社會貢獻
作為電氣化鐵道內(nèi)的重要供電設(shè)備之一，接觸網(wǎng)屬于具有特殊形式的輸電電路，主要架設(shè)在鐵路沿線上空，不具備室外供電設(shè)備，時常會受到來自風、霜、雨、雪等惡劣天氣條件的影響，只要受到損壞就會中斷行車，帶給鐵路運輸?shù)膿p失十分巨大。
1、自然環(huán)境條件
鐵路接觸網(wǎng)長期處于露天環(huán)境下，氣候變化很容易對接觸網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生影響。在實際的操作中，一旦出現(xiàn)雷雨天氣或者大霧，就會造成接觸網(wǎng)天窗部分被擊穿，機車部分會因斷電現(xiàn)象從而形成燒傷隔離，被破壞的環(huán)境也會破壞接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。凍雨天氣還會破壞電力線，凍結(jié)電網(wǎng)，導致接觸網(wǎng)出現(xiàn)弓網(wǎng)現(xiàn)象。泥石流、地震這些外界作用力也會破壞接觸網(wǎng)線路，污穢的環(huán)境會降低接觸網(wǎng)的絕緣性。這些因素都會導致接觸網(wǎng)的有關(guān)參數(shù)發(fā)生變化，使得鐵路運輸出現(xiàn)巨大的損失。
2、接觸網(wǎng)材料
鐵路接觸網(wǎng)建設(shè)材料的優(yōu)劣是導致接觸網(wǎng)產(chǎn)生故障的原因之一，在選購接觸網(wǎng)材料時，采購人員沒有按照相關(guān)的設(shè)計要求進行選購，導致接觸網(wǎng)的性能和使用期限降低，出現(xiàn)故障的概率也會增加。
3、接觸網(wǎng)的檢驗工作
接觸網(wǎng)出現(xiàn)的故障可以分為以下方面：一是機械受力強度不足時，導致接觸網(wǎng)零部件變形的主要原因，特別是當接觸網(wǎng)出現(xiàn)過度勞損的情況下。二是檢驗人員在進行檢驗工作時，對接觸網(wǎng)零部件的檢驗沒有到位，導致接觸網(wǎng)零部件的脫落，從而影響接觸網(wǎng)的正常運行。數(shù)量劇增的列車會相應(yīng)提高鐵路的運輸量，從而降低天窗的時間，無法正常進行接觸網(wǎng)的維護和修理，長時間的磨損會導致接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)遭到破壞，導致故障出現(xiàn)的概率增加。
1、電氣聯(lián)結(jié)故障
接觸網(wǎng)是結(jié)合機電結(jié)合的一種供電設(shè)施，在實際的運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)電氣故障方面的問題。常見、嚴重的一種故障就是電氣燒傷，導致電氣燒傷的原因主要是在電氣化設(shè)計的過程中，牽引裕量跟不上牽引運能的變化，特別是我國當下的經(jīng)濟水平發(fā)展推動著鐵路運輸速度的加快，導致牽引運能遠遠超過一開始設(shè)計的裕量，非常容易造成電氣燒傷的故障。
2、弓網(wǎng)故障
弓網(wǎng)存在的意義主要是實現(xiàn)電能的輸送，一般通過單邊供電、雙邊供電、越區(qū)供電的模式進行電能的供送。弓網(wǎng)出現(xiàn)故障的主要原因是接觸網(wǎng)的零部件發(fā)生脫落。長時間的使用容易導致接觸網(wǎng)的零部件的部件產(chǎn)生變形或者脫落，或者是因技術(shù)的提升，零部件的性能無法適應(yīng)列車逐步加快的速度。惡劣的天氣或者過大的溫差變化也會導致弓網(wǎng)出現(xiàn)故障，致使接觸網(wǎng)運行過程中的隱患越來越大。
3、絕緣方面的故障
