摘要：随着城市轨道交通技术的快速发展，地铁列车安全平稳运行在各地区倍受重视。接触网本身是一套形式独特的供电设备，是牵引动力供电系统为地铁列车提供电能的接口环节，其沿轨道线路铺设，工作环境涉及到土建条件、列车受电弓、运营组织模式等多种因素影响。接触网与列车受电弓的特殊耦合模式决定了接触网不像其他轨道交通设备一样能够配置相同的备用设备。因此，这种运营工作模式决定了接触网自身的脆弱性，一旦发生故障，电客车及相关用电设备就会断电，并对列车的组织运输造成很大影响。因此，对城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障进行分析研究很有必要。
关键词：轨道交通；供电系统；接触网；故障
一、刚性接触网常见故障及原因
（一）汇流排扭曲变形，固定部分，转弯接头和截面被拉出
在刚性悬链线悬架中，汇流排跨度通常为8至10m，并具有许多悬挂点。在列车受电弓运行之前，汇流排本身的热膨胀和收缩，定位夹和汇流排不在同一平面内，触针销和汇流排接触面不干净，这些因素会导致汇流排变形。
（二）绝缘子倾斜、污垢、破损、爆裂和脱落
汇流排绝缘子倾斜的原因通常是由汇流排定位夹的不合理设计以及列车的行进方向和隧道风洞的排气引起的。火车滑板粉尘和隧道施工工作将导致汇流排定位绝缘子变脏和损坏；一方面，它由于绝缘体的质量而破裂，另一方面，由于水垢，自来水等而瞬间破裂。
汇流排定位绝缘子脱落，包括定位绝缘子和汇流排定位线夹脱落、定位绝缘子和定位钢槽脱落。原因是由受电弓的恒定冲击及刚性悬挂本身无缓冲而引起刚性悬架的振动。刚性悬挂连接点大部分是螺纹连接，在连续振动下，螺纹逐渐松动，导致定位绝缘子脱落。
（三）刚性-柔性过渡，刚性接头和受电弓的异常磨损
异常磨损的主要原因是在刚性-柔性过渡处有更多的连接电缆，并且刚性接触网接头的间隙控制在1mm。接头处有一个水槽，刚性接头处的磨损很大。受电弓的磨损分布不均匀，但集中在几个特定部位。这些部分受到刚性接触网和刚性汇流排装置的悬挂的影响，导致刚性接触悬架的拉出值的分布集中在与其接触的一些部件上。其中，电动滑板与接触线接触的可能性很大，因此磨损相对较大且集中。
（四）中间接头螺纹滑牙，T型头螺栓松动
刚性悬架没有提升能力，电弓的接触压力和冲击力不能减轻，相应的能量不大，但在驱动密度增加后，在振动合成后，能量将叠加并且能量将被释放到刚性悬架系统中，这将对悬架系统产生很大影响，这将导致中间接头滑动，并且滑动齿在接头处产生硬点，最终对流动质量具有显着的不利影响。T形头螺栓通常用在刚性接触悬架的定位基座通道上。由于其结构作用，T型螺栓在列车运行过程中会因振动而偏转，当偏转累积到一定程度时，它将从基础钢槽中松脱并最终脱落。
（五）地铁隧道渗漏水
正是由于刚性接触网悬架的特殊性，导线与隧道顶部的距离受到限制。为了确保电源的安全，必须确保悬架与隧道顶部完全绝缘，其次是悬架必须坚固可靠。然而，由于其施工条件的限制，地铁隧道不能更好、更彻底地解决结构渗漏和漏水问题。这种结构渗漏水正是一个非常重要但非常常见的威胁到刚性悬的因素。隧道中的漏水成分也很复杂。一方面，接触网设备本身的腐蚀严重，特别是刚性架空汇流排的耐腐蚀性差；另一方面汇流排还主要承载接触网电流。如果汇流排被腐蚀，汇流排本身的机械性能将首先降低，这将导致汇流排槽的固定接触线腐蚀，从而导致接触线被剥离和跳跃，影响接触网的供电安全，最终影响地铁运营。
二、柔性接触网常见故障及改进措施
（一）空间尺寸问题
柔性接触网结构较复杂，零部件较多，接触线抗拉强度要求高，故需要提前结合土建空间条件对柔性接触网悬挂安装空间进行分析，对悬挂点结构仿真分析，优化悬挂点支撑结构，避免出现悬挂装置变形、钻弓、挤弓等问题，在螺栓处采用带防滑纹路的垫片，进行双螺母紧固，降低螺栓脱落几率。
