蒋秋明
大秦铁路股份有限公司大同西供电段 山西省大同市 037000
摘要：伴随电气化铁路规模地增加，接触网的维护需求也不断提升，作为基础的电力能源保障设备，加强接触网故障分析与预防，将有效降低铁路接触网故障率，为电气铁路运输提升可靠能源支撑。
关键词：电气化铁路；接触网；故障原因；防范措施
1导言
铁路属于重要的运输网络构成，受社会经济快速发展的推动，我国铁路规模已经占据世界之首，为持续的经济增长提供了有力基础保障。而在快速发展的同时也应当注意到，随着电气化铁路规模的急剧增加，后续的运维管理矛盾也日益凸显，随着《高速铁路接触网运行维修规则》的颁布，一定程度上解决了铁路接触网的运维压力，但铁路接触网受多种因素的影响，其故障表现也呈现出多样化的趋势，必然需要加强分析与防范。
2电气化铁道接触网的特点
接触网指的是在露天架设、没有备用的户外供电装置，极易受各种外界自然因素的影响，在出现故障问题时，会威胁列车运行的稳定性。因此，电气化铁道接触网必须具备以下特点：（1）接触网悬挂弹性须均匀；（2）接触线坡度变化须平滑；（3）在受电弓压力和风力的作用下，接触网具备一定的稳定性；（4）接触网结构和零件需要轻巧、简单，具有一定的标准化；（5）接触网要具有抗腐蚀性和耐磨性；（6）接触网建设在满足各项性能的基础上，能节省更多的成本。
3铁路接触网故障的诱发因素
3.1自然环境因素
基于其特殊的应用需求，铁路接触网需设置于露天环境之中，受自然环境及材料物理特性的影响，在实际的应用中存在着脆弱环节，如在面临恶劣天气时，其抵御能力相对较弱，在遭遇大雾、雷击等天气时，极易导致接触网天窗部分被击穿，从而中断电力能源的供应，使机车陷入瘫痪状态，甚至引发一系列的设备损害。而在面临冻雨天气时，还将引发电网冻结问题，出现接触网弓网现象，加之地震、泥石流等各类地质灾害影响，都会给接触网造成严重迫害，给铁路运行造成巨大损失。
3.2接触网材料因素
接触网所涉及的故障中，因材料而引发的占据了一定比重，一方面是由于在材料质量控制上存在缺陷，使劣质材料被应用其中。另一方面则是由于材料技术及设计要求匹配问题，导致材料使用期限及性能受限，最终使接触网故障率居高不下。由此对于材料的控制必须纳入重要管理范畴，以避免此类问题的持续产生。
3.3检验工作因素
检验是预防及排除潜在故障的重要方式，在接触网的检验过程中，对于其机械受力强度评估不准确，同时对于各个节点的零部件检查不细致，使日常检验工作效率及质量较低，无法及时的了解接触网运行状态。因此一旦接触网零部件产生脱落问题，势必影响其整个网络的正常运行。除此之外，随着列车运行密度的增加，进一步增加了接触网维护压力，其故障周期及故障率也持续增加。
3.4电流影响因素
电气化铁路以电力能源为基础，因此在接触网的运行中，由于受到电流变化的影响，使其难以发挥出应有的效能，导致运行的稳定性及效率下降，一定程度上影响电力能源的输送，一旦出现较大范围的变化，势必导致接触网的部件故障。
4电气化铁路接触网故障类型
4.1电气连接故障
接触网最核心的功能在于电力供应，属于一种机电结合的设施，由此在实际的应用中易出现电气故障。电气烧伤是接触网常见故障之一，同时也是影响较为严重的故障类型，该故障的产生大部分源于电气设计，即牵引裕量与牵引运能变化之间的不适应性所致，尤其随着新时期运输需求的增加，极大的超出了以往的设计预期，从而导致电气烧伤故障成为常态。
4.2弓网故障
弓网属于电能输送的主要承载形式，其可以实现单边供电、双边供电及越区供电等模式，而其在实际使用过程中，同样面临着一系列故障问题，主要源于两个方面的影响。一方面，由于弓网长时期处于高负荷状态，其各种零部件将产生不确定的形变，甚至发生脱落的现象，从而引发弓网故障问题。另一方面，伴随我国铁路动力的不断攀升，给弓网的使用带来了极大压力，已经大大超出了零部件的使用预期，加之大幅提升的运行速度，给接触网的整体运行均带来负担，其脆弱性也逐步凸显。此外，在严峻的自然条件影响下，其弓网的故障率也显著增加。
4.3绝缘故障
接触网属于高压供电设备，其具有一定的特殊性。绝缘是接触网中基本和重要的技术指标，但与地方供电线存在一定差异，接触网悬挂高度和列车比较近，极易被环境污染，在外界环境因素的影响下，为绝缘工作带来了一定的难度。绝缘材质、绝缘体和空气间隙会导致绝缘故障的出现，其主要表现出接触网带电部分对接触体放电，绝缘体部件会被击穿，出现接触网对地面放电的现象。造成绝缘故障的主要原因是清扫间距相对较长，周围环境污染问题比较严重，绝缘子表面会覆盖大量导电介质出现击穿现象；清扫工作不到位、周边出现化工污染问题时，绝缘子表面会覆盖大量导电介质被击穿；电气列车经过时，接触网和电气列车会长期处于摩擦运行状态，接触网表面出现一层碳粉，而碳粉会使电弧沿着表面出现击穿故障。另外，在铁路旁边会出现建筑物和自然植物，外界物体遇到自然灾害时会改变原有的状态。因此，在接触网和外界物体距离近的情况下，接触网会出现漏电故障。
5电气化铁路接触网故障的保护措施
5.1弓网故障的应对措施
为了有效地解决弓网故障，相关技术人员需要强化接触网参数监测工作。严格按照运行指标进行，定期监测接触网的各项参数，掌握设备的实际状态，在出现问题的情况下及时进行修正和更换。并强化接触网各个位置的螺栓、止动垫片、螺母等各项检查工作，在设备投入使用初期，需要做好各个部位螺栓和螺母加固工作，定期检查运行松动问题。除此之外，在各项条件允许的情况下，尽量使用防松螺母或其他防松措施。在实际的设备安装过程中，需要深入分析各个地区的气候条件、温度条件，做好自然灾害预防准备工作。
5.2绝缘故障的应对措施
在绝缘故障应对过程中，相关人员需要做好绝缘清扫工作。在短期内清扫污染严重的区域，并在外部环境恶劣区域实行抗污性强的硅橡胶绝缘子，如化工厂、矿场等粉尘污染严重区段的绝缘体。另外，为了有效地调整接触网线索，需要深入分析外部环境和温度的变化，确保绝缘物体承受一定范围内的温差变化，及时地清除铁路的各项影响因素，如周边建筑物、植物和动物等。
5.3电气联结故障的措施
在电气化铁路接触网中，电气联结故障的主要原因是运输过程中出现超负荷问题，相关人员需要采取相应的措施解决这一问题：（1）加大电气化铁路接触网的载流量，确保接触网载流量满足最大运输需求；（2）增设电气铁路和接触网，这样能够分担运输压力，减少电气联结故障的出现。
6结语
随着社会经济的快速发展，社会各界对交通运输行业的需求在不断提高，铁路工程项目建设规模在不断扩大，电气化铁路遍及各个运输干线。如果出现接触网弓网故障，修复具有一定的难度，故障范围比较大，停电时间很长，在很大程度上影响着交通运输行业的发展。
参考文献
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