电气化铁路接触网设备故障产生的原因与防范

电气化铁路接触网设备故障产生的原因与防范
摘要：电气化铁路运行时接触网容易发生故障，一旦出现故障将会造成停运，
直接给铁路部门造成不利影响。

本文选择电气化铁路接触网为对象，分析故障产
生的原因，并各处针对性的解决措施。

关键词：电气化铁路；接触网故障；防范措施
在电气化铁路系统当中最容易产生故障的部分之一就是接触网。

接触网产生
故障的因素较复杂且多变，对接触网进行抢修时，抢修难度很大。

如果不能够对
产生故障的原因做到全面了解的话，抢修工作就会变得盲目而无从下手。

1、电气化铁路接触网设备故障影响因素
1.1 数量增加
由于电气化铁路运输量和电力机车数量增加，往往不能够在第一时间内对接
触网进行维护和检修，接触网产生故障的原因，在一定程度上是由于接触网长时
间的磨损而不能够得到有效修复所致。

1.2 电流影响
接触网作为电气化铁路系统中的电力装置之一，运行结果和电流有着直接的
关系。

从理论上讲，电流的大小对吸流变压器的次边和原边是一样的，但方向相反，然而在具体运行过程中，往往会出现电流先经过大地和钢轨，接着再返回到
牵引变电所的现象。

如此一来，就会对接触网带来负面作用，导致接触网出现故障。

1.3 气候因素
对接触网造成影响的所有原因中，气候所占比例最小，但是个别较为特殊气
象条件下，也会导致接触网故障。

如冻雨、雷雨以及大风天气。

这些不确定的自
然因素都会对接触网造成相应影响。

1.4 外部环境因素
接触网本身容易受到外界影响的因素很多，主要以承力索与供电线路和导线
的因素影响较多。

导电物体的接触，使接触网的线路在一定程度上产生了损坏，
致使接触网产生相应故障，此类故障的产生主要是外部环境方面的因素所致，比
如常见的地震以及山体坍塌等。

2、电气化铁路接触网设备常见故障及解决
2.1 弓网磨耗及解决
2.1.1 弓网磨损原因
（1）接触悬挂和受电弓碳滑板。

在接触网拉出值约 230 毫米的位置实际磨损问题较为严重，在受电弓羊角位置会出现不同程度磨痕。

导致此类磨损问题产生
的主要原因是由于接触悬挂和受电弓碳滑板之间存在相应问题，在铁路加速区域
接触线磨损问题更加突出，比如膨胀元器件接头处、线岔处、汇流排接头处、分
段绝缘器处等磨损问题较为严重。

（2）弓网应用材料问题。

刚性接触网在实际应用过程中整体弹性较差，导致局部接触线容易产生磨耗问题。

加上线路设计不合理以及非支抬高不足等要素影响，会导致电工羊角受到磨损。

直接说明铁路接触网弓网材料质量存在较大问题，需要全面提升材料质量，对磨耗程度进行给控制，这样还能对弓网使用寿命进行
全面延长。

2.1.2 弓网磨损解决
（1）在施工过程中需要从路线具体施工建设情况出发，如果发现施工区域与
图纸标注内容不相适应，存在较大漏洞，需要对图纸内容进行全面校对，对施工区域位置线路基本走向展开调整，防止施工区域线路出现交叉问题，导致摩擦程度加深。

需要在线路设计过程中，保持线路畅通性，互不冲撞，这样能够保障线路具有良好坡度。

（2）当前施工企业需要全面提升施工技术，在具体施工过程中需要对线路之间的关系进行协调，然后优化关节非支、线岔处、曲线弯道处、分段绝缘器处等部分之间的关系，提升接触网弹性性能。

