孟祥飛

鄭州市軌道交通有限公司運(yùn)營分公司

地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障和防范措施解析

孟祥飛

鄭州市軌道交通有限公司運(yùn)營分公司

地鐵通過接觸網(wǎng)能夠?yàn)榱熊囘\(yùn)行提供電能，作為地鐵供電系統(tǒng)的主要設(shè)備，接觸網(wǎng)對地鐵運(yùn)行意義重大。柔性與剛性是架空接觸網(wǎng)的主要類型，其中剛性接觸網(wǎng)在我國地鐵供電系統(tǒng)中應(yīng)用較多，但通過長期運(yùn)營情況分析，目前還存在較多故障問題，為避免影響地鐵系統(tǒng)正常運(yùn)行。本文主要對地鐵供電系統(tǒng)剛性接觸網(wǎng)的常見故障進(jìn)行了分析，并提出科學(xué)合理的防范措施。

地鐵供電系統(tǒng)；剛性接觸網(wǎng)；常見故障

在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，我國交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展速度越來越快。地鐵作為交通運(yùn)輸體系的重要交通工具，其供電系統(tǒng)是否正常將嚴(yán)重影響地鐵運(yùn)行的安全性。柔性接觸網(wǎng)與剛性接觸網(wǎng)是構(gòu)成地鐵接觸網(wǎng)的主要成分，在地鐵供電系統(tǒng)運(yùn)行中剛性接觸網(wǎng)常見故障問題主要體現(xiàn)在接觸線磨耗、受電弓磨耗等方面，通過對地鐵接觸網(wǎng)運(yùn)行環(huán)節(jié)存在的問題，可確保提出的措施行之有效，這對地鐵剛性接觸網(wǎng)的安全維護(hù)極為關(guān)鍵，更是維護(hù)列車運(yùn)行安全的重要保障。

一、剛性接觸網(wǎng)的特征

剛性接觸網(wǎng)作為地鐵供電系統(tǒng)的重要構(gòu)成部件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。匯流排、接觸線、絕緣子等都是構(gòu)成剛性懸掛接觸網(wǎng)的主要成分。其中匯流排不僅能夠作為接觸線固定的嵌體，還是導(dǎo)電截面的重要構(gòu)成部分。按照匯流排截面形狀也可將其劃分為2類：T型、 型。現(xiàn)階段，我國應(yīng)用最多的為 型。型結(jié)構(gòu)剛性懸掛不僅利于安裝、架設(shè)，還具備良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在接觸線架設(shè)環(huán)節(jié)，通過專用滑動式放線小車的使用，可通過 型結(jié)構(gòu)彈性力，向匯流排卡槽內(nèi)嵌入接觸線。同時(shí)，通過兩側(cè)夾持力可進(jìn)行接觸線固定，進(jìn)而提高其運(yùn)行穩(wěn)定性。具體特征如下：

1、1200m㎡為 型剛性懸掛匯流排當(dāng)量截面積，與柔性150m㎡硬銅絞線(8根)相同。應(yīng)向傳統(tǒng)柔性懸掛接觸導(dǎo)線內(nèi)嵌入，與柔性懸掛承力索、接觸導(dǎo)線等功效一致。因此，與傳統(tǒng)柔性懸掛接觸網(wǎng)相比，剛性懸掛結(jié)構(gòu)形式更為簡單、緊湊，便于施工。如圖1所示。

2、無張力自然懸掛狀態(tài)為剛性懸掛接觸網(wǎng)所處狀態(tài)，其通過鋁合金匯流排剛性實(shí)現(xiàn)接觸導(dǎo)向位置不變，無需進(jìn)行重力下錨張力裝置設(shè)置，這樣就降低了懸掛結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，能夠?qū)τ邢匏淼揽臻g有效節(jié)約。

3、選取硬質(zhì)鋁合金材質(zhì)作為剛性懸掛材料，施工中存有任何失誤都會產(chǎn)生極大危害，如匯流排永久變形等。為此，在剛性懸掛施工環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)控把關(guān)施工工藝的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的要素，如人員、技術(shù)、系統(tǒng)及設(shè)備等。

二、地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障

作為低凈空架接觸網(wǎng)懸掛形式，剛性接觸網(wǎng)因其簡單的結(jié)構(gòu)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)在地鐵供電系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。但在地鐵長期運(yùn)營中，由于多種因素的影響，往往會出現(xiàn)以下故障。

1、接觸線故障

(1)拉弧燒損。接觸線拉弧燒損故障包含不合理的跨距設(shè)計(jì)、選擇的小曲線半徑位置剛性定位線夾不合理，匯流排卡滯變形，接觸線脫槽，受電弓過分段等位置不平滑等。按照理論知識、現(xiàn)場調(diào)研及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可選取的標(biāo)準(zhǔn)跨距為8m，要求在10m以內(nèi)控制最大跨距。

