李永泉
贵阳市城市轨道交通集团有限公司，贵州 贵阳 550000
摘要：在城市轨道交通运营里程逐步增加的背景下，接触网供电故障的发生概率随之增加，应用科学的方法探寻故障的成因并采取针对性的处理措施较为必要，可保证地铁交通的出行安全。
关键词：地铁；接触网；故障
前言
在接触网的供电模式下受电弓为关键的应用装置，其在接触网中行走，由此获得电能并向电客车输送。接触网的安全性将直接影响列车的运行效果。隧道内外的接触网悬挂形式存在差异，隧道内为架空Ⅱ型汇流排刚性悬挂的方式，隧道外选用架空柔性悬挂的方式。
1接触网设备的组成
接触网设备是铁路和轨道交通电气牵引供电设备的重要组成部分，是沿铁路架设的一条特殊形式的输电线路。接触网设备由接触悬挂、定位装置、支持装置、支柱装置几大部分组成，其任务主要是沿着铁路线路的轨道设置在特定的位置上，通过电力机车的受电弓将电力能量传输到沿线运行的电力机车上，是电气化铁路的基础设施。（1）铁路接触悬挂主要包括棒式绝缘子、连接件、吊弦、接触线、承力索，将从牵引变电所获得的电能输送给列车，为列车提供电能动力；定位装置负责固定接触线位置，由定位管和定位器组成，能将接触线负荷传递给支持装置，保证接触线与受电弓不脱离；支持装置用来支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱；支柱装置是负责承受所有设备的负荷，将接触悬挂固定在规定位置和高度，保障接触网的稳定性和可靠性。（2）APM线城市轨道交通主要构成：正极供电轨、负极供电轨、接地轨、导电轨支架、供电轨支架、膨胀接头、空气间隙、绝缘接头、供电轨保护罩等为列车提供电能动力，保障列车的正常运行。
2接触网设备的运行特点
2.1接触网设备建设条件苛刻
接触网设备和线路的铺设大多采用露天安装，地理条件恶劣，建设安装过程的难度大。整个接触网相当于大的力学结构网，接触网设备和零件不断承受震动和拉应力，生产工艺和材料质量要求苛刻，接触网设备及其零件的选取尤为重要。接触网设备应做到：能经受空气中的盐雾、酸雨、碳、铜、臭氧、硫化物、氧化物等化学物质的侵蚀，同时，还应能预防虫蛀，防止啮齿类动物的侵害，防止霉变并不被清洗剂腐蚀。为了减小安全故障，对于零件的维修检测要求频繁，工作量繁重。
2.2易受外界环境影响
APM线采用直流牵引供电系统DC750V供电制式，设置正极供电轨、负极供电轨及接地轨，其中正极供电轨电压为+DC375V，负极供电轨电压为-DC375V。高压意味着接触网设备具有安全距离和严格的绝缘强度，但是在特殊的地理位置如隧道跨桥和人口密集的城镇，雨雪、大风和冰雹天气，易引起设备的突然跳闸，人为杂物的乱扔乱放也会导致接触网设备损坏。从历年经验看，人口密集的城镇和冰雪天气引发的安全事故占据绝大多数，接触网设备与外部环境影响密切。
2.3接触网设备检修困难
设备检修时，需要对线路进行封锁以及供电臂关闭，进行站场区间作业。电气化铁路运行安排紧张，列车班次的更换也相对频繁，所以检修时间非常有限。其次，接触网设备建设检修过程需要轨行车辆，而轨行车辆运输不方便，从相关部门批准使用到正式投入维修，中间经历很多手续，这就极大地缩短了维修时间，维修任务艰巨，工作人员时间紧张。由于部分线路设备露天建设，建设过程中不免遇到狂风、大雨和冰雪天气，降低维修效率，也为维修人员带来了安全隐患。
3停电分级、停电范围及影响
3.1电客车故障停电
