城市轨道交通接触网技术和故障分析

何超

摘 要：随着中国城市化进程的快速发展，城市轨道交通作为重要的交通方式，成为现有城市交通的重要组成部分。接触网技术作为城市轨道交通供电系统中的重要组成部分，其安全运行、故障分析及实时处理能力直接影响城市轨道交通运行的质量。文章从接触网技术入手，分析现有技术、总结现有故障的分类并对现有故障进行分析，提出维护的策略。

关键词：城市轨道交通;接触网;故障分析

随着城市轨道交通技术的快速发展，轨道交通的运行质量被广泛关注。作为牵引供电系统中的供电线路部分，接触网的安全稳定运行变得尤为重要。作为列车牵引动力供电部分的接口环节，接触网铺设于轨道交通旁，所以安全、稳定运行不仅涉及接触网本身质量，同时还受限于环境条件、运营模式等。接触网与列车的特殊耦合方式决定了其不能配置备用设备，接触网的不可替代性决定了该设备的重要性。在实际的供电系统运行当中，接触网跳闸引起的城市轨道交通供电中断广泛存在。供电中断不仅会造成交通的大面积停摆，还会引起乘客慌乱，并导致企业公信度下降。因此，对城市轨道交通中的接触网技术和常见故障进行分析十分必要。

1   接触网技术

接触网作为一种特殊的输电线路，沿交通轨道线路上方架空铺设。该网络由接触悬挂、定位装置、支柱等组成，具体结构如图1所示。

接触悬挂装置包括接触线和绝缘子等，主要作用是将牵引变电所的电能传送给电力机车作为牵引动力。定位装置的主要作用是将接触线的位置进行固定，保证接触线与受电弓不脱离。由钢筋混凝土构成的支柱作用是承载上述装置的全部负荷以保证接触网的安全性与稳定性。

按照接触网的不同悬挂类型，可以分为刚性接触网和柔性接触网两部分[1]。城市轨道交通中两种形式的接触网络都广泛存在，且各有利弊。在实际的接触网选择上，应根据实际情况分析进而决定选型。刚性接触网通过悬挂装置悬挂于轨道的上方，其接触线嵌与夹线槽当中，该类接触网结构简单，不仅费用低廉而且在实际运行当中方便维护。柔性接触网虽然不便维护，但是动态均匀性好，且实际运行当中受流效果比刚性接触网好。

2   故障分析

对接触网技术的构成及其分类进行研究，将故障原因分为设备故障和人员操作失误两部分。根据接触网的不同分类，将设备故障問题分为刚性接触网与柔性接触网两部分进行分析。

2.1  刚性接触网故障

刚性接触网的部分悬挂点通过螺栓进行固定，列车运行中的冲击对于接触网的压力将直接影响螺栓的稳固。由于实际城市轨道交通运行时间长、周期短，长年累月的冲击会造成螺栓松动进而直接影响接触网供电的可靠性，所以，在设备安装时应当加装带有防滑效果的垫片，减少松动可能。在后期维护中，应当增加螺栓的检测项目，如果发现有松动，应及时加固或者更换螺栓。

刚性接触网安装是将接触线嵌于夹线槽当中。地铁隧道密封、潮湿，经常出现顶部漏水、反潮现象。如果顶部污水滴至夹线槽内，将会造成汇流排和接触线两路线路的腐蚀，腐蚀情况较为严重则会导致漏电和接触线脱落等问题。所以，在实际的安装中，需要在接触线上方设置必要的保护罩，使得顶部污水不会直接落与线路上。在线缆选择中，应当选择抗腐蚀性能较好的线缆，从源头上降低出现线路腐蚀的概率。

2.2  柔性接触网故障

柔性接触网由于结构复杂、零部件较多的特点，对于抗拉性能要求较高[2]。如果悬挂点的选择出现问题，将会导致悬挂装置受力变形，产生隐患。所以，在安装柔性接触网时，应当根据实际安装环境，通过力学仿真软件，对悬挂点的位置以及结构进行优化。在安装初期就应避免结构复杂带来的安全隐患，在定期维护当中，如果发现有设备挤压甚至变形的情况，也应及时更换。

分段绝缘器作为柔性接触网的重要设备，由于局部腐蚀较为严重，一直是产生故障的主要原因。由于分段绝缘器与接触线处于不同平面，易造成底部磨损。工作环境为露天，所以会出现设备老化较快、表面污秽附着等问题。在安装时，应当尽量保证分段绝缘器与接触线平滑，在日常维护当中，应当定期清理表面污秽。

2.3  人员操作失误

除去设备故障外，人员操作失误也是故障产生的重要部分。例如，实际操作中，在没有验电操作的前提下直接挂起地线，或者由于经验不足将地线放置错误位置等，应当加强现有检修人员的培训学习，同时，明确安全操作规范。

3    结语

本文由城市轨道交通接触网技术入手，对现有接触网结构进行分析。根据刚性接触网和柔性接触网的不同结构，分析可能存在的故障问题并给出相应的改进措施。在设备的故障检测当中，应当对设备薄弱环节加强维护力度，加强人员培训，提高技术能力，增强安全意识。从设备维护和人员培训两方面保证城市轨道交通的平稳运行。

[参考文献]

[1]马沂文，白秀梅.城市轨道交通供电接触网类型的比较[J].城市轨道交通研究，2003（1）：25-29.

[2]王宁，单圣熊.受电弓与接触网间接触压力的分析[J].电气化铁道，2000（2）：23-25.