电气化铁路接触网故障及保护措施

陈建华 杨虎 张鹏

摘要：随着时代的进步，铁路工程也迅速发展起来。接触网是铁路沿线上空架设的一种特殊输电线路，现已成为电气化铁路的重要供电装置之一。在出现故障的情况下，会影响供电系统运行的稳定性。论文主要对电气化铁路接触网故障及保护措施进行了分析，给相关工程提供参考。

关键词：电气化铁路 接触网故障 保护措施

引言

为了发挥铁路电力牵引动力具有较大功率、较低能耗以及较高效率、经济环保等优点，就需要加大对铁路接触网常见故障及其原因的研究力度，准确判断故障类型并采取针对性的故障解决方案，保证铁路接触网的稳定和可靠、安全运行。

1电气化铁路接触网概述

所谓电气化铁路接触网，主要是以电能作为运行能源，由接触悬挂、支持装置、支柱与基础等部分构成。就其具体的结构而言，接触悬挂又由接触线、吊弦、承力索及连接部件构成，属于机车的直接能源供给部分。支持装置则主要由定位装置、腕壁等连接件构成，其在于悬吊及支持接触悬挂，且发挥着负载传递的功能。支柱和基础部分以钢筋混凝土柱、基坑、钢柱和基础为主，接触悬挂和支持装置的全部负载都将由该部分承受。根据铁路自身的基本特点，接触网的运行环境以露天为主，而受制于差异化的运行条件及环境，其在运行的过程中故障风险相对较高，一旦出现故障问题，将严重影响列车的正常运行。因此在接触网的应用上，需要结合实际的使用环境及需求，对其各项性能指标要加强关注，以适应各类运行环境，确保接触网发挥功能的同时，降低故障的产生率，达到提升效率和节约成本的目的。

2电气化铁路接触网故障

2.1弓网故障

弓网的主要作用是在受电弓和接触网密切接触的情况下，将电能源传输到电力机车中，常用的供电方式主要有 3种，分别是单边供电、双边供电和越区供电。通常情况下，弓网故障指的是接触网参数出现了很大变化，接触网零件脱落和变形，但表面出现损坏问题时会引发弓网故障，其主要原因是：（1）接触网部件结构问题，在长期的使用中出现动荡、施工隐患的情况下，会带来接触网零件变形和脱落问题 （2）在铁道系统列车速度不断提升的大背景下，接触网部件逐渐成为接触网弹性比较薄弱的位置，这时弓网压力不断增加，极易导致螺栓脱落问题 （3）接触网结构不合理导致接触网故障的出现，在设计和施工等因素的影响下，出现接触网隐患，尤其是在天气、温差等因素的影响下极易出现故障 （4）接触网零件主体和安装形式问题，如标示牌等，由于牌面面积相对较大，安装形式简单且易被铁丝固定，会出现被风吹落的现象，部分接触网零件也会出现这一问题，施工安装极易受外界因素的影响，出现脱落现象 （5）造成零件脱落的原因可能是零件质量问题，在零件质量不满足要求的情况下接触网参数会发生变化。

2.2绝缘故障

此故障通常表现出接触网带电位置对接触主体放电的现象，此现象容易击穿绝缘配件而对地面放电。导致此故障的原因，主要由于周边环境问题以及清理距离过长的原因，这使得绝缘体外表的导电介质数量较多。或者由于清理工作过度而造成周边环境中的污染问题侵入其中，造成对绝缘体的击穿问题。此外，由于接触网运行中需要与列车保持连接和摩擦状态，随着运行时间延长会在其表面形成碳粉，在电弧影响下会造成对接触网的击穿问题。如果接触网与外部物体之间的距离过近也会导致漏电问题。

2.3电气连接故障

接触网最核心的功能在于电力供应，属于一种机电结合的设施，由此在实际的应用中易出现电气故障。电气烧伤是接触网常见故障之一，同时也是影响较为严重的故障类型，该故障的产生大部分源于电气设计，即牵引裕量与牵引运能变化之间的不适应性所致，尤其随着新时期运输需求的增加，极大的超出了以往的设计预期，从而导致电气烧伤故障成为常态。

3电气化铁路接触网故障的保护措施

3.1弓网故障的应对措施

为了有效地解决弓网故障，相关技术人员需要强化接触网参数监测工作。严格按照运行指标进行，定期监测接触网的各項参数，掌握设备的实际状态，在出现问题的情况下及时进行修正和更换。并强化接触网各个位置的螺栓、止动垫片、螺母等各项检查工作，在设备投入使用初期，需要做好各个部位螺栓和螺母加固工作，定期检查运行松动问题。除此之外，在各项条件允许的情况下，尽量使用防松螺母或其他防松措施。在实际的设备安装过程中，需要深入分析各个地区的气候条件、温度条件，做好自然灾害预防准备工作。

3.2绝缘故障的应对措施

在绝缘故障应对过程中，相关人员需要做好绝缘清扫工作。在短期内清扫污染严重的区域，并在外部环境恶劣区域实行抗污性强的硅橡胶绝缘子，如化工厂、矿场等粉尘污染严重区段的绝缘体。另外，为了有效地调整接触网线索，需要深入分析外部环境和温度的变化，确保绝缘物体承受一定范围内的温差变化，及时地清除铁路的各项影响因素，如周边建筑物、植物和动物等。

3.3电气联结故障的措施

在电气化铁路接触网中，电气联结故障的主要原因是运输过程中出现超负荷问题，相关人员需要采取相应的措施解决这一问题：（1）加大电气化铁路接触网的载流量，确保接触网载流量满足最大运输需求 （2）增设电气铁路和接触网，这样能够分担运输压力，减少电气联结故障的出现。

4结语

综上所述，伴随电气化铁路规模地增加，接触网的维护需求也不断提升，作为基础的电力能源保障设备，加强接触网故障分析与预防，将有效降低铁路接触网故障率，为电气铁路运输提升可靠能源支撑。同时，在防范措施上也应从质量管控、日常维护及环境管理入手，实现管理效能的持续强化，从根源上解决故障问题，确保铁路运输的高效运行。

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（作者单位 ：中国铁路济南局集团有限公司 ）