摘要：本文对电气化接触网中的打碰弓故障进行了研究，主要针对打碰弓故障发生原因的分析、查找和事故的预防等。
在本次论文中，重点从以下两个方面进行了阐述：一是对电气化铁路运行中具体打碰弓事故进行了分析，将发生的接触网打碰弓事故根据发生的原因进行分类，以针对性的分析，详细的将案例进行了剖析；二是对事故发生后的查找办法、预防措施做了叙述。
关键词：接触网、打碰弓、原因查找及防范措施
1.概述
1.1选题背景
接触网是电气化铁路重要的直接行车设备，是向电力机车、电动车组等安全可靠供电的特殊输电线路。接触网打碰弓事故发生后，若不及时找出、处理打碰弓处所，那么就可能会造成受电弓支持部件变形、接触网补检损坏变形等设备故障，更严重的将可能造成断线等事故。因此，供电部门的当务之急就是对打碰弓原因进行分析、查找，以最快的速度找到打弓地点，消除设备隐患。
1.2电气化铁路接触网弓网关系
接触网结构复杂、零部件较多，任何悬挂部位技术状态不良，都会造成弓网故障。而一般的打碰弓时很难找到其症结，除非弓网彻底破坏。因此，打碰弓的症结查找一直困扰着供电运营检修部门，给安全运输带来严重威胁
1.2.1动态包络线
受电弓动态包络线是指运行中的受电弓在最大抬升及摆动时可能达到的最大轮廓线。动态包络线范围内不得有任何障碍影响受电弓运行。受电弓动态包络线应符合下列规定：
160km/h及以下区段，受电弓动态抬升量120mm，左右摆动量250mm。
1.2.2接触网可能引起打碰弓的主要部位
接触网打碰弓发生的原因很多，总结近五年来各类打碰弓事故，70%的事故是由于接触网状态不良引起的，由于机车受电弓状态不良引起的占20%，其余10%是由于线路及其它原因引起的；因此在打碰弓事故方面，接触网的参数状态占据了主要因素，结合接触网的实际结构情况，下面将打碰弓的部位简单的归纳如下：
（1）定位部位的任何一补检技术参数变化、超标严重都有可能引线弓网故障。如定位坡度超过规定范围，形成硬点或坡度太小；定位偏移太大或偏移方向错误，在气温急剧变化时，接触网参数发生大的变化；
（2）始触区内存在的各种线夹；
（3）吊弦线夹偏斜，夹持导线大面，特别是在曲线区段
（4）锚段关节中零部件夹持大面或线索抬高不足，线夹安装不正
（5）隧道定位立柱安装偏移侵入受电弓动态包络线；固定腕臂的U型螺栓安装不平，受振动力影响下滑，进而侵入受电弓动态包络线。
（6）曲线电分段锚段关节中心柱处特型定位尾部
2.打碰弓案例分析
2.1事故概述
4月18日11时41分某供电车间接机务段通知：返回两台机车出现打碰弓现象，通过现场确认，18日共计出现打弓现象的机车共计7趟次，打弓处所位于受电弓中心，且为下行机车；19日，该机务段再次反映1趟机车出现打弓现象。
2.2原因预判及查找过程
2.2.1原因预判
1.从打弓位置进行分析：
根据打弓信息中反馈的打碰点位于受电弓中心部位，可初步判定打弓点主要集中在器件式分相绝缘器、锚段关节转换柱处锚支卡子、中心锚节线夹、吊弦线夹、横向电连接线夹等设备。
2.从行车径路分析
根据出现打弓事故的机车所反馈的行车径路分析，除正线外所有机车均无其他相同的径路交集，因此可排除在站场侧线的设备造成的打弓事故。
3.从机车受电弓分析
打弓点几乎处于受电弓中心，因此两个关节间的吊弦、中心锚节线夹、横向电连接线夹的偏斜也是造成打弓的一种可能性；
通过资料查询，在受电弓抬升最大的情况下（120mm），当线夹倾斜20°时，受电弓与吊弦线夹螺栓的间隙为6.70mm，中心锚节线夹、电连接线夹为4.99mm；正常情况下,接触线线夹出现20°以上偏斜的处所均在锚段关节处,因此可以排除两个关节之间所有线夹打弓的可能性。
通过以上分析,可基本确定打弓点在锚段关节转换柱处抬高不足造成的打弓。
