摘要：电气化铁路运输的发展离不开铁路接触网。随着运输需求的提高，列车运输量不断增加，原始的接触网结构已经跟不上时代发展的脚步，容易出现各种类型的故障，影响铁路的正常运输和人员的安全。造成接触网故障的原因是多样的，主要包括人、机、环、管等因素造成的故障。文章针对不同类型的故障，提出不同的故障处理措施和防护方案，有效避免接触网出现故障，保证电气化铁路运输的正常运行。
关键词：电气化；铁路接触网；故障；防护措施
1 引言
随着电气化铁路的不断升级，铁路领域对现代化技术的应用要求也得不断提高。要想使电力机车在铁路上得以高效率运行，就必须涉及到一个非常重要的项目，即接触网。接触网指的是以之字形在钢轨上方进行铺设且处于裸露状态的高压线，接触网需要与弓网性能进行高度匹配，这样才能更好的保证列车的运行。但由于接触网在使用过程中会受到许多因素的影响，致使其很容易出现故障，而我国在检测电气化铁道接触网的技术研发时间却较短，这也使其难以适应铁道接触网的故障检测工作。为此，对电气化铁路接触网检测技术及故障进行相应的分析是非常必要的。
2 接触网简介
接触网是电气化铁路供电装置的重要组成部分，沿铁路上空架设与电力机车受电弓滑动接触，向电力机车提供电能的特殊输电线路。我国常规的接触网电压等级25kv，工频单相交流制。接触网由支持装置、接触悬挂、定位装置、支柱与基础几个部分构成。接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串，棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。定位装置包括定位管和定位器，其功用是固定接触线的位置，使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平负荷传给支柱。支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，基础是对钢支柱而言的，即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体，下端直接埋入地下。
3 电气化铁路接触网故障分析
3.1 绝缘故障分析
接触网本身属于一种高压的供电设施，与其他供电设施相比，接触网与列车的距离较近，容易受到外界因素的影响和干扰[1]。接触网会因为材料的质量和空气产生的空隙出现故障。长时间的污染会导致绝缘子表面产生大量的导电物体，容易使绝缘子被击穿。列车在运行过程中，列车和接触线会产生摩擦，二者接触的地方会积累碳粉，长时间的接触下会增大故障发生的概率，雷击、覆冰也会导致接触网绝缘子产生击穿、放电故障。由此可见，在雷雨季节或者雨雪天气，需要格外注意对绝缘部件的防护，及时防污或者除冰。
3.2 弓网故障分析
弓网的功能主要在于为电力机车传输电能，具有单边、双边和上下行并联三种牵引网的供电方式。单边供电指仅能通过牵引变电为供电分区提供电能；双边供电则指能够同时通过牵引变电提供电能。接触网由于出现了零件脱落或者变形导致参数变化，而这些表层的损害直接造成弓网出现故障。其原因主要表现为以下几点：一是由于接触网的部件结构有问题，长期使用之后就会产生不稳定性，同时施工阶段存留的隐患也会导致接触网零件出现变形和脱落。二是接触网的零部件发生脱落，长时间的使用容易导致接触网的零部件的部件产生变形或者脱落，或者是因技术的提升，零部件的性能无法适应列车逐步加快的速度。三是恶劣的天气或者过大的温差变化也会导致弓网出现故障，致使接触网运行过程中的隐患越来越大[2]。
3.3 电气连接的故障
在实际的运行过程中，接触网会出现电气故障方面的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最常见、严重的一种故障就是电气烧伤。随着AT供电方式的大规模投入运行，接触网能更高效的为机车供能，然而部分设备会因连接结构等问题无法承受电气负荷而出现因为载流量过大的烧伤。过负荷问题在既有线改造尤为突出。接触网会因为站场的原因出现大部分线索的交叉，一般通过等位线连接来保证所连线索处于等电位。随着温度变化交叉的线索会造成互磨，进而造成电气烧伤。
