地铁接触网常见故障和问题分析及其应对方法

曹张练 周建民 李祥春

摘 要：随着城市的发展，呈现出越来越多的地铁建设项目。本文主要总结和分析与地铁电力系统刚性悬架接触网中各种常见故障和相关的预防措施。在进行相关课题研究时，有望为从事地铁动力刚性悬架接触网的相关工程师提供参考依据。同时，为刚性悬架接触网施工方提供了预防问题的解决方案，以确保整个刚性接触网系统的稳定可靠运行。

关键词：地铁;刚性接触网;一般故障;对策

0 前言

剛性悬架接触网区别于传统的铁路的柔性悬架接触网，其可靠的性能在当今的地铁运营中发挥着重要作用。在地铁运营期间，长期运行和其他故障可能导致严重的接触网故障。为确保地铁运营中的接触网功能并减少不必要的经济损失。需要分析操作过程中可能出现的故障，并创建准确，快速的解决方案。

1 地铁运营中严重的接触网故障造成的危害

安全可靠的供电系统是确定地铁是否可以安全可靠运行的主要原因。刚性接触网是地铁运营所需的供电系统的重要组成部分，其作用是在地铁运营期间将电能传输到电客车上，以确保地铁的正常运行。然而，由于地铁的长期运行，所以对刚性接触网络的要求非常之高，并且刚性接触网一般没有备用设备，这增加了刚性接触网络故障的发生。通过及时准确地确定和搜索地铁刚性接触网故障，可以有效、快速地修复和解决故障，减少故障造成的损坏和损失，并避免不必要的麻烦。

2 地铁悬链线的缺点

2.1 螺纹滑牙和螺栓松动缺陷

螺纹滑动齿，这个问题主要发生在中间关节位置。刚性悬架通常比柔性悬架具有较小的升力，并且接触悬架的各个部分在地铁运行期间会不间断地振动。由于地铁运营由于列车运行时间间隔短和交通密度高的特性，振动产生的能量不断被叠加。随着工作时间的增加，相对较弱的中间接头会产生螺丝打滑失效的问题。螺栓松动，此故障问题主要发生在用于连接垂直悬架底座和悬架槽钢的T形头螺栓上。地铁列车的长期运行直接作用在连接线上，因为T形头螺栓直接用于悬挂刚性悬架装置上，长期作用力会导致螺栓弯曲。由于持续不断的操作时间和作用力，T形头螺栓的螺母将逐渐松开并掉落。

2.2 受电弓磨损多

当前，受电弓磨损故障也是地铁电力系统中刚性接触网的主要故障。主要原因是凹槽滑板上的接触线存在拉力或卡塞问题。悬挂拉出值分布在接触位置。由于受电弓和接触线频繁接触，因此前者更容易集中，更容易发生严重磨损，并且更容易发生断电问题。

3 汇流排的绝缘子故障问题

绝缘子绝缘的常见障碍包括脱落、脏污、损坏、倾斜和其他问题。绝缘子倾斜的主要因素是绝缘子直接连接到用于固定刚性汇流排的定位夹受力不均匀。因此，在悬挂支持装置安装过程中应特别注意定位夹和汇流排之间的平滑过渡，在施工过程中，应注意定位夹和汇流排之间连接的垂直度和平行度。同时，必须仔细考虑由于热膨胀和收缩而引起的汇流排运动所引起的影响因素。

如果绝缘子太脏或长时间泄漏，绝缘子的爬电距离将不足，绝缘子的绝缘性能将变差。汇流排绝缘子的类型一般为瓷和硅橡胶材质，因此绝缘子在施工、搬运的过程中更容易被损坏。同时安装不牢固出现松动的情况下，绝缘子会掉下来并导致故障。存在汇流排定位点处的绝缘子主要在绝缘子与定位夹之间的连接处以及在绝缘子与悬挂装置之间的连接处脱落的风险。产生此问题的主要原因是绝缘子，定位夹和悬挂装置连接均通过螺栓连接，因此不可避免地会因列车运行而产生振动，因此，在连续冲击之后，振动会变大并会累积振动。松动并最终导致脱落问题。

