摘要：当前，地铁是人们出行的主要交通工具，地铁接触网在运行中出现的故障所导致的地铁营运中断，威胁着乘客的出行安全。由此可见，地铁刚性接触网设备的稳定性及安全性关系到整个地铁系统的安全运营。常见的一些故障如零部件松动脱落、接触线故障等问题，都会影响地铁的安全可靠运行。
关键词：地铁供电系统；刚性接触网；故障；措施
一、地铁刚性接触网的概况
刚性接触网是地铁供电系统中的重要组成部分，主要由绝缘子、接触线、汇流排等部分组成。刚性接触网具有無须张力补偿、无外力张力、占用净空小、结构简单的优点。此外，刚性接触网除了具有运营可扩展性，还有以下优点：（1）平面布置方便。根据需要，刚性接触网可在特殊的地方设计成可移动的形式，如防淹门、隧道短人防门、车辆段检修库等。（2）受网关系更好。在地铁刚性接触网的设计过程中，对其自身的要求较高，误差要求也较小，使受电弓滑动时受到的波动较小，从而增加其自身的稳定性。（3）散热性好。地铁刚性接触网中的汇流排具备散热功能，在运行过程中可以提高散热效果，并且还具有可扩展性高的特点。
二、刚性接触网设备的常见故障
2.1锚段关节、线岔及分段绝缘器处拉弧现象
锚段关节、线岔、分段绝缘器是刚性接触网系统中实现不同锚段或着不同线路（正线与侧线）的过渡转换的元件，其状态的好坏直接影响弓网关系的运行状态。锚段关节、线岔、分段绝缘器是两个锚段间的衔接部件，在运营检修中发现，这些衔接的部件常常会出现拉弧现象，导致锚段关节、线岔、分段绝缘器处的汇流排、接触线及分段绝缘其本体的导滑板出现烧伤、麻点现象。拉弧现象，对接触网设备及列车受电弓来说是一种危害，影响设备的运行质量，进而影响地铁列车的安全运行。经过日常的设备维护检修发现，出现拉弧的原因大概有以下几点：（1）关节处两汇流排的的导高参数不符合检修标准；（2）分段绝缘器与相邻的汇流排接触线存在较大的导高差异；（3）列车受电弓在高速运行中受到线路的影响导致弓网关系状态不良好。
2.2汇流排绝缘子倾斜及脏污
汇流排绝缘子在接触网中起到悬挂汇流排及带电体与接地体间绝缘的作用，是接触网安全供电的关键部件。在地铁运行过程中，汇流排绝缘子需要承受及消化列车受电弓高速滑行的顺线路的冲击力，因此在长期运行中，绝缘子会出现顺线路的倾斜，如未及时处理，顺线路的倾斜角度过大，超出绝缘子的负荷能力导致绝缘子出现断裂，从而绝缘子的绝缘性能下降，影响供电安全。地铁隧道是一个封闭的区间，隧道的粉尘（含金属粉尘）会随着隧道活塞风的作用，黏附在汇流排绝缘子上，导致绝缘子出现脏污现象。绝缘子的表面光洁程度与绝缘性能存在正相关关系，因此，绝缘子的脏污超出一定程度，绝缘子1500V的高电流作用下，会出现闪络甚至击穿现象，进而影响供电的安全性。
2.3接触线脱槽现象
接触线与汇流排是一个整体的载流导体，为地铁列车提供供电动能。在隧道环境中，隧道结构往往随着外部环境的变化而存在渗漏水情况，从而影响接触网设备的供电安全性能。隧道渗漏水是结构的病害，同时也对接触网设备的危害存在很大的风险。刚性接触网接触线脱槽，是由隧道结构滴水滴至汇流排上并在汇流排与接触线的结合缝中形成水垢，水垢挤出汇流排中接触线的现象。接触线脱槽，导致接触线导高降低，形成硬点，并经过长期的运行该处的接触线会出现异常磨耗，进而影响接触线的使用寿命甚至影响设备的正常运行状态。如果接触线脱槽范围大且严重时，就直接影响弓网关系，导致中断供电及行车。
2.4中间接头螺栓螺纹滑牙现象
中间接头是连接两节汇流排的关节连接部件，起着承接及导流作用。