接觸網(wǎng)本身屬于一種高壓的供電設(shè)施，與其他供電設(shè)施相比，接觸網(wǎng)與列車的距離較近，容易受到外界因素的影響和干擾。接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障的主要原因是材料的質(zhì)量和空氣產(chǎn)生的空隙。長時間的污染會導致絕緣子表面產(chǎn)生大量的導電物體，容易使絕緣子被擊穿。列車在運行過程中，列車和接觸網(wǎng)會產(chǎn)生摩擦，二者接觸的地方會積累碳粉，長時間的接觸下會增大故障發(fā)生的概率，雷擊、覆冰也會導致接觸網(wǎng)絕緣子產(chǎn)生擊穿、放電故障。由此可見，在雷雨季節(jié)或者雨雪天氣，需要格外注意對絕緣子的防護，及時防污或者除冰。
4、支持裝置的故障
支持裝置是接觸網(wǎng)運行過程中重要的一個部件，它在運行的過程會出現(xiàn)定位管腐蝕、絕緣子破裂、腕臂彎曲方面的故障。支持裝置的腕臂發(fā)生彎曲或者斷裂、偏移現(xiàn)象的原因主要是受電弓的故障或者是定位線夾失效，從而造成定位鉤斷裂或者變形。
1、接觸網(wǎng)質(zhì)量控制
當前在部分電氣化鐵路工程中，由于接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，或是安裝質(zhì)量不佳，在長時間運行中，受到外部環(huán)境、牽引供電系統(tǒng)波動與自身老化磨損等因素影響，容易出現(xiàn)部件脫落、弓網(wǎng)放電、絕緣擊穿等故障。
因此，為預防和減少接觸網(wǎng)故障問題的出現(xiàn)，在電氣化鐵路工程正式投運前，工作人員必須對接觸網(wǎng)安裝質(zhì)量進行整體檢查驗收，及時發(fā)現(xiàn)并解決所存在的質(zhì)量問題。首先，對零部件規(guī)格尺寸與安裝位置進行檢測，校正部件結(jié)構(gòu)偏移位置，更換正確規(guī)格尺寸與外觀結(jié)構(gòu)完好的全新部件。其次，對接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理性進行論證，基于論證結(jié)果調(diào)整接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如在接觸網(wǎng)曲線半徑過小，且設(shè)置四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)時，應(yīng)預留適當余量，保障接觸網(wǎng)穩(wěn)定處于受電弓滑板工作范圍以內(nèi)。最后，對接觸網(wǎng)開展調(diào)試運行試驗，檢查接觸網(wǎng)在不同條件下的運行工況。
2、加大接觸網(wǎng)日常檢修力度
電氣化鐵路接觸網(wǎng)頻繁出現(xiàn)絕緣擊穿與弓網(wǎng)放電等運行故障的主要原因之一為：接觸網(wǎng)日常檢修維護工作力度較小，無法及時發(fā)現(xiàn)并解決故障問題，從而導致故障嚴重程度提升，嚴重威脅鐵路交通運輸安全。
因此，需要采取以下措施，以提高日常檢修維護工作效率，加大工作開展力度：①重點解決歷史遺留問題。對原有資料數(shù)據(jù)進行梳理分析，了解并解決所存在的質(zhì)量隱患，如更換老舊破損設(shè)備，加大對故障高發(fā)區(qū)域的維護檢修工作力度，完善檢修維護工作體系。②在出現(xiàn)各類接觸網(wǎng)運行故障前，會顯露出較為明顯的前期征兆，如拉出值異常提升。因此，需要采取狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，在電氣化鐵路接觸網(wǎng)中設(shè)置若干數(shù)量監(jiān)測點，在監(jiān)測到異常參數(shù)時，組織人員前往異常點進行維護檢修，提前預防或及時處理接觸網(wǎng)故障。③根據(jù)接觸網(wǎng)實際運行情況，分析絕緣擊穿等故障問題的出現(xiàn)概率，合理設(shè)定線路清掃等工作的開展頻率，定期清除絕緣裝置、線索與螺栓墊片等部件表面附著的灰塵污漬與導電物體，并對松動零部件進行緊固處理，以消除故障隱患。同時，如果存在部件松動現(xiàn)象，可選擇額外設(shè)置防松墊片。而在氣候條件較為復雜區(qū)域，提高螺栓等零部件的更換頻率。④對于容易出現(xiàn)非正常過流現(xiàn)象的承力索導線，需要額外設(shè)置穩(wěn)定電連接，保障電連接線夾設(shè)備安全穩(wěn)定運行。
