宋吉卿 于新成 郭庆
中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266109
摘要：接触网是电气化铁路的重要组成部分在人们的生活工作中，有着不可忽视的作用。随着我国社会经济的进一步发展，为了满足交通运输的需求，高速公路以及铁路的建设工作也逐渐增多，近些年来我国的道路建设水平在不断的提升，为了提升铁路运输的效率性以及稳定性，在建造铁路工程的过程中，相关工程人员在不断引进新型的国外技术，在我国社会环境的基础上，对铁路进行建设。电气化铁路建设工作中有一项非常重要的工作就是接触网，接触网是铁路运行工作的基础，是支撑铁路运行的重要工具。为了提高铁路的运行效率，就需要铁路工程中接触网的施工保持质量，本次研究将以我国的铁路发展现状作为研究基础，探究铁路工程中接触网的具体应用。
关键词：电气化铁路；接触网；故障原因；防护措施
引言
近年来，电气化铁路事业取得了较好的成绩，受到人们的广泛关注。相较传统的铁路形势，电气化铁路全新的发展模式，在运输能力方面具有更高的要求，有利于降低施工中的能源消耗，在不影响电气化铁路正常运行的前提下，减少电气化铁路运行成本。在电气化铁路运行过程中，其需要利用接触网设备提升自身的动力，需要及时发现电气化铁路接触网中存在的问题，并在第一时间内实施针对性措施加以解决，避免接触网设备出现故障影响铁路列车的正常行驶。
1电气化铁路接触网概述
作为电气化铁路基础设施的主要组成部分之一，接触网主要利用露天架空线路来支持列车的稳定运行。一般来讲，主要包括定位装置、支柱基础、支持装置以及接触悬挂四个部分。就支柱基础来讲，主要作用是支持供电装置、定位装置以及用于承受接触悬挂，所有装置的负荷都由支柱基础承受，同时要确保在固定位置上进行接触悬挂。要想从根本上确保支柱的稳定性，在具体选择支柱的过程中，通常以钢支柱或者是钢筋混凝土支柱为主，在钢筋混凝土基础上将其进行固定。而支持装置则主要是为接触悬挂提供支持作用，由于接触网区域位置的关系，支持装置又分为斜腕臂、平腕臂以及棒式绝缘子等。在定位装置当中包含有定位器和定位管，主要是对接触线的位置进行固定，进而从根本上确保接触线在移动过程中处于一个轨迹当中，向其他支柱进行接触线水平负荷的传递。
2电气化铁路接触网主要故障原因
2.1弓网故障
在电气化铁路接触网中，弓网负责持续向电力机车提供电能，以单边供电、越区供电和双区供电方式为主。其中，单边供电是在各供电分区中以一端进行牵引变电，快速获取与提供电能。越区供电是在无法牵引变电的条件下而开展的供电工作，接入其他区域的牵引供电系统，向故障区域电力机车进行供电。而双区供电是从两个分区同时进行牵引供电，以此提高供电可靠性，在出现一端牵引变电故障问题时，不会中断供电作业。
2.2天气原因
一方面，一旦出现有大雾或者是雷雨天气出现，在具体作业的过程当中就会导致“V”型天窗的渡线分段被击穿，再者接触网带电设备或许会有放电现象发生，还会由于电力机车引起断电进而烧伤隔离开关的分段绝缘器等；另一方面出现大风天气之后，在对接触网进行检查的时候除了不需要对避雷器以及变电所进行检查外，其余和上述一样；最后，如果出现了冻雨天气的话，由于气温较低会导致弓网以及跨越电力线断线产生放电的现象。
2.3电气联结故障
接触网属于机电合一的供电设备，在实际运行过程中会出现电气问题。虽然电气故障相对较少，但会带来严重的影响，如电气烧伤就是一种比较严重的故障。通常情况下，造成电气烧伤的主要原因是牵引裕量问题。一般在电气化设计过程中，需要充分考虑电气线路牵引运能的裕量增加情况。但是，在社会经济的快速发展中，铁路运输发展十分迅速，现有的牵引运能正价会超出裕量，极易引发电气烧伤故障。
3接触网故障防护措施
3.1弓网状态监测
为预防弓网故障出现，应依托计算机系统与信息化技术，构建弓网自动监控系统，在弓网中设置若干数量传感器装置，传感器持续向系统上传监测数据，工作人员对比监测数据与额定值，即可准确掌握弓网实时运行情况，发现故障问题，快速锁定故障点位与开展检修工作。例如，在某电气化铁路工程中，弓网主要监测项目包括接触线高度、拉出值、振动补偿值、双支接触线高度差、双支接触线横向距离。其中，拉出值测量范围为±625mm、分辨率为1mm、最大允许误差为±10mm。
