地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障及對(duì)策

葉志軍

摘要：剛性接觸網(wǎng)是地鐵供電系統(tǒng)中的重要組成部分，對(duì)地鐵供電的穩(wěn)定性及安全性有著關(guān)鍵作用。在運(yùn)行過程中，一些零件松動(dòng)脫落故障、接觸線故障等問題都會(huì)影響到剛性接觸網(wǎng)的正常運(yùn)行。本文根據(jù)多年工作實(shí)踐，從BIM技術(shù)的應(yīng)用、接觸線、受電弓等方面，對(duì)地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)故障的防范措施展開探討，確保供電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和安全。

關(guān)鍵詞：地鐵供電系統(tǒng)；剛性接觸網(wǎng)；故障；防范措施

1.地鐵剛性接觸網(wǎng)概述

剛性接觸網(wǎng)主要由絕緣子、接觸線、匯流排等部分組成，其具有無須張力補(bǔ)償、無外力張力、占用凈空小、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)剛性接觸網(wǎng)除了具備運(yùn)營可擴(kuò)展性，還有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）平面布置方便。根據(jù)需要，剛性接觸網(wǎng)可在特殊的地方設(shè)計(jì)成可移動(dòng)的形式，如防淹門、隧道短人防門、車輛段檢修庫等。（2）受網(wǎng)關(guān)系更好。在地鐵剛性接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)過程中，對(duì)其自身的要求較高，誤差要求也較小，使受電弓滑動(dòng)時(shí)受到的波動(dòng)較小，從而增加其自身的穩(wěn)定性。（3）散熱性好。地鐵剛性接觸網(wǎng)中的匯流排具備散熱功能，在運(yùn)行過程中可以提高散熱效果，并且還具有可擴(kuò)展性高的特點(diǎn)。

2.地鐵剛性接觸網(wǎng)故障處理原則

2.1當(dāng)接觸網(wǎng)故障判斷與查找工作完成后，需要對(duì)各種故障信息進(jìn)行總結(jié)。此時(shí)，地鐵剛性接觸網(wǎng)檢修人員應(yīng)與其它相關(guān)部門進(jìn)行積極的配合，確保故障信息搜集全面性，從而制定出針對(duì)性的故障處理措施，對(duì)接觸網(wǎng)的安全狀況進(jìn)行綜合評(píng)估，使得接觸網(wǎng)故障判斷與查找工作落實(shí)能夠達(dá)到預(yù)期效果。

2.2充分考慮接觸網(wǎng)故障發(fā)生后周圍的環(huán)境要素，避免各種不良天氣變化造成絕緣件閃絡(luò)現(xiàn)象額的出現(xiàn)，降低接觸網(wǎng)事故發(fā)生率。同時(shí)，由于接觸網(wǎng)高度設(shè)置中可能會(huì)受到山石、鳥類的影響，給接觸網(wǎng)的正常使用帶來了潛在威脅，因此，接觸網(wǎng)故障處理人員實(shí)際操作中應(yīng)考慮各種影響因素，確保故障處理措施制定有效性。

2.3對(duì)不易判斷的故障應(yīng)進(jìn)行全面性分析，確定故障點(diǎn)出現(xiàn)的大致范圍，減少故障查找工作量。同時(shí)，應(yīng)在故障測(cè)試裝置的作用下對(duì)接觸網(wǎng)平時(shí)不易發(fā)生的故障區(qū)域進(jìn)行必要的操作，將故障查找范圍控制在合理的范圍內(nèi)，對(duì)不易判斷的接觸網(wǎng)故障進(jìn)行針對(duì)性處理。

3.地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)的常見故障

3.1接觸線故障

接觸線是地鐵供電系統(tǒng)中常見的故障之一，接觸線故障主要有磨耗、拉弧燒損等。（1）地鐵剛性接觸線磨耗故障。列車高速行駛時(shí)，容易發(fā)生電氣磨耗問題。通常情況下，電氣磨耗出現(xiàn)在匯流排接頭、特殊線路、錨段關(guān)節(jié)等位置。（2）地鐵剛性接觸線拉弧燒損主要是受電弓、接觸線脫槽等位置不平滑，并且匯流排卡滯變形、剛性定位線夾設(shè)計(jì)不合理、跨距設(shè)計(jì)不合理等因素造成的。

3.2受電弓磨耗故障

受電弓磨耗故障主要是由于凹槽滑板部位接觸線出現(xiàn)拉線、卡線現(xiàn)象造成的。受剛性匯流排布置和接觸網(wǎng)懸掛的影響，剛性接觸懸掛拉出值分布在某些與之接觸較多的位置，其中接觸線與受電弓接觸概率較大，導(dǎo)致受電弓受力相對(duì)集中，增加了受電弓的磨耗。

3.3零件松動(dòng)脫落故障

零件松動(dòng)脫落故障主要是T型頭螺栓松動(dòng)和接頭螺紋滑牙引起的。行車密度增加時(shí)，能量會(huì)疊加，使振動(dòng)合成后需要將能力釋放到懸掛系統(tǒng)中，對(duì)懸掛系統(tǒng)造成較大的影響，尤其是整個(gè)懸掛系統(tǒng)的中間接頭位置，并且在沖擊力和受電弓接觸壓力的作用下，會(huì)導(dǎo)致中間接頭螺紋滑牙，此種情況致使接頭位置形成硬點(diǎn)，帶給受流質(zhì)量不良的影響。