3、弓網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測
為預防弓網(wǎng)故障出現(xiàn)，應(yīng)依托計算機系統(tǒng)與信息化技術(shù)，構(gòu)建弓網(wǎng)自動監(jiān)控系統(tǒng)，在弓網(wǎng)中設(shè)置若干數(shù)量傳感器裝置，傳感器持續(xù)向系統(tǒng)上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)，工作人員對比監(jiān)測數(shù)據(jù)與額定值，即可準掌握弓網(wǎng)實時運行情況，發(fā)現(xiàn)故障問題，快速鎖定故障點位與開展檢修工作。例如，在某電氣化鐵路工程中，弓網(wǎng)主要監(jiān)測項目包括接觸線高度、拉出值、振動補償值、雙支接觸線高度差、雙支接觸線橫向距離。其中，拉出值測量范圍為±625mm、分辨率為1mm、最大允許誤差為±10mm。
4、變壓器瓦斯保護
對日常維護檢修工作的開展以及對自動監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，雖然可以明顯降低接觸網(wǎng)運行故障的出現(xiàn)概率，但卻無法預防故障問題的出現(xiàn)。因此，為減小接觸網(wǎng)故障所造成損失程度，控制故障實際影響范圍，應(yīng)引入變壓器瓦斯保護機制，配置氣體繼電器以提供瓦斯保護，將其設(shè)置在變壓器油箱與油枕間隔區(qū)域的聯(lián)通管中。如此，在裝置監(jiān)測到變壓器頂蓋部位聚積氣泡時，將快速執(zhí)行瓦斯保護措施，以消除變壓器油箱外側(cè)套管與斷路器連接線故障。
圖片
1、自然環(huán)境條件
鐵路接觸網(wǎng)長期處于露天環(huán)境下，氣候變化很容易對接觸網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生影響。在實際的操作中，一旦出現(xiàn)雷雨天氣或者大霧，就會造成接觸網(wǎng)天窗部分被擊穿，機車部分會因斷電現(xiàn)象從而形成燒傷隔離，被破壞的環(huán)境也會破壞接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。凍雨天氣還會破壞電力線，凍結(jié)電網(wǎng)，導致接觸網(wǎng)出現(xiàn)弓網(wǎng)現(xiàn)象。泥石流、地震這些外界作用力也會破壞接觸網(wǎng)線路，污穢的環(huán)境會降低接觸網(wǎng)的絕緣性。這些因素都會導致接觸網(wǎng)的有關(guān)參數(shù)發(fā)生變化，使得鐵路運輸出現(xiàn)巨大的損失。
2、接觸網(wǎng)材料
鐵路接觸網(wǎng)建設(shè)材料的優(yōu)劣是導致接觸網(wǎng)產(chǎn)生故障的原因之一，在選購接觸網(wǎng)材料時，采購人員沒有按照相關(guān)的設(shè)計要求進行選購，導致接觸網(wǎng)的性能和使用期限降低，出現(xiàn)故障的概率也會增加。
3、接觸網(wǎng)的檢驗工作
接觸網(wǎng)出現(xiàn)的故障可以分為以下方面：一是機械受力強度不足時，導致接觸網(wǎng)零部件變形的主要原因，特別是當接觸網(wǎng)出現(xiàn)過度勞損的情況下。二是檢驗人員在進行檢驗工作時，對接觸網(wǎng)零部件的檢驗沒有到位，導致接觸網(wǎng)零部件的脫落，從而影響接觸網(wǎng)的正常運行。數(shù)量劇增的列車會相應(yīng)提高鐵路的運輸量，從而降低天窗的時間，無法正常進行接觸網(wǎng)的維護和修理，長時間的磨損會導致接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)遭到破壞，導致故障出現(xiàn)的概率增加。
