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城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析杨林新

发表时间：2020/11/26 来源：《基层建设》2020年第22期作者：杨林新徐迪

[导读] 摘要：城市轨道交通对于现代化的发展来说是非常重要的，而其中供电系统中接触网的安全也能够有效地促进轨道交通的正常运营。

        沈阳地铁集团有限公司运营分公司辽宁省沈阳市 110000
        摘要：城市轨道交通对于现代化的发展来说是非常重要的，而其中供电系统中接触网的安全也能够有效地促进轨道交通的正常运营。因此，要采用更合理的方式改善轨道交通供电系统中接触网的常见故障，加强接触网的维护管理，改善故障出现的频率。对一些不见要进行良好的出厂验收，利用新时代的发展创新技术，改进接触网的安装方案，更好的保障列车的安全平稳运行。鉴于此，本文主要分析城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障。
        关键词：城市轨道交通；供电系统；接触网；故障
        1、引言
        随着国家经济的发展和科学技术水平的提升，城市轨道交通技术也得到迅猛发展，地铁成为了人们重要的出行工具，但是地铁运行的供电系统中存在接触网故障的问题，因此，本文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。
        2、刚性和柔性的接触网技术性能对比
        城市轨道交通供电系统主要有接触网、接触轨以及跨坐式独轨接触等方式。但是，就目前而言，大城市基本都是以接触网的方式为主。接触网的作用主要是为电机车直接提供电能的装置。接触网按照其悬挂类型可以分为刚性和柔性两种接触网，这两种接触网都已在城市轨道交通系统中得到了广泛的应用。刚性接触网可以通过悬挂装置安装在轨道的上方，接触线嵌入到汇流排夹线槽中。对两者进行选择时，需要结合多种情况综合分析，如线路条件、技术稳定性以及运维便利性等。两者进行对比，刚性接触网的优点很多，比如安装范围小，费用消耗低，结构装置简单，方便维护以及抗断能力强等等，能够充分的满足地铁运营的稳定性以及可靠性要求；而柔性接触网的优点也很多，比如投资少，跨距长，动态均匀性好以及良好的受流等等，其缺点是维护调整较为繁琐。
        3、城市轨道交通供电系统中接触网构造产生问题因素
        3.1、大自然外界因素
        城市轨道交通供电系统接触网构造长时间暴露于户外条件下，天气波动轻易就能对城市轨道交通供电系统接触网构造装置构成不良作用。在现实的作业过程中，如果发生打雷下雨状况亦或起雾天气，很大概率能导致铁路接触网遭到雷击，铁路列车车身可能出现由于断电故障的发生进而造成烧损阻隔问题，遭到损坏的周边自然条件也可能损坏城市轨道交通供电系统接触网构造。造成城市轨道交通供电系统接触网状构造发生弓形网络的故障。上述原因均可能造成铁路接触网的相关数据信息产生变化，进而导致城市轨道交通供电系统运送系统产生数额不菲的不必要亏损。
        3.2、铁路接触网状构造建造原材料
        城市轨道交通供电系统接触网原始材料的质量不佳是造成铁道接触网构造发生运行问题的主要因素之一，相关单位在挑选城市轨道交通供电系统接触网构造有关建造原材料的时候，具体负责采购的部门没能依照特定的规划需求实行采购相关流程，使得城市轨道交通供电系统接触网构造的功能和实际使用年限不同程度的下降和缩短，产生问题的几率将大幅提高。
        3.3、铁路接触网状构造的安全检查作业
        城市轨道交通供电系统接触网构造产生的问题包括下述两点：第一点为外界物理受力过大的情况下，造成城市轨道交通供电系统接触网状构造附属件形变的重要因素，尤其是城市轨道交通供电系统接触网构造处于严重疲劳受损的状态之下的时候。第二点是有关检查人员执行相关的排查作业程序的时候，对于城市轨道交通供电系统接触网构造附属件的查验没能严格执行，可能造成城市轨道交通供电系统接触网构造附属件的掉落失效故障产生，抑制城市轨道交通供电系统接触网构造的安全平稳运营。

