摘要：随着电气化铁路运行里程与列车频次的增加，做为列车运行能量来源的接触网的运维管理愈发重要。本文首先简要介绍了接触网的构成、运行原理，阐释了因电气原因或机械运动因素导致的常见故障，对接触网电气设备与元件烧毁、受电弓接触不良以及连接支撑件松动、失效等故障的原因进行了深入分析，进而探讨了相应的解决方案。
关键词：事故原因；接触网；构成与原理；电气化铁道；解决方案
引言：
接触网是电气化铁道等轨道交通系统的关键设施，为高速、长距离运行的列车提供了稳定的能源。但由于电气化铁路运行环境复杂多样，列车与接触网之间存在高速相对运动和精密的接触关系，因此接触网故障发生的原因也多种多样，要想保持电气化铁道的长期稳定运行，必需掌握其事故类型以及发生规律，才能迅速排除故障或采取合理、有效的预防措施。
一、接触网的构成及其运行原理
与普通用电设备相比，电气化铁道的列车延轨道呈高速运动状态，所以为其供电的接触网不仅需要通过特殊的线路结构实现持续供电，还要保持结构的稳定以及和列车、轨道之间相对位置的精确。因此接触网中除了电气设备与元件，还存在功能各异的支撑与悬挂结构，部分构件兼具保障电气线路畅通和支撑的作用，电气化铁道接触网的基本构成如图1所示。其中的接触悬挂部分实现对列车的供电，通过接触线与列车上方受电弓之间的接触完形成电能输送回路。为了应对列车运行过程中振动等因素的影响，保持接触线与受电弓之间持续、稳定的相对位置关系，需要有定位装置来固定接触线，并对其相对位置进行动态调节，而基础与支持装置则保障了接触网的稳固。此外为了便于维护，接触网的电气线路与支撑体系存在分段的电气与机械隔离，某一段的故障不会波及相邻区段接触网的正常运行。
图1. 电气化铁道接触网基本构成示意图
二、接触网常见运行事故及原因
（一）电气设备与元件损毁
接触网当中存在大量电气开关、绝缘装置等电气设备及元件，保障着整个电力回路的正常运行。而部分设备和元件由于过电流或环境因素的影响被烧毁和损坏，是电气化铁道接触网最常见的故障。究其原因首先和线路设计与使用的合理性有关，对于起到不同作用的电气设备，只有在系统的负荷、电流等参数与其额定电气参数相匹配，才能保证其使用功能正常和稳定。而近年来由于电气化铁道运行网络的快速扩张，相同路段的列车运行频次增长迅速，使得接触网的电力负荷时常超出设计标准，因此难免影响电气设备和元件的性能与寿命。加之运维工作疏失，最终便会导致其被烧毁并形成接触网运行事故。
（二）与受电弓之间的接触问题
受电弓与接触线之间的良好接触是完成电能传输的基础，而由于机械性磨损、铁道基础设施施工质量等因素，时常引发二者之间的接触不良，影响接触网为列车供电。首先施工质量是保持接触稳定的基础，只有轨道与接触线之间相对位置精确、支撑体系稳固，才能让受电弓和接触线在列车高速运行的过程中始终稳定接触[1]。其次由于位置关系误差偏大、列车运行过程中各类异常振动以及检测维护的不及时，会造成受电弓滑板以及接触线的异常磨损，从而引发接触不良事故。
（三）连接件或支撑构件的松动与失效
电气化铁道接触网的构造以及各部分的受力状况非常复杂，而由于铁道沿线气象、水文与地质以及列车运行等因素，会影响接触网整体结构的受力平衡，导致部分连接件松动、支撑构件不稳以及失效等问题。首先在风力以及列车运行振动的作用下，各个连接部位会出现松动，影响其对接触网相关构件的固定作用，进而导致各部分相对位置精度下降，并引发电气线路运行故障、机械连接失效等事故。其次由于冻融循环、雨水侵蚀等原因，部分基础会出现沉降与支撑失稳，导致支撑构件位置偏移等问题，影响接触网的正常运行。
三、接触网运行事故防范措施
（一）施工质量控制
接触网有着复杂的结构和对运行条件的高精度要求，所以施工质量对其能否长期稳定运行起到了决定性作用。因此基于为其运维打下良好基础，首先需要做好规划设计工作，对电气化铁道运行负荷的增长进行准确估算，合理配置电气设备和选择具体的结构设计方案。其次在施工管理中按照设计要求控制好关键构件的安装精度，使得整体结构的稳定性与各关键构件之间的相对位置满足设计要求。此外结合不同路段的气象、地质等环境特点，采取必要的措施提高支撑体系的承载力和基础的稳定性，防止出现锚柱倾斜或结构失稳。
（二）对关键节点进行规范化的养护和监测
接触线与受电弓的接触状况、绝缘装置的可靠性以及电气设备的运行状态对接触网而言十分关键，为降低事故发生概率，首先应利用自动化监控技术对其进行实时的参数采集与状态检测，以便科学的评估各部分的运行状态并及时安排维护检修[2]。其次要完善接触网的养护与检测管理制度，对各部分构件定期进行巡查和检测、维护，确保其状态良好。
（三）构建信息化的管理系统并监控接触网的运行
由于接触网分布于漫长的电气化铁道沿线，因此其运行维护工作会受到自然环境与气象条件的影响，对电气设备等的状态评定不够准确，不利于预防接触网运行事故的发生。因此应利用信息技术构建管理系统，分享自动化监控以及日常检修所获得的数据和信息，让运维管理人员能够通过对全面的历史数据的分析，掌握接触网中存在的隐患与薄弱环节，优化维护和检修计划。此外集中管理电气化铁道接触网的相关信息和运维数据，还可以为优化规划设计提供信息支持，提高接触网的设计和施工质量。
四、结束语
接触网是电气化铁道供电系统中最重要的部分，事关铁路运输网络的运行安全与效率，因此应对其事故发生的原因进行总结和分析，尝试利用实时监控系统与信息化的管理手段，优化接触网的日常维护与状态检测，防范运行故障的发生。
参考文献：
[1]郭永良. 电气化铁路接触网常见故障判断分析及对策[J]. 中国高新区，2017（16）：118-119.
[2]陈思. 电气化铁道接触网常见事故与解决对策研究[J]. 中国高新技术企业，2016（20）：102-103.
论文作者:刘江
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第11期
论文发表时间:2019/11/7
标签：铁道论文; 列车论文; 事故论文; 构件论文; 电气设备论文; 电气化铁路论文; 位置论文; 《建筑细部》2019年第11期论文;