绝缘子的脏污也是建设过程中常见的问题，绝缘子的材质为瓷或者硅橡胶，比较容易堆积隧道内应工程车或者电客车行驶后的所带起的灰尘。另外在建设的中，土建单位进行隧道缝堵漏的过程中，漏缝处于悬吊点附近，并且施工人员未对刚性接触网进行防护，堵漏溢出的专用胶剂很可能会低落在汇流排和绝缘子上。沾染胶剂后，清理难度极大。绝缘子沾染灰尘和各种胶剂后，会导致绝缘子的绝缘性能大大降低，造成安全隐患。

4 预防措施的研究

（1）防止螺丝滑牙和螺栓松动。在此阶段，尚未开发出可行且有效的技术预防措施或措施来解决T形头螺栓的松动问题。通常，通过加强日常维护和检查，发现松动及时收紧。正式接触悬挂完成后，可以在螺栓上标上固定标记，用于及时发现螺栓松动，可提前消除因螺栓松动造成的隐患。同时，通过增加弹性垫圈，使用带螺栓的螺栓以及减少零件数量等措施可以防止螺栓松动。预防和处理螺栓打滑问题很难有效地解决施工过程中的问题。另外可以选择更好的中间接头的材料，可以分散螺纹的作用力，以减少发生故障的可能性。

（2）异常磨损预防策略。刚柔过渡连接电缆、隔离开关上网电缆、均回流电缆不应引起过大的压力。另外拉出值未排布到位也能引起受电弓的异常磨耗。首先，需要确保设计和施工质量控制，使汇流排布局准确，并确保刚性悬链线满足正弦或者“之”字设计的要求。

（3）不定期地对区间内的定位点处的绝缘子进行平推检查，用专用的清洗剂和抹布对绝缘子进行挨个重新进行清理。发现有倾斜的绝缘子及时进行整正处理。对出现破坏、脏污无法清理的绝缘子进行更换。排查完毕后再进行各区段的绝缘测试已查看整体的绝缘性能。

（4）确保接触网设备状况良好。地铁工程供电系统的固体接触网结构比较简单，安装维护相对方便，可以改善工程失败的问题。但是，在作业线的作业过程中，不能有效地处理弓与网的关系，并且接触线与碳滑板的不规则磨损较大。高铁项目的建设，完美的解决方案尚未形成。随着现代社会的发展，有关部门根据列车的行驶速度合理调整各种参数，如悬链正弦波布局的拉出值和周期，并抛光碳滑板，以使凹槽不加深，需要这样做。需要进一步研究以改善弓与网之间的关系及其长期后果。

（5）防止故障的所有方面。1）注意材料的选择，并尽可能选择热膨胀和收缩性能强的汇流排。安装人员应彻底清洁汇流排和定位夹之间的表面，以确保固定牢固。确保连接干净，无堵塞。然后确保汇流排和定位夹在同一平面上，以防止发生故障。2）每天加强对污染区域的清洁，对已脏污并未无法清理的绝缘进行及时更换，同时检查地铁周围环境。发现影响架空线电源稳定性和安全性的各种潜在因素，并及时加以解决，以消除各种潜在的安全隐患。3）对于出站加速段，可变倾斜点，阻尼履带板，锚固段接头，请使用弹性定位夹。增加刚性接触网的弹性。4）安装汇流排时，严格遵守设计要求，两个汇流排之间的卡槽连接不平整度必须小于0.3 mm，两个汇流排之间的间隙必须小于1.0 mm。汇流排的中心轴必须垂直于汇流排所在的轨道的上表面，并且偏差不得超过1°。5）架设刚性接触线时，使用铜制导槽组联动控制装置的放线小车进行架设施工，放线完毕后的接触线应确保自然，没有脱槽现象和硬点、损坏现象。

5 结束语

总体而言，在分析和处理地铁接触网故障的过程中，有必要根据实际情况进行全面的分析判断。提高管理和控制效率，同时降低某些措施的科学性，减少使用最有效方法来提高接触网安全性的性能，以及潜在的安全隐患，并实现既有利于经济又有利于安全的局面。

参考文献：

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