(2)磨耗。行駛環(huán)節(jié)，列車因其具有較快速度，極易出現(xiàn)電氣磨耗問題，一般磨耗都會出現(xiàn)于錨段關(guān)節(jié)、特殊線路及匯流排接頭等位置。同時(shí)因具有較大弓網(wǎng)壓力，也會加大機(jī)械磨耗量。當(dāng)無法達(dá)到匯流排接頭緊密的效果時(shí)，將嚴(yán)重磨耗接頭位置。

2、零件松動脫落故障。因其自身結(jié)構(gòu)不合理，極易出現(xiàn)T頭螺栓偏轉(zhuǎn)問題，特別是振動時(shí)間較長的情況下，因T頭螺栓出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)問題，待偏轉(zhuǎn)程度達(dá)到一定程度后將產(chǎn)生零件脫落現(xiàn)象。以定位絕緣子為例，其脫落原因?yàn)槁菟ㄟB接零部件，但具有大量連接點(diǎn)，因受電弓振動影響，松動現(xiàn)象將慢慢出現(xiàn)，直至脫落。

3、受電弓磨耗故障。受電弓滑板凹槽部位接觸線將產(chǎn)生卡線、拉線等問題。究其原因?yàn)橐哉€曲線方式作為各個(gè)錨段之間接觸網(wǎng)的分布形式，250m為其周期，且在20cm以內(nèi)控制最大拉出值，這種情況控制精確度難度較大，進(jìn)而出現(xiàn)不均勻磨耗現(xiàn)象。

三、地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)防范措施

1、安裝小曲線半徑段匯流排時(shí)，應(yīng)避免定位線夾卡滯匯流排，此位置應(yīng)選取旋轉(zhuǎn)定位線夾，并做好定期維護(hù)、檢查工作。在匯流排選用前，應(yīng)對其熱脹冷縮性能進(jìn)行充分考慮，除此之外，在安裝環(huán)節(jié)應(yīng)確保定位線夾和匯流排都在一個(gè)平面內(nèi)，防止出現(xiàn)卡滯問題。完成安裝匯流排作業(yè)后，需將標(biāo)記設(shè)置到定位位置，防止因振動等因素，出現(xiàn)松動現(xiàn)象，導(dǎo)致卡滯問題產(chǎn)生。

2、要求根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，定期做好清潔工作，尤其是易污染部位必須確保其整潔性。如局部局域具有極差工作環(huán)境，需選取硅橡膠材料的絕緣子，并清理干凈環(huán)境極差情況下的絕緣子。在設(shè)計(jì)匯流排定位線夾時(shí)，應(yīng)確保其結(jié)合匯流排位置的平滑性，在安裝環(huán)節(jié)，應(yīng)以橫平順直為標(biāo)準(zhǔn)，且與軌道高度限制相符。

3、在安裝接觸線環(huán)節(jié)，盡可能不出現(xiàn)硬彎現(xiàn)象，確保具有清潔的匯流排鉗口，需在鉗口內(nèi)完全嵌入接觸線。除此之外，隧道水患嚴(yán)重的情況下，應(yīng)做好防水工作，如將防護(hù)罩加設(shè)到匯流排位置等。

4、在列車減速區(qū)進(jìn)行接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須安設(shè)絕緣錨段關(guān)節(jié)。減震道床區(qū)段設(shè)計(jì)曲線時(shí)，需及時(shí)對接頭施工工藝加以改善，做好緊固作業(yè)，進(jìn)而提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

5、為避免零件松動脫落，在運(yùn)行過程中應(yīng)選取科學(xué)的措施降低剛性接觸網(wǎng)的振動量，以此提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。除此之外，還需適當(dāng)減少使用零部件的量，也就是說盡可能降低連接點(diǎn)的數(shù)量，進(jìn)而避免大量故障出現(xiàn)于連接點(diǎn)位置。

四、結(jié)束語

綜上所述，作為地鐵供電系統(tǒng)的主要構(gòu)成成分，剛性接觸網(wǎng)的質(zhì)量、性能與列車運(yùn)行的安全性息息相關(guān)。伴隨通車運(yùn)營時(shí)間的不斷延長，在運(yùn)行過程中剛性接觸網(wǎng)往往會產(chǎn)生故障問題，這種情況下，必須對故障原因進(jìn)行深入分析，并根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，采取科學(xué)有效的防范措施進(jìn)行有效處理，只有這樣才能促進(jìn)地鐵交通事業(yè)的快速發(fā)展。

[1]余強(qiáng);地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障和防范措施解析[J].科技展望.2015.09..93

孟祥飛，男，1987年6月，河南尉氏，大專，供電系統(tǒng)，助理工程師