（中国铁路青藏集团有限公司西宁供电段，青海省 西宁市 810006）
摘要：接触网是铁路牵引供电系统的重要组成部分，设置比较特殊，接触网发生故障将直接影响牵引供电系统的运行，甚至造成铁路行车中断。本文首先对接触网的特点进行分析，进一步对刚性接触网的常见故障进行分析，从而提出一些有效的应对策略。
关键词：接触网；刚性接触网；故障；策略
一、接触网的特点
在牵引机车高速运行过程中，由于受到空气动力、受电弓的惯性力以及接触悬挂沿跨距的不均匀的弹性的影响，受电弓在垂直的方向上就会有一定振幅的振动产生，此时接触网的工作状态就会受到振动的影响而发生变化，当接触网的工作状态变得恶劣的时候，那么就很容易造成弓网事故的发生。接触网的安装架设方式是无备用设备方式，所以一旦发生故障就没有备用设备来进行替换，那么就会使铁路运输中断运行。
二、刚性接触网存在的问题及方法
采用刚性接触悬挂，其主要特点就是占用空间少、安装简单、少维护、稳定性好、运营可靠性高。但是在国内部分铁路使用一段时间后发现，刚性接触网出现的问题不少，随着运营时间越来越长，行车间隔越来越短，这些问题会越来越突出，对刚性接触悬挂造成的影响也越来越明显。刚性接触网易出现的问题也不少如下：
1、部件松动脱落
（1）故障现象和原因分析。T头螺栓偏转：刚性接触悬挂的定位底座槽钢通过T 头螺栓连接，随着运营时间的推移，T头螺栓的问题逐渐暴露出来。由于其本身结构的原因，T 头螺栓在振动作用下会慢慢偏转，当偏转较大时会造成T头螺栓从定位槽钢中脱落。定位绝缘子与汇流排定位线夹及定位槽钢之间脱落：定位绝缘子与汇流排定位线夹间脱落，定位绝缘子与定位槽钢之间会发生脱落现象。其原因是由于接触悬挂零部件的连接点较多，而且都是螺纹连接，在受电弓不断的冲击振动下，螺纹慢慢松脱。以上问题均会造成接触网不能可靠固定，严重时会造成塌网事故。
刚性悬挂支撑点安装示意图
2）防范措施：目前采取的措施依然是缩短检修周期，及时发现并对偏转的螺栓进行纠偏，每次检修作业都对所有螺纹螺栓进行紧固。但这样治标不治本，因列车行车密度大运营时间长，留给设备检修的时间很少，从而造成检修工作强度较大，而采用刚性悬挂的一大原因就是因为它检修维护量少，所以根本的解决办法还是要研究如何缓解和释放刚性接触悬挂的振动能量，以保证悬挂结构部件的稳定性，如何减少零部件的数量，减少连接点，以减少故障发生的薄弱环节，或对T 头螺栓和连接部件进行技术改造，使其在保证原有功能的基础上不会发生偏转和松动。
2、接触线磨耗严重
经对刚性和柔性两种接触悬挂方式的接触网线磨耗情况进行调研发现，刚性悬挂接触网与柔性悬挂接触网相比，其平均磨耗量要大的多。刚性接触悬挂部分区段和部位磨耗非常严重，最严重的区段在运营多年后受电弓已经能够接触到汇流排。
（1）现象：锚段关节磨耗严重，特别是绝缘锚段关节的磨耗比较严重，当牵引所的绝缘锚段关节处于列车加速区段时，磨耗更为明显；特殊线路区段磨耗严重，按照线路及道床不同的类型结构来区分，一般情况为曲线段较直线段磨耗大，减振道床比整体道床磨耗情况严重，坡道较直线平道磨耗大。如果某个点正属于上述情况之一或者是任何两者的结合部位，磨耗则更为严重；汇流排中间接头处磨耗严重。