3.4隧道滲漏水

隧道滲漏水有些成分是具有腐蝕作用的，他們會(huì)直接會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)部件造成腐蝕傷害，由于匯流排的耐腐蝕性較差，對(duì)其損害尤為嚴(yán)重。匯流排在接觸網(wǎng)中主要起固定接觸網(wǎng)導(dǎo)線的作用，同時(shí)它也承受了很大一部分的接觸網(wǎng)電流，當(dāng)遭到腐蝕后，其機(jī)械性能會(huì)大大下降，機(jī)器容易造成機(jī)車在運(yùn)行過程中產(chǎn)生脫槽、跳線現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)直接造成電弓的損傷，直接威脅地鐵隧道運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行。另外，當(dāng)絕緣子在遇到滲漏水受潮后，絕緣子表面很容易在兩端電壓的作用下產(chǎn)生漏電流。接觸網(wǎng)屬于高壓供電，因此會(huì)在絕緣子周圍產(chǎn)生很高的電場(chǎng)強(qiáng)度，很容易降低其周圍空氣的耐壓強(qiáng)度，且當(dāng)達(dá)到一定條件時(shí)，很容把其周圍空氣擊穿，造成空間放電現(xiàn)象，即電弧，它會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)設(shè)備造成非常大的傷害。剛性接觸網(wǎng)主要由吊柱、槽鋼安裝底座、定位槽鋼、T型螺栓、定位線夾以及各種螺栓連接結(jié)構(gòu)等組成，為防止隧道滲漏水對(duì)接觸網(wǎng)的影響，可對(duì)這些構(gòu)建進(jìn)行鍍鋅操作，增加其抗腐蝕性，可以使其在長期潮濕環(huán)節(jié)中正常保持其機(jī)械性能。同時(shí)要強(qiáng)化對(duì)易漏水隧道工作的排查力度，在發(fā)現(xiàn)隧道有滲漏水情況時(shí)，應(yīng)該及時(shí)對(duì)隧道滲漏點(diǎn)進(jìn)行封堵，并且還應(yīng)加大對(duì)匯流排的漏水防護(hù)力度，以免產(chǎn)生水垢堆積現(xiàn)象，影響地鐵列車的正常運(yùn)行。

4.地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)故障的防范對(duì)策

4.1接觸線、受電弓、零件松動(dòng)防范措施

對(duì)接觸線故障進(jìn)行處理和防范時(shí)，應(yīng)從接觸網(wǎng)的源頭進(jìn)行，即進(jìn)行接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)各個(gè)線路情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，如列車車速等，嚴(yán)格按照車速進(jìn)行支撐點(diǎn)跨距的設(shè)置。在列車減速區(qū)域設(shè)置絕緣錨段關(guān)節(jié)，從而降低匯流排接頭的磨損。對(duì)受電弓磨耗故障進(jìn)行處理和防范時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格的控制施工階段和設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量，通過科學(xué)計(jì)算與定位，使接觸網(wǎng)可以達(dá)到國際的要求，以便實(shí)現(xiàn)曲線分部。

進(jìn)行零件松動(dòng)情況的處理和防范的過程當(dāng)中，通常采用縮短檢修周期的當(dāng)時(shí)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，并及時(shí)排除和加固。由于地鐵列車的行車密度較大，檢修人員進(jìn)的檢修時(shí)間較少，在很大程度上增加了檢修工作的強(qiáng)度和難度，也是造成接觸網(wǎng)出現(xiàn)零件松動(dòng)的主要原因。例如，針對(duì)T型頭螺栓松動(dòng)的現(xiàn)象，其中的槽鋼墊片選用彈性墊圈，并且運(yùn)用相應(yīng)具備插銷孔的螺栓對(duì)螺紋栓進(jìn)行長久緊固處理，從而減少零件數(shù)量。而針對(duì)螺紋滑牙情況，則需要對(duì)中間接頭進(jìn)行更換處理。從連接技術(shù)與零件的材料方面入手，基于確保電氣性能正常發(fā)揮基礎(chǔ)上，運(yùn)用高耐磨性與硬度的材料完成中間接頭的制造，還可以對(duì)匯流排與中間接頭的連接技術(shù)予以優(yōu)化，從而使接頭螺紋位置受力作用分散，減少螺紋損壞的次數(shù)，發(fā)揮防范效果。

4.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

在地鐵供電系統(tǒng)施工管理階段應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)施工方案進(jìn)行分析和優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)和施工關(guān)鍵部位的模擬和分析，并進(jìn)行無軌測(cè)量等施工指導(dǎo)，提高地鐵共性系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量。通過BIM技術(shù)，可以更科學(xué)、直觀地展示地鐵工程的不同組織措施和運(yùn)營方法，實(shí)現(xiàn)模擬緊急逃生、事故過程、評(píng)價(jià)運(yùn)營安全，從而降低地鐵供電系統(tǒng)中接觸網(wǎng)發(fā)生故障的概率，優(yōu)化地鐵供電系統(tǒng)運(yùn)行的模式，提高供電系統(tǒng)運(yùn)行管理的質(zhì)量和效果。

5.結(jié)束語

近年來，交通事業(yè)的發(fā)展為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。作為交通事業(yè)中重要的組成部分，地鐵行業(yè)的發(fā)展不僅直接關(guān)系著民生問題，而且對(duì)我國交通事業(yè)的發(fā)展也有重要的影響。因此，論文對(duì)地鐵剛性接觸網(wǎng)進(jìn)行分析，并對(duì)地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見的故障展開研究，進(jìn)而提出地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)故障的防范措施，為確保地鐵供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全貢獻(xiàn)綿薄之力。

參考文獻(xiàn)

[1] 江美.淺剛性接觸網(wǎng)常見故障及防范措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，26（9）：122-123.

[2] 劉濤，馮慧慧.剛性接觸網(wǎng)常見故障、故障原因以及有效的防范措施[J].科技信息，2014，12（2）：88-89.

（作者單位：深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營總部）