摘要：电气化铁路主要是依靠动力运行的，列车自身并不携带电源，而是利用接触网向列车供电形成的一种输电线路，但电气化也容易产生一些故障影响列车运行。该文分析铁路接触网设备在维修过程中存在的问题，并以相关措施进行解决。
关键词：电气化；铁路；接触网；维修措施
一、电气化铁路的概述
电气化铁路简称为电化铁路，主要包括动车与电动车两种列车形式。电气化铁路使用的能源来自供电系统，电力牵引是供电系统中的核心因素，该系统主要包括牵引变电所、接触网两部分。对于牵引变电所，它主要是安装在铁道附近，将高压电送到接触网上去。对于接触网来说，它主要是列车直接输送电能的设备。牵引供电制主要为接触网电流制与交流制，传统的铁路建设是以直流制为主，而现代的电气化铁路大多是以交流制为主。交流制的方式是将高压、三相电力在变电降压以及变电单相后，直接对接触网进行供电。在我国电气化铁路运输形式下，牵引力供电制就是交流制，因为铁路运输的能力较强，实际运营的成本低，同时能源消耗较少、行驶速度快，所以其不仅工作条件好，并且在技术形式上以及经济条件上也具有较大优势。
二、电气化铁路接触网设备维修的重要性
2.1电气化铁路接触网设备
电气化铁路是以动车和电动机车两种列车运行为主的铁路。电气化铁路列车能源主要由电力牵引供电系统提供，该系统包括牵引变电所和接触网两大部分。在电气化铁路中，接触网设备在其中占有较高地位，它不仅是电气化工程建设的主体，还是电力机车供电的一种特殊形式。如图1所示为电气化铁路接触网系统的主要设备图，从图中可以看出，接触网主要由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几大部分组成。在接触网设备中最主要的一部分就是接触悬挂，它负责将牵引变电所获得的电能输送到列车。支持装置是用来支持接触悬挂的，能够将产生的负荷传给支柱。定位装置是为了将接触线的位置进行固定，并保证接触线与受电弓的不脱离现象，特别是接触线在滑板运动轨迹范围内，能够将产生的负荷传给支持装置，这部分主要是由定位管、定位器等组成。
2.2接触网设备维修的重要性
电气化铁路当前已经成为我国高速铁路的主要发展方向，电气化基本上融入到了列车的各个部位，由于铁路列车不同于其他的设备，大部分的列车出于安全考虑是不带发电设备的，这些列车上的各种设备用电和生活用电均是直接从接触网上取电。我国人口众多，每天乘坐铁路出行的乘客数于百万千万计，这些乘客对于国家的发展建设具有极为重要的影响，也是国家发展的动力。如果在乘客出行的时候，由于接触网维修工作没有到位而引发列车运行故障，致使列车在出行途中出现问题，很有可能引起乘客的恐慌，危及乘客的财产和人身安全。目前，电气化铁路接触网采取了许多新材料、新工艺，研发了一些新的检测设备并投入使用，提早发现故障苗头，提前干预维修，确保接触网设备始终处于良好运行状态，尽可能的减少接触网事故故障的发生。
三、接触网系统的可靠性分析方法
3.1解析法
解析法又称为故障枚举法，它是根据系统的结构，元件和系统的功能以及两者之间的关系建立可靠性模型，再用数学方法对此模型进行求解，计算出各种参数。但这种方法在实际的应用中会出现一些问题，而且当系统变得复杂时，这种方法的计算难度会大幅度增加，所以解析法适用于一些小型简单的系统。主要的解析法有网络图法、状态空间法、故障树分析法、故障模式和后果分析法。
3.2蒙特卡罗模拟法
蒙特卡罗模拟法是应用抽样提取的方式，模拟出接触网系统发生故障的各种情况，再从模拟结果中运用统计学的方法整合出系统的可靠性指标。与解析法相比，这种方法不仅仅可以应用于小型的系统，还可以运用到较大的系统中去。不过这种方法利用概率分布来进行统计，方法比较灵活，但相对来说耗费了很长的时间，而且很难达到较高的精度。
3.3混合法