中间接头也称为鱼尾板，分别内嵌进两节汇流排端头并通过螺栓连接紧固汇流排与内嵌的鱼尾板，形成汇流排间的连接。列车的运行，会给刚性接触网带来顺线路的冲击力及向上的抬升力，同时由于刚性接触网不具有弹性的特点，这部分能量只能在接触网设备上自行消化，从而使汇流排间会产生不均衡的能量导致出现不同程度的震动。在长期的运行中，能量的消化会给汇流排中间接头的螺栓螺纹带来损伤滑牙的危害，进而影响汇流排的连接紧固性，导致接触线高度降低，不符合检修标准。
三、防范措施研究
3.1防范螺纹滑牙与螺栓松动故障方面
现阶段，在T型头螺栓松动问题处理方面仍未研究出有较高可行性及有效的技术防范措施或者手段。一般通过加强日常检修排查力度，加强巡视，发现存在松动情况，及时进行紧固。也可在正式接触悬挂完成后，在螺栓上涂刷紧固标记，用以及时发现螺栓松动情况，及时处理，提前消除因螺栓松动造成的隐患。同时可通过增加弹性垫圈，采用带有插销的螺栓、减少零件数量等措施，防范螺栓松动故障。螺栓滑牙问题的防范处理，在施工过程中很难有效根治解决，应从材料选用上进行合理选择，合理选择中间接头材料，合理设置连接方式，分散螺纹受力，降低故障发生概率。
3.2防范磨耗异常故障问题方面
在防范磨耗异常故障方面应从设计阶段和施工阶段综合考虑。①出站加速段、变坡点、减振道床及锚段关节处为刚性接触网受流的薄弱位置，在这些薄弱环节采用弹性定位线夹，增加刚性接触网的弹性，避免硬点的形成，从而降低磨耗；②一个锚段或两个锚段为一个完整周期，锚段内的直线区段斜率保持固定不变，增加弓网磨耗的均匀性；将最大拉出值由固定值调整为一个可变化的范围，避免最大拉出值处的不均匀磨耗；③在道岔处将正线、渡线接触网布置于正线线路中心的同一侧，降低对受电弓不均匀振动的影响，改进道岔处弓网受流条件，改善弓网磨耗；④严格按照设计要求、规范及标准要求进行施工，确保各参数施工调整到位。
3.3防范汇流排各方面故障问题方面
①重视材料选用，尽可能选用具备较强热胀冷缩性能的汇流排，在汇流排施工时，施工人员对汇流排与定位线夹连接处进行深层清理，确保连接位置清洁，防止卡滞，进而确保汇流排与定位线夹处于同一平面，避免故障发生；②对于污染较为严重的区域加强清扫处理；对地铁周边情况做好日常检查，及时发现影响接触网供电稳定与安全的各种潜在因素，并及时处理，消除各种潜在安全隐患；③在出站加速段、变坡点、减振道床及锚段关节处使用弹性定位线夹，增加刚性接触网的弹性。④汇流排安装时严格按照设计要求进行施工，并满足两段汇流排之间的夹槽连接处不平顺度须小于0.3mm,两段汇流排接缝处的缝隙应小于1.0mm。汇流排中轴线应垂直于所在处的轨顶平面，偏斜不应大于1°。⑤刚性接触线架设时采用架线小车导入安装方法，利用架线小车牵引与铜导槽组联动控制进行展放和导嵌接触导线，以确保接触导线架设后平滑自然，不产生硬弯和损伤情况。⑥运营期间，加强线路巡视，在隧道渗水处及靠近隧道洞口刚柔过渡处，确保汇流排防护罩安装稳固，避免在低温情况下因滴漏水产生结冰而引发故障。
结语：
近年来，交通事业的发展为我国社会经济建设做出了巨大的贡献。作为交通事业中的重要组成部分，地铁行业的发展不仅直接关系着民生问题，而且对我国交通事业的发展也有重要的影响。因此，论文对地铁刚性接触网进行分析，并对地铁供电系统中刚性接触网常见的故障展开研究，进而提出地铁供电系统中刚性接触网故障的防范措施，为确保地铁供电系统安全可靠稳定运行贡献绵薄之力。
参考文献：
[1]杨家伟.地铁受电弓强度及疲劳可靠性研究[D].西南交通大学，2017.
[2]李泉雄.刚性接触网接触线脱槽的分析与解决办法[J].科技视界，2017（11）
[3]关金发.受电弓与刚性接触网动力相互作用研究[D].成都：西南交通大学，2016.