牙问题的防范处理，在施工过程中很难有效根治解决，应从材料选用上进行合理选择，合理选择中间接头材料，合理设置连接方式，分散螺纹受力，降低故障发生概率。

3.2 异常磨耗的预防策略。刚性—柔性过渡处的连接电缆不应引起过大的应力。尝试设置关节刚性—柔性过渡；增加刚柔过度的长度；在中间关节处添加额外的措施，例如使用弓形手腕进行额外定位。首先，应确保设计和施工质量控制，汇流排布置应精确，以确保刚性接触网符合正弦设计的要求；其次，应从受电弓和接触网等方面进行分析，如调整接触网的压力，选择电动滑板材料的质量。

3.3 确保接触网设备处于良好状态。地铁工程供电系统刚性接触网结构相对简单，安装维护比较便利，改善工程项目故障问题。但是，在已投运线路运行过程中，无法有效地处理弓网关系，接触线和碳滑板不规则磨耗较大，尤其在高速铁路工程项目建设中比较明显，还未形成完善的解决方案。在现代化社会的发展中，相关部门需要根据列车运行速度，合理地调整各项参数，如接触网正弦波布置拉出值、周期，并对碳滑板进行打磨，避免出现更深的凹槽，有效地改善了弓网关系，其长期效果还有待进一步研究。

3.4 绝缘子倾斜、污垢、破损、爆裂和脱落的预防策略。安装接触线时，避免硬弯曲，保持汇流排钳口清洁，接触线完全嵌入钳口；并且必须做好清洁工作，特别是对于易受污染的区域，必须定期清洁；绝缘体选用硅橡胶材质，加强清洁在恶劣环境中工作的绝缘体。

3.5 防范汇流排各方面故障问题方面。①重视材料选用，尽可能选用具备较强热胀冷缩性能的汇流排，在汇流排施工时，施工人员对汇流排与定位线夹连接处进行深层清理，确保连接位置清洁，防止卡滞，进而确保汇流排与定位线夹处于同一平面，避免故障发生；②对于污染较为严重的区域加强清扫处理；对地铁周边情况做好日常检查，及时发现影响接触网供电稳定与安全的各种潜在因素，并及时处理，消除各种潜在安全隐患；③在出站加速段、变坡点、减振道床及锚段关节处使用弹性定位线夹，增加刚性接触网的弹性。④汇流排安装时严格按照设计要求进行施工，并满足两段汇流排之间的夹槽连接处不平顺度须小于0.3mm，两段汇流排接缝处的缝隙应小于1.0mm。汇流排中轴线应垂直于所在处的轨顶平面，偏斜不应大于1°。⑤刚性接触线架设时采用架线小车导入安装方法，利用架线小车牵引与铜导槽组联动控制进行展放和导嵌接触导线，以确保接触导线架设后平滑自然，不产生硬弯和损伤情况。⑥运营期间，加强线路巡视，在隧道渗水处及靠近隧道洞口刚柔过渡处，确保汇流排防护罩安装稳固，避免在低温情况下因滴漏水产生结冰而引发故障。