1、電氣聯(lián)結(jié)故障
接觸網(wǎng)是結(jié)合機電結(jié)合的一種供電設(shè)施，在實際的運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)電氣故障方面的問題。常見、嚴重的一種故障就是電氣燒傷，導致電氣燒傷的原因主要是在電氣化設(shè)計的過程中，牽引裕量跟不上牽引運能的變化，特別是我國當下的經(jīng)濟水平發(fā)展推動著鐵路運輸速度的加快，導致牽引運能遠遠超過一開始設(shè)計的裕量，非常容易造成電氣燒傷的故障。
2、弓網(wǎng)故障
弓網(wǎng)存在的意義主要是實現(xiàn)電能的輸送，一般通過單邊供電、雙邊供電、越區(qū)供電的模式進行電能的供送。弓網(wǎng)出現(xiàn)故障的主要原因是接觸網(wǎng)的零部件發(fā)生脫落。長時間的使用容易導致接觸網(wǎng)的零部件的部件產(chǎn)生變形或者脫落，或者是因技術(shù)的提升，零部件的性能無法適應(yīng)列車逐步加快的速度。惡劣的天氣或者過大的溫差變化也會導致弓網(wǎng)出現(xiàn)故障，致使接觸網(wǎng)運行過程中的隱患越來越大。
3、絕緣方面的故障
接觸網(wǎng)本身屬于一種高壓的供電設(shè)施，與其他供電設(shè)施相比，接觸網(wǎng)與列車的距離較近，容易受到外界因素的影響和干擾。接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障的主要原因是材料的質(zhì)量和空氣產(chǎn)生的空隙。長時間的污染會導致絕緣子表面產(chǎn)生大量的導電物體，容易使絕緣子被擊穿。列車在運行過程中，列車和接觸網(wǎng)會產(chǎn)生摩擦，二者接觸的地方會積累碳粉，長時間的接觸下會增大故障發(fā)生的概率，雷擊、覆冰也會導致接觸網(wǎng)絕緣子產(chǎn)生擊穿、放電故障。由此可見，在雷雨季節(jié)或者雨雪天氣，需要格外注意對絕緣子的防護，及時防污或者除冰。
4、支持裝置的故障
支持裝置是接觸網(wǎng)運行過程中重要的一個部件，它在運行的過程會出現(xiàn)定位管腐蝕、絕緣子破裂、腕臂彎曲方面的故障。支持裝置的腕臂發(fā)生彎曲或者斷裂、偏移現(xiàn)象的原因主要是受電弓的故障或者是定位線夾失效，從而造成定位鉤斷裂或者變形。
1、接觸網(wǎng)質(zhì)量控制
當前在部分電氣化鐵路工程中，由于接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，或是安裝質(zhì)量不佳，在長時間運行中，受到外部環(huán)境、牽引供電系統(tǒng)波動與自身老化磨損等因素影響，容易出現(xiàn)部件脫落、弓網(wǎng)放電、絕緣擊穿等故障。
因此，為預防和減少接觸網(wǎng)故障問題的出現(xiàn)，在電氣化鐵路工程正式投運前，工作人員必須對接觸網(wǎng)安裝質(zhì)量進行整體檢查驗收，及時發(fā)現(xiàn)并解決所存在的質(zhì)量問題。首先，對零部件規(guī)格尺寸與安裝位置進行檢測，校正部件結(jié)構(gòu)偏移位置，更換正確規(guī)格尺寸與外觀結(jié)構(gòu)完好的全新部件。其次，對接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理性進行論證，基于論證結(jié)果調(diào)整接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如在接觸網(wǎng)曲線半徑過小，且設(shè)置四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)時，應(yīng)預留適當余量，保障接觸網(wǎng)穩(wěn)定處于受電弓滑板工作范圍以內(nèi)。最后，對接觸網(wǎng)開展調(diào)試運行試驗，檢查接觸網(wǎng)在不同條件下的運行工況。
