试析提高煤炭货运铁路接触网的安全性和可靠性的措施

简敏鹃

【摘  要】随着社会的不断发展，其对于煤炭的需求量也越来越大。煤炭开采完成以后，通常需要通过货运铁路将其运出。所以，保证煤炭的供应，不仅要保证煤炭的开采，同样要保障煤炭的运输。对于煤炭货运铁路来说，接触网是至关重要的组成部分，是保障货运铁路运行的安全性和稳定性的重要环节。因此，论文重点分析了如何有效提高煤炭货运铁路接触网的安全性和可靠性，希望能够为有关工作人员提供一定的参考和借鉴。

【Abstract】With the continuous development of society， the demand for coal is also growing. After the completion of coal mining， it is usually necessary to transport it out by freight railway. Therefore， to ensure the supply of coal， not only to ensure the mining of coal， but also to ensure the transport of coal. For the coal freight railway， the overhead line is an important part， which is an important link to ensure the safety and reliability of the freight railway operation. Therefore， this paper focus on how to effectively improve the safety and reliability of the coal freight railway overhead  lines， hoping that this paper can provide some reference for the relevant workers.

【关键词】货运铁路;接触网;可靠性

【Keywords】freight railway; overhead  lines; reliability

【中圖分类号】TM922.5                                             【文献标志码】A                                     【文章编号】1673-1069（2020）02-0121-02

1 引言

对于当今的电气化铁路系统来说，接触网是不可或缺的组成部分。接触网沿路轨架设，是电力机车电能供给的设备基础，为机车的运行提供了必要的电能保障。所以，接触网的安全性和可靠性直接决定了整个铁路系统运行的稳定性[1]。因此，要不断提高接触网的安全性和可靠性。煤炭货运铁路的接触网大多处于气候环境条件恶劣的野外，气候环境较差，这对于接触网的性能都可能造成一定的影响。基于此，论文重点从四个方面总结提高煤炭货运铁路接触网安全性和可靠性的方法。

2 改善接触悬挂弹性

对于煤炭货运铁路来说，这里所说的接触悬挂弹性，就是在电弓抬升力作用下，接触悬挂的升高能力。评估这一性能有两个指标，一个是弹性，另一个是弹性的均匀度。所以，改善接触悬挂弹性，就是要使得接触悬挂的弹性更大，使其均匀度更好，这也是煤炭货运铁路接触网建设和发展的重要目标。

当前，我国煤炭货运铁路，基本上依然沿用了链形悬挂。这种悬挂带来的影响是定位点位置常常会变现出一个明显的硬点，从而使得受电弓处于跨距中间和定位点处的导线抬高量产生较大的差异，这会造成跨距内接触网弹性的均匀度受到较大的影响，进而造成列车在运行过程中出现受电弓离线现象或拉弧现象。相关研究数据显示，采用链式悬挂，在正常状态下不均匀度为25%，在行车状态下这一数据会达到28%。事实上，这一数据高于10%就意味着已经不符合高速行车要求了[2]。就国外先进经验来看，在较高水平的电气化技术支持下，其电气化铁路悬挂基本已经全部改用了带有弹性掉弦的接触悬挂，使用这种弹性悬挂，非均匀度能够控制到10%以内，而这一标准也正是当前世界上高速铁路的根本标准。由此可以看出，对于煤炭货运铁路，要想提高接触网的安全性和可靠性，就必须要想办法降低悬挂的非均匀度。而要实现这一目标，最有效的方法就是将当前的链是悬挂改变为带吊弦的弹性悬挂，这样就能够进一步保证跨距内弹性得到有效的提升，这对于整个接触网的安全性和可靠性无疑是非常有帮助的。当前，我国很多客运专线已经基本实现了这一转变，其效果也得到了充分的证明，受电弓平稳受流有了非常显著的效果。

3 改良关键零部件设计

提高煤炭货运铁路接触网的安全性与可靠性，也需要从关键零部件的改良做起。这里我们重点谈到的就是反定位处的完毕定位环的改善和重新设计。在煤炭货运铁路运输过程中，发生腕臂定位环断裂进而造成接触线失去定位，从而引发的弓网事故并不鲜见[3]。这类事故往往发生在接触网使用时间较长的线路上，而且一般都发生在定位偏移量大、偏转活动频繁的锚段关节处以及曲线内侧反定位和靠近锚段关节反定位的腕臂定位环处。

工作中当定位器在手里发生偏转时，定位环根部就会对定位钩顶部产生较大的摩擦力，而定位钩顶部在反作用下会产生相应的推力。在推力的作用下，定位环顶部会出现一个以根部为轴的扭矩，在该扭矩的作用下，定位环与根部支点会表现出相应的弯曲，弯曲的大小是由定位环承压的大小以及定位器偏转角度大小共同决定的[4]。一旦这个偏转角度超过一定范围，就会造成定位钩从开口处脱开，失去应有的固定作用。