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        4、城市轨道交通供电系统中接触网故障的优化措施分析
        4.1、空间尺寸问题
        柔性接触网具有零部件较多、结构复杂、接触线抗拉强度要求高，安装时需要考虑施工条件对接触网安装空间的影响，应结合土建空间，分析柔性接触网悬挂安装空间，优化仿真分析悬挂点结构，优化悬挂点的支持结构，避免出现挤弓、变形等问题，因此在螺栓处要进行防松加固，采用止动垫圈、双螺母、或弹性垫圈对螺栓进行紧固，降低螺栓脱落风险。同时还要明确设备出厂的验收标准，定期对这些结构进行检查，发现问题及时维修和更换，减少安全隐患，确保城市轨道交通系统平稳安全运营，保障城市交通系统的良性发展。
        4.2、刚柔过渡方式
        在柔性接触网和刚性接触网的连接部分需要由刚柔过度方式，刚柔过度方式结构较为复杂，刚柔过渡的接触部位容易出现刚柔弹性渐变，带来刚柔过渡区安全隐患。因为在这个接触部位容易发生不平顺的情况，进而导致接触网磨损的异常和拉弧等现象，为了解决这一问题，采用贯通式刚柔过度方式，贯通式刚柔过度方式对降低刚柔渐变中的振动具有明显降低作用，其在过渡中较为平顺，具有安装简单和调整方便的优势，在城市轨道交通的供电系统中得到广泛应用。因此贯通式刚柔过度方式能够有效解决刚柔过渡中剧烈振动及不平顺的现象，促进城市轨道交通的供电系统刚柔过渡的平稳，保障其安全运行。
        4.3、分段绝缘器
        根据调查结果和柔性基础网分段绝缘器的运行反馈情况看，分段绝缘器容易出现的故障有局部腐蚀、调整状态不良等问题。此外，分段绝缘器作为接触网供电分割的重要部位，由于其具有较大的重量，如果分段绝缘器底部的接触线和导滑板连接线不再同一个平面上，就会出现硬点，进而造成分段绝缘器造成严重的磨损、拉弧等现象。
        分段绝缘器长期露天工作，受阳光直晒和风吹雨打，分段绝缘器极容易发生材质老化，且其表面堆积的污染物过多时，就会腐蚀分段绝缘器的内部，造成局部腐蚀，导致分段绝缘器被击穿。针对分段绝缘器的这一问题，应在采购之初就加强验收管理，保障设备的质量和完整性，在安装过程中，也要仔细检查，尽可能消除可能存在的硬点，保证链接部位的平顺性，同时后期的使用过程中也要做好定期的检修和维护，清理污染物，尽可能消除分段绝缘器可能存在的安全隐患。
        4.4、强化检查维修层面的工作
        利用综合检修作业车对铁路接触网构造系统实行平时检查维护，保证诸设备参数在限界值以内，相关单位贯彻“预防为主、重检慎秀”的理念，使用 6C 体系实行监测，可以第一时间捕捉到并且处理装备发热、电化学侵蚀等层面的弊端。检修人员的检修工作要配备先进的工具，在进行维修工作时，一定要与上级相关管理单位事先实行有效沟通、交涉，进而确保相关检修技术任务的品质与结果。
        5、结束语
        随着国家的不断进步，城市轨道交通技术也在迅速发展，地铁已经成为了人们出行最重要的交通工具，因此，地铁的安全运行也备受公众的重视。地铁的安全运行离不开供电系统，而接触网是供电系统中非常重要的一个组成部分。接触网根据悬挂类型可以分为刚性接触网和柔性接触网，是牵引供电系统中的重要部分，承担着为客车供电的重任，因此，一旦出现故障就会影响供电系统的正常运行。因此，对接触网的技术性能以及常见故障进行综合分析是非常有必要的。
        参考文献：
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        [2]高鹏飞.城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析[J].城市建设理论研究（电子版），2019（15）：116.
        [3]牛景露.城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析[J].科技创新与应用，2019（07）：143-144.
        [4]柴段鲲.城市轨道交通直流供电系统故障建模与保护仿真系统开发[D].北京交通大学，2017.
        [5]宋晓明.城市轨道交通牵引供电系统故障定位研究[D].北京交通大学，2015.