配套在电客车上的受电弓无法维持正常的运行状态，即出现故障或短时接地，干扰接触网的正常运行，使其因瞬时接地故障发生跳闸，相应的电客车在该供电分区内失电。针对此类故障，行车调度员应及时告知司机，使其做出降弓的操作，而后再次升弓，由此恢复至正常供电的状态。通常此类故障的影响范围较小，行车状态不会受到大范围的影响。受电弓存在永久性接地故障时，会对正常行车状态产生较大的干扰。
3.2接触网故障停电
接触网供电发生故障，包括金属故障接地、主体设备故障等多个方面，会导致接触网失电，其作用范围相对较大，不利于列车的正常通行。在接触网运行期间，部分金属类铁丝等零配件因掉落至接触网中，破坏接触网的稳定性，产生接触网跳闸失电的情况，其成因较为复杂，处理难度较大，难以在短时间内解决。针对此问题，可通过外接设备清理接触网的杂物。接触网绝缘子存在绝缘不良的情况或接触网设备脱落时将出现故障，且会造成较长时间的失电情况，所处的供电分区难以维持正常的状态，处理难度相对较大，为及时恢复供电状态，需通过其他供电方式加以解除。
4地铁供电接触网的应急处置
4.1应急响应
在各部门接收到故障信息后及时抽调技术专员，按制定的预案组织工作，缩短应急救援的响应时间。若故障发生在车场需选取距离故障点最近的道路，将救援车辆驾驶至该处。若故障发生在正线，为便于救援应将救援汽车驾驶至邻近的车站。救援前应做足准备工作，包括材料、救援装置、人员等。安全是故障处理工作顺利开展的必要前提，因此，救援人员应加强自我防护，在安全环境下高效作业。
4.2应急处理
控制中心是故障处理流程中的核心部门。电力调度员结合故障报文，对故障的发生区域、具体类型等形成初步的认识，再及时与行车调度工作人员沟通，由专员做出降弓操作，经故障判断后电力调度试图送电，若成功则告知行车调度，再次使电客车升弓，维持单边供电的状态。若由于电客车故障引发的接触网失电现象，及时通知行车调度，引导故障对应的电客车回到车场，以展开全面的检查。在送电过程中存在永久故障时，首先需断开主要变电所隔离开关，可试送被联跳变电所开关，可顺利合闸是主跳变电所开关存在故障或上网隔离开关间存在电缆故障。若无法正常送电，断开被跳变电所上网隔离开关，试送被跳开关，若无异常且试送成功，说明接触网存在故障，由此可对其加以处理。
4.3故障抢修
针对接触网供电故障的处理应遵循“先通后复”的原则。若故障发生在车场，场调应与指挥部人员沟通，做好交接工作，以便抢修工作可顺利开展。若故障发生在正线上，值班站长需要与指挥部人员沟通，救援队伍负责人起引导作用，组织救援人员有序进场，在明确现场情况后制定初步救援方案。在方案的落实过程中应积极疏导乘客，减小不良影响范围，切实保证乘客的安全。若因弓网故障导致结构或相关设施系统受损，将加大故障抢修的难度，因此，需要先根据受损结构或设施的实际情况采取处置措施，为正式抢修工作创造安全的环境。现场负责人组织人员调度，使事故区域内的人员可快速疏散至安全区域，专业救援队进入现场，根据救援方案的要求展开救援工作。现场人员需要精准划定抢修区域，拉设控制线，任何与抢修作业无关的人员均不可进入现场。为提高救援效率，各专业救援队在做好自身专业工作的同时应加强配合、协同作业，打通信息沟通渠道，缩短故障抢修的时间，恢复正常运营状态。
结束语
针对地铁接触网故障应按照特定的思路分析与处理，重点考虑接触网、受电弓、区间限界的实际情况，合理调度人员，通过大数据的应用精准锁定故障源头，采取针对性的处理措施，恢复正常运营状态。
参考文献：
[1]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（7）：143-144.
[2]陈显志，杨波.城市轨道交通架空接触网受电弓优化建议[J].工程建设与设计，2020（7）：85-87.