（2）原因分析：第一、加速度大，取流也较大，通常线面都有打火、放电痕迹，所以电气磨耗较为严重。第二、刚性悬挂接触网弓网压力较大，另外在加速区段和曲线段及减震道床区段弓网关系处于波动状态，冲击力及接触压力都不是稳定的，造成机械磨耗也增大，同样，汇流排中间接头处磨耗严重也是因为中间接头处连接不够紧密，弓网异常波动造成磨耗增大。
（3） 防范措施：可从接触网的源头进行防范，即在接触网设计时必须将绝缘锚段关节设在列车惰行减速区，在减震道床区段尽量减少线路曲线设计。要降低汇流排中间接头处的磨耗，除在检修时加强对螺栓的禁固外可研究改良中间接头和紧固元件工艺，使其性能更加稳定。
3、受电弓集中磨耗
（1）现象：机车受电弓碳滑板的磨耗不是均匀分布的，而是集中到几个部位。在铁路牵引供电系统中，多数区段使用柔性悬挂，在隧道等地采用刚性悬挂，通过刚柔过渡方式进行转换，列车在刚性悬挂区段，接触线易在受电弓滑板的凹槽出现卡线或者拉线故障。
（2）原因分析：按照设计标准，刚性接触网在每个锚段应呈正弦曲线分布，正弦曲线的周期为250m 左右，最大拉出值不超过200mm，这样的正线曲线在施工中很难精确实现，如果施工中不加以严格进行计算控制安装位置，则接触线与碳滑板的接触点易集中于碳滑板的局部位置，造成磨耗不均。
（3）防范措施：第一、在设计和施工阶段严格质量控制，精确计算和定位，使接触网真正实现设计要求的正弦曲线分布；第二、从弓网两个方面分析解决，如调整接触压力，选择优质滑板材质等。
4、中间接头螺纹滑牙
（1）现象：随着投入运营时间的增加，行车密度的增大，中间接头螺纹易出现滑牙现象，并呈现逐渐增长的趋势。
（2）原因分析：刚性悬挂无抬升量，受电弓的接触压力以及冲击力无法缓解，造成整个悬挂不断处于振动状态，一趟列车造成的振动幅值比较小，相应的能量也不大，但是行车密度加大后，能量叠加，振动合成后的能量要释放到刚性悬挂系统中，从而对悬挂系统造成较大影响，而中间接头是整个悬挂系统中最容易产生驰度的部位，在列车受电弓接触压力和冲击力的综合作用下，造成中间接头的螺纹滑牙。滑牙造成接头处产生硬点，对受流质量产生较大的不利影响。
（3）防范和处理措施：通常处理螺纹滑牙的方法就是更换中间接头，随着行车密度加大以及行车时间的不断延长，留给接触网检修的时间越来越少，而接头螺纹出现滑牙的现象又呈上升趋势，给接触网检修工作带来了更高的挑战。要从根本上解决问题，还需要从部件材质和连接工艺上考虑如何进行改进，也就是在保证电气性能要求的前提下采用硬度更高、耐磨性能更好的材质制造中间接头，或者改进汇流排和中间接头的连接工艺，分散接头螺纹处的受力，使螺纹不易被损坏。
三、结语
本文由于刚性悬挂接触网目前在铁路牵引供电系统中使用较少，现场实际运用区段较短，所以，在铁路运用过程中，刚性接触网出现的问题不仅只有这些，还需在今后的工作中对刚性悬挂的平顺性进行研究和改造，为铁路运输安全运行提供可靠的依据。
参考文献
[1]章毅.浅谈地铁接触网的常见故障及应对策略[J]. 住宅与房地产,2015,(8).
[2]陈吉刚．利用弹性线夹优化刚性接触网的动态性能［J］．城市轨道交通研究，2014，17(8):73-77．
论文作者:陈明鹏
论文发表刊物:《知识-力量》2018年3月下
论文发表时间:2018/5/25
标签：磨耗论文; 刚性论文; 区段论文; 螺栓论文; 螺纹论文; 槽钢论文; 故障论文; 《知识-力量》2018年3月下论文;