3.2外部原因处理
为了从根本上对雷击故障进行有效解决，在设计过程中，必须要全面掌握线路所处地的年均雷暴日，根据实际情况适当增加重雷区的绝缘爬距以及绝缘子。将综合接地体系的接地线接入到钢柱顶上，从根本上保证大地和接地极之间的接触电阻与相关规范标准相同，在埋设接地极或运行（3～5）a后，要对接地极的接地电阻实施监测。在对鸟害现象进行解决的时候，在实时监控设备运行状态的同时，还要按照季节性特点将相关巡视工作做好，尤其是在冬春两季的时候鸟害出现的几率较高，可以适当增加机车对其进行巡视。如果有异常情况出现，就必须要及时按照相关原则对其进行处理。
3.3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：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；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。
3.4接触网材料和结构改善
首先，在进行接触网搭建前，就要做好相应的材料选择，材料要选择不容易让冰雪黏住的材料，同时，在电流输送的过程中，能够将热量传递到输电线外层材料上，当遇到一些小冰霜的时候，能够快速地融化冰霜，让其化水滴落到地面上，或者是让热量将冰雪蒸发掉，避免形成雪花大量堆积进而形成冰，增加整个接触网、输电线的压力，当重量达到一定的承重极限时，则会出现输电线、电线塔的的倒塌，造成电能的流失，甚至造成安全事故的发生。同时，将会严重影响铁路的运行，造成铁路运输的停摆，形成一定的经济损失。同时，在进行输电线和接触网构建的时候，应当作出合理科学搭建才能实现有效的在线防冰。例如，搭建输电线是减少平面面积，降低冰雪着陆面，避免输电线、接触网密度过大造成大面积的平面让冰雪着陆，无法飘落地面并堆积成冰，加大输电线和接触网的压力，影响电流的输送。此策略是最基本的在线防冰技术，是一切防冰技术的前提，也是电气化铁路运行的基础。利用并联电抗器防冰在线融冰多用交流电来提供输电线热能，它能够避免再外加变压器来增大电流产生热量，从某种程度来说，为地铁建设节省了成本，同时，它直接用牵引变压器作为融冰电源，在整个防冰操作中，更加的灵活方便。但这种交流电产生热能的方式也存在着一定的问题，在当前铁路建设的大面积运行中，并不能使接触电网形成回流，让接触网电流的热效应效果不好，在线防冰效果不好。随着技术的不断提升，目前可以采用并联电抗器方式进行电流加大，让接触网形成回路增加热效能。其次，也可以在电气化铁路上行、下行接触线组建融冰回路，这样可以结合接触网来单独融冰，在输电线自身热能防冰的前提下，进行强化防冰措施。但是，在进行并联电抗器融冰系统后要十分注意电流情况，一旦电流过大也会对接触网和输电线造成很大的损伤，容易出现安全事故。对此，应当对电流阈值进行科学合理的制定，同时添加自动化技术，使电流阈值能够具备一定的灵活性，使其能够自动的进行调整来影响输电线和牵引变压容量以及接触网运行方式，让其做好防冰应对操作，保证防冰效果。
结语
综上所述，电气化铁路接触网故障具有成因复杂与形式多样的特征，工作人员需要深入了解接触网故障问题的主要产生原因，综合采取上述故障防护措施，重点开展接触网日常维护检修与状态监测工作，有效预防与及时解决接触网故障问题，改善电气化铁路运输能力与接触网工作质量，推动中国铁路事业的健康发展。
参考文献
［1］彭卫东.电气化铁路接触网设备的相关维修措施分析［J］.科技资讯，2016，14（8）：33，35.
［2］贾其华.对接触网设备电气烧伤问题的探讨［J］.黑龙江科技信息，2016（15）：119.
［3］惠凯.电气化铁路接触网设备故障产生的原因与防范措施探析［J］.工程建设与设计，2018（15）：259-261