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2.2.2查找过程
（1）使用影像查找
利用最近一次2C影像系统中对所涉及线路的锚段关节情况进行观察，将有问题的处所一一筛选；
（2）重点巡视
结合涉及线路的施工、作业情况，重点安排人员对近一周的施工区段进行巡视检查，特别是对锚段关节处使用望远镜面向行车方向驻足观察零部件状态；
2.2.3.打弓原因
结合之前的预判，我们通过2C影像系统检索分析，发现在某区间下行线325#柱处锚段关节吊弦松弛严重，因此立即安排人员对该处作为重点进行观察，发现325#支柱锚支卡子处有明显打痕，U型环已偏斜，工作支与非支高差仅为108mm，不满足设计要求，考虑到温差及动态包络线等因素，可以判定机车受电弓在通过此处关节时，由于受电弓与锚支卡子间距不足，造成打弓。
2.2.4具体原因分析
该锚段长度1675m，施工当天结束后将整体锚段改为半补偿链型悬挂进行过渡，且承力索无中心锚节，接触线有中心锚节，325#支柱高差108mm
承力索型号为LBGJ-185，线胀系数为21.7×10-61/℃
接触线型号为CTHA-110，线胀系数为17.4×10-61/℃
接触网结构高度1400mm
4月18日该区段管内温度为3-25℃，平均温度为11℃，凌晨3时温度为3℃，中午1时温度为25℃
凌晨3时：
承力索伸缩变化量：E1=1675*21.7×10-6*（11-3）=0.291m
接触线伸缩变化量：E2=837*17.4×10-6*（11-3）=0.117m
中午1时：
承力索伸缩变化量：E1=1675*21.7×10-6*（25-11）=0.509m
接触线伸缩变化量：E2=837*17.4×10-6*（25-11）=0.204m
经计算，
凌晨3时：
工作支接触线抬升量为：11mm
中午1时：
工作支接触线抬升量为：34mm
因此，结合160km/h以下线路受电弓抬升量为120mm可得出：
凌晨3时、中午1时：
在原有108mm的高差下工作支分别提升11mm、33mm，、此时工作支与非支高差实际为97mm、75mm，而受电弓抬升量为120mm，因此出现打弓事故
3.打碰弓事故的预防
打碰弓事故的最主要的原因还在于接触网和电力机车两个方面，而接触网的原因就更突出。要防止打碰弓事故的发生，主要应采取以下预防措施及启示：
1.认真把控好接触网线岔、锚段关节、补偿器等因温差变化造成几何参数变化明显的重点设备测量、巡视，特别在春夏以及秋冬的交际时间，认真做好以上设备的巡视检查。
2.加强施工现场质量盯控，现场盯控人员必须清楚的知道接触网标准参数，清楚知道接触网设备结构发生变化后对接触网参数带来的变化；并在盯控过程中对每一处参数进行复测，杜绝出现接近标准或临时过渡的现象。
3.采用技术先进的检测、分析手段，利用好目前供电系统的2、3、5C监测系统运行，通过2C对接触网设备疑似缺陷进行梳理；5C对受电弓状态进行检查；3C对弓网关系进行分析。全面、准确的查找处弓网设备故障及接触网的技术状态，从而及时进行检修调整。以保证接触网经常处于良好的技术状态。
参考文献：
【1】张治国、张海波，《接触网零部件螺母与受电弓间隙的检测》，《铁道技术监督》，2015年02期（P25-28）
【2】赵仁，《从受电弓伤痕诊断接触网“病症”》，《西铁科技》，2013年01期（P17-18）
作者姓名：赵伟，单位：中国铁路西安局集团有限公司西安供电段，职务：西安供电车间副主任，职称：工程师。
论文作者:赵伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/8
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