由此可見，这种定位环的连接方式，用于煤炭货运铁路运输过程中的受压反定位状态并不适宜，必须要找出一种具有较为灵活的偏转能力，同时零件连接设有开口的新型定位环装置取代原有的连接模式，才能让其性能得到根本的提升。

4 强化防雷性能

对于电气化铁路来说，雷击是必须要慎重面对的危害之一。在我国煤炭运输铁路历史上，雷击事故的发生颇为频繁，根本原因就是雷害引发的闪络。所以，要保证煤炭运输铁路的稳定性，就必须要做好妥善的防雷措施。雷电对接触网的影响主要在于雷电造成绝缘子损坏，进而使得电路跳闸，同时由于雷击出现巨大的侵入波，经过接触网的传输，对变电所内的设备造成破坏，进而引发更为严重的后果。因此，对于煤炭运输铁路接触网来说，必须要做好防雷相关措施，降低雷击概率。

有效的防雷措施主要包括以下三方面：首先，在接触网的如下部分应当安装氧化锌避雷器防护，从而对雷击实施有效的防范。这些位置包括分相和站场端部绝缘锚段关节、两千米以上的隧道进出口、两百米以上的供电线与接触网的连接处、峡谷等具有较大落雷风险的线路点、具有较高突然电阻率的电路区段等。在这些强雷区，必须要安装相应的避雷线，另外在27.5kv电缆接头位置以及终端位置，安装氧化锌避雷器防护。其次，对接触网的绝缘子，尤其是污染较为严重区域内的绝缘子，实施全面的清洗。做好设备的管理，根据设备的不同对其实施不同的清洁方案，保证清洁制度的有效落实，以防止在雾霾、雨雪等恶劣气候条件下发生的闪络。最后，务必要做好设备管理，重点检测支柱接地状况，保证接触网支柱接地电阻满足系统的需求，一旦发现与相关指标不符，必须尽快予以更换。

5 强化鸟害防治

煤炭货运铁路途径的区域，往往各种鸟类数量较多，鸟害主要体现在其活动对接触网造成影响而引发供电中断。大部分问题为鸟类采集的树枝，在雨天出现导电现象，进而造成线路短路。也有一些鸟儿使用铁丝等导电物体做窝，直接引发线路短路。所以，鸟害防治根本上就是防治鸟窝。

一般采用以下措施来防治鸟窝：首先，定期巡检，加大对鸟类的人工干扰力度。事实上，鸟窝的危害主要体现在其搭建的位置，并不决定于是否成型，一根导线就会造成短路。所以，在检查的过程中，务必要坚持每日机车巡视和徒步巡视相结合的方式，保证检查质量。特别是在春季鸟类搭窝的高峰期，更要加大巡视力度。其次，在接触网的关键部位，增加有效的驱鸟设备。设备安装的效果非常显著，但必须保证位置的适合性。对于一些高危区域，甚至要多加装一些驱鸟设备，或者采用驱鸟剂，对其搭窝行为予以坚决制止，这既能彻底消除鸟害，也是保护鸟类的有效方法[5]。最后，要适当调整接触网的相关设备，使其搭窝难度提升。所以，在设计安装接触网的过程中，要有意识地不为鸟类创造搭窝条件。

6 结语

综上所述，煤炭货运铁路接触网对于运输的稳定性和安全性有重要的意义，因此，必须保证并提高接触网自身的安全性和可靠性。基于此，论文从改善接触悬挂弹性、改良关键零组件、强化防雷性能以及强化鸟害防治等方面展开论述，希望对货运铁路接触网的稳定性和安全性保证有所帮助。

【参考文献】

【1】赵峰，梁丽，王思华.基于GO-FLOW法的高速铁路接触网系统可靠性分析[J].电工技术学报，2015（12）：351-356.

【2】吴广宁，张先怡，李瑞芳，等.基于先导传播模型的高速铁路接触网引雷特性[J].高电压技术，2015（09）：3021-3028.

【3】刘仕兵，朱雪龙，张艳伟，等.基于灰色聚类和组合赋权法的高速铁路接触网健康状态评估研究[J].铁道学报，2016（07）：57-63.

【4】沈海滨，陈维江，边凯，等.高速铁路接触网悬式复合绝缘子防雷应用特性实验研究[J].高电压技术，2015（05）：1574-1581.

【5】韩烨，刘志刚，韩志伟，等.基于SIFT特征匹配的高速铁路接触网支撑装置耳片断裂检测研究[J].铁道学报，2014（02）：31-36.