混合法是指综合运用多种方法来进行分析，混合法将解析法和蒙特卡罗模拟法结合起来，综合使用，所以这种方法融合了两种方法的优点。我们在使用混合法时，要根据系统的实际情况来应用，如果可以使用解析法则使用解析法来分析。如果解析法不能发挥很大的作用，这时我们可以使用蒙特卡罗模拟法。而且我们在使用蒙特卡罗模拟法时，可以先使用解析法来提供一些相关的信息，这样也可以对蒙特卡罗法进行完善。因此混合法适合在一些较大且复杂的系统中应用。
3.4贝叶斯网络法
贝叶斯网络法中利用有向无环图和条件概率表组成的网络来进行分析，它可以处理不确定的信息。这种方法先用FTA法建立相关的网络模型，再用贝叶斯算法进行统计，然后可以算出各元件、各支路的故障概率，从而可以计算出相应的可靠性指标。
四、电气化铁路接触网的构成
电力牵引机车的电源是由电气化铁路牵引变电所将电网输送的110kV三相工频电流变成27.5kV的单相工频交流电，通过变电所的馈线送至沿轨道线路架设的接触网，然后通过电力机车的受电弓将之传递至电力机车的动力设备，为电力机车的运行提供动力。所以，接触网是电气化铁路牵引供电系统中最为重要的构成部分。接触网的运行状态直接影响了铁路的运行可靠性，通过优化铁路接触网的维修水平，可以保证铁道线路的运行可靠性，提高线路运输经济效益。
铁路接触网是沿铁道线路架设的一种特殊形式的输电线路，其包括接触悬挂装置、支持装置、定位装置、支柱与基础等主要构成部分。铁路接触网全部架设与露天环境下，而且没有备用设备。这使得其在使用过程中容易受到气候变化、环境污染等因素的影响。随着当前运行速度的提高，高速、重载列车受电弓在取电过程中产生高强度的摩擦与撞击，使得接触网的临界状态容易发生变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了确保铁路接触网能够持续的为电力机车提供稳定的电力来源，必须及时的对接触网设备进行巡视和检修，保证铁路接触网的正常稳定运行。
五、接触网日常检修工作主要内容
铁路接触网检修工作是一项长期而系统的工作，在线路运行及其维修工作中，应该坚持以”预防为主，修养并重”的基本原则，基于”周期检修、状态维修、寿命管理”策略，采取精细化、机械化以及集约化的方式进行检修，采用高新技术，积极的创新接触网检测技术手段，提升铁路接触网的维修技术水平和技术能力，实现铁路接触网运行品质及运行可靠性的提高。
根据检修工作规模，可以将铁路接触网检修工作分为维修与大修。其中，维修就是当接触网的实际运行状态与安全运行状态之间存在不被允许的误差或者故障时，必须对接触网进行对应的修复，重新建立接触网的稳定技术状态，保证其相关功能得以正常发挥。维修包括维持性修复与故障修复：①维持性修复就是定期的对线路情况进行监测，发现存在缺陷，及时的进行处理，确保接触网处于正常的技术状态；②维修性修理则是根据计划进行修复工作。故障检修则是对导致接触网功能失效的故障进行排除和处理，或者通过临时检修的方式，保证接触网的功能得以恢复。故障检修工作具有即时性，要求发现故障之后必须立即进行施工，及时的将故障排除，以免故障问题导致运输线路运输能力受限。
六、电气化铁路接触网设备在维修中存在的问题
在电气化铁路运行过程中，接触网设备发挥着重要作用，它不仅能保证列车的正常运行，良好的接触网工作状态还能提高整个铁路的运输能力[3]。如果铁路接触网发生故障，不仅会降低电气化铁路的建设形势，还会影响人们的正常出行。所以，降低列车的不停运现象，促进接触网设备的安全性，以保证可靠性运行。接触网设备是一种露天式设施，线路负荷现象还能影响列车的运行变化，所以，在设备在长期运行期间，受恶劣环境以及自身等因素的影响，容易发生故障，也容易导致电气化铁路发生瘫痪。我国电气化铁路在接触网设备进行维修过程中还存在一些问题，一些滞后手段严重影响了设备在事后的维修方式。在对设备维修前期，由于人们对维修工作没有形成重视，也没有对其进行定期维护，尽管已经增加了维护方式，但执行的手段并不规范，甚至有一些人在维修过程中对设备的使用不够了解，从而导致第二次接触网设备故障的发生，在这种情况下，不仅增加了故障点，也加大了设备的维修手段和维修费用。如果电气化铁路中的接触网设备出现故障，不仅会影响了铁路的正常运行，还会影响铁路的经济发展[4]。
