地铁接触网常见故障分析及其应对方法
摘要：地铁供电系统对地铁的运行起到至关重要的作用，其中接触网是地铁供电系统的重要组成设备。接触网故障问题直接影响着地铁的发展，当前引起接触网故障的因素很多，我们在这方面依然存在着不足和需要改进的地方。本文分析了地铁接触网常见故障，并提出了应对方法。
关键词：地铁接触网；常见故障；应对方法
 
一、地铁接触网概况
接触轨的牵引网在地铁系统的运用具有悠久的历史，世界上早期修建的地下铁道大多采用了这种类型的牵引网，目前特别重视城市景观的新兴现代化城市也仍然在采用这种方式，如北京轻轨、新加坡、温哥华地铁等。
目前国内地铁已有运行经验的接触网类型主要有：北京地铁隧道及地面均采用上接触式低碳钢
接触轨；上海市轨道交通1号线和2号线在隧道内采用的是弹性支座有补偿简单悬挂接触网；广州地铁1号线采用架空全补偿链形悬挂接触网，2号线和3号线隧道内采用刚性悬挂接触网，4号线采用下接触式钢铝复合接触轨；深圳市地铁采用架空全补偿链形悬挂接触网；武汉轻轨采用下接触式钢铝复合接触轨；大连轻轨采用架空全补偿链形悬挂接触网；重庆轻轨工程采用与跨座式车辆配套的侧接触式T型汇流排刚性接触网。归纳起来城市轨道接触网有三大类型：接触轨类接触网；架空柔性接触网；架空刚性接触网。这些接触网在地铁的发展中，起着重要作用。
接触网主要有以下特点：（1）工作状态变得恶劣的状况下，容易发生弓网事故。电力机车在高速运行过程中，由于接触悬挂沿跨距的弹性的不均匀、受电弓的惯性力以及空气动力的影响，受电弓在垂直的方向上将会产生一定振幅的振动，此种振动会使接触网的工作状态发生变化，在工作状态变得恶劣的状况下，容易发生弓网事故。（2）接触网的安装架设是以无备用设备的方式安装。接触网的安装架设是以无备用设备的方式安装的，一旦损坏将无备用设备替换，会造成机车中断运行，对铁路运输带来负面影响。
二、地铁接触网常见故障分析及其应对方法
（一）接触网短路
一般而言,若是接触网设备对地短路而引起永久性短路故障,由于短路电流大,直流开关自身的大电流脱扣保护会最先动作,强行试送电也不会成功。因此,一旦出现大电流脱扣保护动作,接触网专业应引起高度重视,利用巡视等方式,重点检查接触网绝缘部件是否有短路现象(如破裂或烧伤),或接触网附近的接地金属部件是否搭在接触网上。
值得注意的是,露天段接触网设备由于雷击而引起跳闸情况,包括直接雷击和感应雷击等。直接雷击,是指雷电直接作用于承力索、接触线、附加导线或支柱上,使接触网产生直击雷过电压,过电压叠加后其峰值可达上千千伏甚至更高,导致接触网设备烧损。感应雷击,是指雷电作用于接触网附近,雷击对地放电后,空气中迅速变化的电磁场在接触网上产生感应过电压。感应过电压一般为数百千伏,引发接触网跳闸的事故较多广州地铁3号线时间,但是比直接雷击的危害性要小。雷击一般会造成接触网绝缘部件闪络放电,严重时会击碎绝缘子。陶瓷绝缘子的绝缘性能较好,闪络后一般很快就能恢复绝缘性能,甚至在绝缘子裙边被部分击碎的情况下,短时间内其绝缘性能仍可满足使用。因此,在发生类似故障时,若现场情况不允许立刻更换,可暂不进行更换,以尽量减少对地铁运营的影响。
（二）接触网断线
1、接触网断线故障与成因