2、加大接觸網(wǎng)日常檢修力度
電氣化鐵路接觸網(wǎng)頻繁出現(xiàn)絕緣擊穿與弓網(wǎng)放電等運行故障的主要原因之一為：接觸網(wǎng)日常檢修維護工作力度較小，無法及時發(fā)現(xiàn)并解決故障問題，從而導致故障嚴重程度提升，嚴重威脅鐵路交通運輸安全。
因此，需要采取以下措施，以提高日常檢修維護工作效率，加大工作開展力度：①重點解決歷史遺留問題。對原有資料數(shù)據(jù)進行梳理分析，了解并解決所存在的質(zhì)量隱患，如更換老舊破損設(shè)備，加大對故障高發(fā)區(qū)域的維護檢修工作力度，完善檢修維護工作體系。②在出現(xiàn)各類接觸網(wǎng)運行故障前，會顯露出較為明顯的前期征兆，如拉出值異常提升。因此，需要采取狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，在電氣化鐵路接觸網(wǎng)中設(shè)置若干數(shù)量監(jiān)測點，在監(jiān)測到異常參數(shù)時，組織人員前往異常點進行維護檢修，提前預防或及時處理接觸網(wǎng)故障。③根據(jù)接觸網(wǎng)實際運行情況，分析絕緣擊穿等故障問題的出現(xiàn)概率，合理設(shè)定線路清掃等工作的開展頻率，定期清除絕緣裝置、線索與螺栓墊片等部件表面附著的灰塵污漬與導電物體，并對松動零部件進行緊固處理，以消除故障隱患。同時，如果存在部件松動現(xiàn)象，可選擇額外設(shè)置防松墊片。而在氣候條件較為復雜區(qū)域，提高螺栓等零部件的更換頻率。④對于容易出現(xiàn)非正常過流現(xiàn)象的承力索導線，需要額外設(shè)置穩(wěn)定電連接，保障電連接線夾設(shè)備安全穩(wěn)定運行。
3、弓網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測
為預防弓網(wǎng)故障出現(xiàn)，應(yīng)依托計算機系統(tǒng)與信息化技術(shù)，構(gòu)建弓網(wǎng)自動監(jiān)控系統(tǒng)，在弓網(wǎng)中設(shè)置若干數(shù)量傳感器裝置，傳感器持續(xù)向系統(tǒng)上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)，工作人員對比監(jiān)測數(shù)據(jù)與額定值，即可準掌握弓網(wǎng)實時運行情況，發(fā)現(xiàn)故障問題，快速鎖定故障點位與開展檢修工作。例如，在某電氣化鐵路工程中，弓網(wǎng)主要監(jiān)測項目包括接觸線高度、拉出值、振動補償值、雙支接觸線高度差、雙支接觸線橫向距離。其中，拉出值測量范圍為±625mm、分辨率為1mm、最大允許誤差為±10mm。
4、變壓器瓦斯保護
對日常維護檢修工作的開展以及對自動監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，雖然可以明顯降低接觸網(wǎng)運行故障的出現(xiàn)概率，但卻無法預防故障問題的出現(xiàn)。因此，為減小接觸網(wǎng)故障所造成損失程度，控制故障實際影響范圍，應(yīng)引入變壓器瓦斯保護機制，配置氣體繼電器以提供瓦斯保護，將其設(shè)置在變壓器油箱與油枕間隔區(qū)域的聯(lián)通管中。如此，在裝置監(jiān)測到變壓器頂蓋部位聚積氣泡時，將快速執(zhí)行瓦斯保護措施，以消除變壓器油箱外側(cè)套管與斷路器連接線故障。