七、电气化铁路接触网设备的相关维修措施
7.1加强集中快速检修能力
在技术力量上加强重视程度，优化团队协作能力，提高队伍整体专业化素质；在检测手段上积极研发新技术，接触网实施”项目制”集中修的组织与管理模式，克服传统的班组作业方式存在的问题。通过优化资源配置、实行远程可视化分工、实施以锚段为单位的系统整治，开展机械化集中平行作业等措施。争取实现：安全控制力度加大、检修效率大幅提高、设备质量稳步提升、队伍素质得到增强的终极目标。
7.2强化科技手段在检测中的应用
现代科学技术发展的最新成果为接触网设备的动态在线检测提供了丰富的手段。近年来，微机保护、故判装置、故障检测车、接触网激光在线检测和图像监测等技术得到了广泛应用，通过检测设备采集数据，利用通信网络和计算机处理系统可以快速判断出接触网设备存在的缺陷，为针对性的设备维修提供了保障。在线检测是发现接触网设备各种隐形故障的重要依据，人工巡线是行之有效的辅助手段。在线检测的作用是防患于未然，是实现以可靠性为中心的设备维修的重要保证。通过在线检测手段可以快速定位故障点，为快速维修提供依据，从而减少”天窗”时间，提高铁路运能。
7.3做好维修记录
维修记录是后续维修的科学依据，虽然接触网设备故障具有一定偶然性，但同样具有一定规律性，往往一些故障总是发生在同一故障点。通过对维修记录进行分析，便能找出故障规律，明确频繁故障点，定期维护中便可对其进行重点维护，从而降低故障率。另外，在故障发生时，也可优先对故障频发点进行检测，这不仅缩短维修时间，更提高了维修效率。并且通过维修记录，还能够迅速找到维修人，明确维修责任。但想要使维修记录发挥职能，必须要全面记录，保证记录的真实性和有效性。
7.4提高季节性防控工作
在对接触网相关设备维修时，要结合季节性特点，如防鸟害工作，对鸟巢搭建频繁处所进行排查，采取加装驱鸟器、涂抹驱鸟剂等措施消除鸟患；防洪工作，在制定有针对性防洪预案的基础上，备齐防洪物资做好防洪演练，落实”雨前、雨中、雨后”巡视；绝缘清扫工作，在做好路外环境排查的基础上，对建立动态污染区段台账，采取水冲洗与人工清扫相结合的方式进行绝缘清扫。其他季节性工作，如危树处理、防雷等工作也要纳入年度重点工作开展，做好防控。
结束语
电气化铁路已成为了现代铁路发展的主流方向，目前我国已经全面进入了电气化铁路时代。接触网设备故障问题，严重影响了电气化铁路发展，我国应针对接触网故障维修中的不足，提出相应措施，制定科学、可行的维修策略，加强定期维护，做好事前维护，从而降低故障发生几率。
参考文献：
[1]孙万林.接触网作业车制动闸瓦偏磨原因及改进措施[J].中外企业家，2015（6）：247-248.
[2]马维明.接触网施工防止感应电伤害措施研究[J].科技风，2015（9）：40.
[3]张磊.探讨如何提高变电设备故障抢修能力[J].山东工业技术，2015（5）：201.
[4]王亮.高速公路跨铁路现浇梁施工技术[J].设备管理与维修，2016（1）：98-101.
[5]刘宏才.改善接触网检修模式的研究[D].中国铁道科学研究院，2016.
论文作者:王琨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：电气化铁路论文; 故障论文; 设备论文; 铁路论文; 列车论文; 工作论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第34期论文;