烧断：电连接线夹与接触线接触不良或电连接线夹与接触线的接触载流面不够，造成接触线烧伤、断线。承力索断线后对大地或机车车辆短路放电，造成接触线烧断。绝缘子闪络或击穿造成接触网对大地短路放电，烧伤、烧断接触线。电力机车上受电弓支持绝缘子击穿或爆炸造成接触网对机车、大地短路，烧断接触线。主导电回路不畅或因接触线载流截面减小使其通过的电流量超过额定载流量引起烧断。接触线存有严重硬点、死点或线面严重扭转，使运行受电弓离线产生电弧烧伤接触线，恶性循环，造成接触线断线。
拉断：接触线局部磨耗超标准未及时发现、处理。接触线局部烧伤严重未及时发现、处理。腐蚀或全磨耗严重被拉断。补偿卡滞，温度急剧下降时，接触线张力过大导致拉断。
电力机车受电弓刮断:一般是由于接触网存在有严重的质量缺陷或技术问题，造成电力机车运行受电弓钻弓、刮弓，从而刮断接触线。
2、应对方法
对于接触网断线问题可采取以下措施应对：按规定时间、周期及标准测量接触线的磨耗，对局部磨耗超过规定的及时进行电气补强、切断后做接头或更换。日常检修作业中注意检查接触线的损伤情况，发现局部损伤截面超过规定时，应视情况及时进行电气补强，或切断后做接头。日常巡视或检修中，注意线夹处及定位点处接触线的磨耗情况，发现磨耗或损伤超过规定者及时进行处理。发现接触线存在的死弯及时校直或切断做接头，对存在的硬点及时消除。按规定时间、周期及标准检修各种电连接器。对电连接器与接触线接触面载流不够的区段（如长大坡道、重载区段），适当增设电连接器组数或增大电连接器与接触线的接触载流面。
当出现断线故障时可采取以下措施进行处理：一个锚段内接触线、承力索接头补强总数都不能超过4处，接头距悬挂点不小于2m，接触线两接头或承力索两接头之间的距离不小于80m。制作接触线接头时，若断线长度小于100mm时，可以直接连接。制作承力索接头时，若断线长度小于150mm时，可以直接连接。
（三）补偿装置故障
接触网补偿装置设在锚段的两端，具有自动补偿承力索或者接触线的张力，其性能优劣对接
触网供电质量有很大的影响，所以对补偿器的传动效率、安全性、免维修、负载能力和可靠性等方面的性能要求很严格。
接触网补偿器在运用中，存在一些突出的问题。如在补偿器绳磨双环杆方面，新型大滑轮补偿器采用承力索和接触线在支柱同侧下锚的形式，容易导致承力索补偿器与接触线锚固连接件双环杆相磨，减少了双环杆截面抗拉的截面，降低了抗拉强度，从而存在安全隐患，造成双环杆断裂塌网等事故。在滑轮长期偏磨的情况下，容易造成补偿绳脱槽、槽边变薄、定滑轮被磨得很锋利，从而将补偿绳割断，酿成事故。
为了解决接触网补偿器中出现的问题，保证补偿器与双线杆不互磨，可以在加工制作线锚角钢工序时，保证补偿绳与双环杆间有一定的间隙，运行中不相互摩擦，将锚固点偏中心位置。通过加装单双耳连接器，实现滑轮组随锚支偏角的变化左右旋转和滑轮自由活动，从而克服剪切力。周期性地为滑轮注入油脂，间隔时间不要长于一年，从而保证滑轮升降自如，转动灵活，不发生卡滞现象。换用传动效率高的新型大滑轮补偿器，提高其传动效率，减少维修量。
结束语
通过对接触网在地铁中的常见故障分析，进一步明确了接触网对地铁的影响力。因此，在地铁的后续发展中，要不断提高接触网跳闸问题的解决，促进建地铁的进一步发展。
参考文献
[1]芮小刚.地铁接触网常见故障和问题分析及其应对方法[J]. 科技信息,2012年2期.
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