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（二）分段绝缘器
根据柔性接触网分段绝缘器运营反馈，分段绝缘器常见故障为调试状态不良、局部腐蚀，分段绝缘器作为接触网供电分隔的重要设备，具备一定重量，如果底部的导滑板和接触线连接线夹不在同一平面，易形成硬点，造成磨耗、拉弧等现象。由于长期露天工作，易产生材质老化，表面沉积污染物，局部腐蚀，导致绝缘部分泄露距离不够被击穿。针对分段绝缘器工作不良问题，可采取措施，加强出厂验收管理，保证设备完好，安装时消除硬点，保证平滑过渡，对污染物附着部分加强清理，优化连接结构等。
（三）刚柔过渡方式
刚柔过渡处于刚性和柔性接触网过渡连接部位，结构复杂，刚柔弹性渐变是影响过渡区段的重要因素，若渐变不平顺，易产生弓网磨耗异常、拉弧等现象。贯通式刚柔过渡能够在渐变时降低接触线振动，具有调整和安装简便、平滑过渡等优良特性。
三、刚性接触网常见故障策略
（一）汇流排故障和电弧的预防策略
首先，在小曲线半径部分安装汇流排时，注意定位夹以夹住汇流排，该位置应使用360°旋转夹具，并在日常维护期间加强检查。其次，在选择汇流排的过程中，应确保产品具有良好的热膨胀和收缩性能。同时，确保定位夹在安装过程中清洁并与汇流排处于同一平面；避免干扰；对于汇流排定位夹的设计，必须确保与汇流排连接的平滑性，并确保在安装过程中“水平和垂直”，并满足轨道的高度限制要求。
（二）绝缘子倾斜、污垢、破损、爆裂和脱落的预防策略
安装接触线时，避免硬弯曲，保持汇流排钳口清洁，接触线完全嵌入钳口；并且必须做好清洁工作，特别是对于易受污染的区域，必须定期清洁；绝缘体选用硅橡胶材质，加强清洁在恶劣环境中工作的绝缘体。
（三）异常磨耗的预防策略
刚性—柔性过渡处的连接电缆不应引起过大的应力。尝试设置关节刚性—柔性过渡；增加刚柔过度的长度；在中间关节处添加额外的措施，例如使用弓形手腕进行额外定位。首先，应确保设计和施工质量控制，汇流排布置应精确，以确保刚性接触网符合正弦设计的要求;其次，应从受电弓和接触网等方面进行分析，如调整接触网的压力，选择电动滑板材料的质量。
（四）螺栓松动，螺纹滑动的预防策略
目前，松开T型头螺栓所采取的措施一般是缩短维护周期，发现偏转问题及时收紧，但这并没有从根本上解决问题。为确保长期禁止使用螺栓，建议减少零件数量并减少接头。在正常情况下，处理螺栓的方法是更换中间接头，并使中间接头具有更高的硬度和更好的耐电性能要求；或者，为了改善汇流条和中间接头的连接过程，可以将力分散在接头螺纹上，从而不容易损坏电线。
（五）地铁隧道渗漏水的预防策略
首先，可以使用多氰酸酯和多羟基聚醚的化学反应形成的聚合物来阻挡泄漏点，这可以有效地防止泄漏。并且它可以有效地持续很长时间，非常适合于阻止地铁隧道的裂缝，伸缩缝和裂缝。同时，可以增加其防水性能，当在接触线上方发生漏水时，PVC管可以临时放置在其上方以暂时保护其免于漏水。
总而言之，在地铁接触网故障分析和处理的过程中，要结合实际情况进行统筹分析和判定，升级管控效率的同时，也要维护具体应对措施的科学性，利用最有效的方式提高接触网的安全性，减少安全隐患几率，实现经济效益和社会效益的共赢。
参考文献
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[3]张营.地铁接触网的常见故障及应对策略[J].城市建设理论研究(电子版),2018(02)
论文作者:苏帝男
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/5
标签：刚性论文; 汇流排论文; 螺栓论文; 绝缘子论文; 柔性论文; 地铁论文; 隧道论文; 《基层建设》2019年第10期论文;