4 接触网故障防护措施
4.1 预防为主
随着电气化铁路的快速发展，检修方式也发生了相应的变化。预防为主、重检慎修是现在的方针。状态维修是维修发展的高级阶段，它是一种以设备技术状态为基础的预防维修方式。根据设备的日常检查、定期检查、连续监测和故障诊断提供的信息，经过统计分析和数据处理，来判断设备的劣化程度，或由维修人员根据参数的变化趋势或幅值变化做出判断，并在故障之前有计划地进行适当的修理。充分利用铁路供电安全检测监测系统（6C系统）对接触网进行日常监测，确保各类设备的安全状态得到分析，以“预防为主、重检慎修”的方针为主，及时发现不良设备的问题。同时对于监测分析的人员，需要加强其责任心和业务素质，定期安排理论考试、技术检查等考核方式提升其专业素养，确保工作的高效性。
4.2 重检慎修
在检修工作开始前，事先做好修前调查，明确检修的内容和项目，制定可靠的、科学的维修计划，针对故障产生原因、接触网运行的规律，存在的缺陷进行总结、分析，制定出相应的检修方案，确保检修工作的效率和安全。我国铁路接触网运行检修工作中，需要在主干线和高速线路接触网区域配备高速多功能检修车[3]。接触网维修的技术人员要配备先进的工具，有机整合车梯作业、作业车作业和人工上杆作业方式，确保检修工作的效率得到提升。同时做好检修工作完成后的验收工作，一旦出现检修失误，要及时采取相应的措施进行改进，确保检修的质量。
4.3 外界环境的防护
电气化铁路接触网是保证电力机车运行的基本设施，如果无法保证接触网的正常运行，一方面会影响铁路的运输，另一方面容易导致安全事故的产生。做好接触网的日常维修和防护，是保证接触网顺利运行和铁路正常运输的必要条件。减少接触网的弓网故障，必须加大对弓网设备的整治力度，加强对机车设备的检修，避免弓网出现运行不良的状况。外部环境是导致接触网出现故障的一种原因，需要针对雷雨、冰雪、大雾等天气状况对接触网进行防护。设计防护措施的准备工作是研究当地的气候条件，相应地增加绝缘爬距，增设架设避雷线和避雷器的数量。对于动物或者植物导致的故障，如鸟害，必须加强监控，增加鸟害频发时的监控力度，一旦发现鸟害，就必须动态管理鸟巢，分析总结、掌握鸟的习性，在后期的位置建设过程中，重点监控处理并安装驱鸟器来保证防治效果。对于容易遭受冻结的地方，要安装绝缘板，减少短接设备，安装绝缘钢绞线减少断线事故的发生。升级改造接触网的有关设备，保证设备的安全运作，保证接触网运行的稳定性。
5 结束语
在我国经济和科技的支持下，铁路有了巨大的发展空间，促进了电气化铁路的改进。以精细化的监测手段对各种类型的接触网故障进行监测分析，有针对性地寻找解决方案，根据实际的情况，及时调整方案，确保维修工作的高效性。建设世界一流、绿色、安全、高效、智慧铁路。
参考文献：
[1] 吴延清.电气化铁路接触网故障原因及其防护措施分析[J].自动化应用,2019(03):120-121+131.
[2] 毛建辉.电气化铁路接触网故障分析及防护措施[J].工程技术研究,2018(12):207-208.
[3] 孙力.电气化铁路接触网故障分析及防护措施[J].四川水泥,2018(01):290.
[4] 李涛.电气化铁路接触网故障分析及防护措施探讨[J].科技资讯,2013(26):119.
[5] 安雪涛.电气化铁路接触网故障分析及防护措施[J].科技传播,2013,5(06):31+27.
论文作者:韩锦立
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：电气化铁路论文; 故障论文; 防护论文; 支柱论文; 铁路论文; 电力机车论文; 措施论文; 《电力设备》2019年第22期论文;