等到铁路施工项目全部施工完成之后，相关部门需要对工程建设质量进行过检测。

（3）当前为了确保铁路接触网弓网寿命进行延长，防止出现拉弧以及火花等问题，对交通安全问题进行有效维护，施工企业需要对铁路接触网弓网质量进行全面优化。

在施工过程中需要选用质量优良材料，对材料材质、型号、规格进行分析，对材料弹性性能、质量、强度等方面进行检验，相关部门需要强化监督，对弓网材料合格问题进行检验，限制应用劣质材料。

2.2 铁路接触网停电挂接地线检修
2.2.1 统一停电、两端挂地线
在对铁路接触网停电挂接地线检修流程进行优化时，电力调度是其中最为重要的操作环节，电力调度要根据当日的铁路运营情况，在运营任务完成之后进行统一的施工检修工作，正在检修的过程中需要满足接触网的停电需求，要对全线相关的接触网分区进行统一的停电操作。

具体的操作步骤为，闭合两个接触网分区之间的越区隔离开关将其形成一个大的分区，之后再由具有专业操作资质的人来进行两端挂地线的操作，在这个过程中需要注意的是要采取统一的安全保障措施，以此来使整个检修流程的操作变得更加的顺畅。

2.2.2 车站人员配合挂接地线
在这个流程优化方案之中，需要对车站人员进行电力系统的知识培训，要让车站工作人员能够掌握一些基础的操作技术，通过培训要使其能够具备高压电工入网操作的资质并具有相关的资格证书。

在整个过程中需要接触网停电配合挂接地线的施工作业是由车站工作人员根据相关的行调指令来进行配合操作的。

接触网停电后，先将挂接地线处轨道区段短路，再进行地线挂接，避免两钢轨牵引电流的不平衡。

虽然在挂接后会出现轨道电路红光带，但由于是在“天窗”时间段进行，已对线路和轨道电路进行了封闭和停用，在停电恢复前，短路地线已随地线一并拆除，所以轨道电路可以及时消记，也消除了牵引电流不平衡对信号设备的影响，挂接地线具体方案见图 1。

图1
在有条件的地方可以将接触网的地线直接挂接到扼流变压器的中性点或中点连线上，这样就直接避免了因搭接地线造成的钢轨阻抗不平衡，从而消除了不平衡电流的产生。

2.3 刚性接触网故障处理对策
在铁路接触网管理工作开展的过程中，要结合实际情况建立健全完整的管控机制，确保应用细节的管理水平满足预期。

针对接线磨损问题，要对接触网设计环节予以管控，有效减少特殊点重叠的概率，并且确保减振床道和曲线线路设计的合理性。

另外，要想从根本上缓解电工磨损问题，在实际设计过程中就要进行精细化计算和数据处理，从而避免后续应用过程产生严重的安全隐患。

另外，零部件松动和脱落问题的处理方法就是建立定期和不定期检查、抽查控制体系，确保定期的维修工作能减少松动，也要对频次予以控制，维修频次增
多也会对设备运行质量和整体效果产生负面影响。

需要注意的是，在实际故障维
护管理工作开展的过程中，由于要考量铁路运行频率的问题，因此，技术部门可
以制定更加灵活的故障管理机制，一方面，提升整个刚性接触网相关元件的减振
效果，确保处理工序和应用质量能满足实际标准。

另一方面，利用加固处理的方
式避免元件松动或者是磨损造成的安全隐患问题，从根本上减少故障产生的几率，提升刚性接触网的整体质量和综合水平，实现管理效率的升级。

只有真正提高能
量释放的水平，减少零部件之间的联结问题，才能有效强化改造效果，为后续零
部件管理工作的全面优化奠定基础，最大化避免零部件脱落造成的影响。

除此之外，在我国铁路项目中，铁路会定期进行中间接头的更换工作，这种方式并不能
完全缓解滑牙问题，基于此，要对连接工艺予以处理，一定程度上分散接头螺纹
机构的受力情况，确保能有效延长螺纹自身的使用寿命，提高应用价值，减少安
全隐患。

3、结语
总之，电气化铁路对接触网的供电质量提出了更高的要求。

通过不断总结和
分析，查找产生接触网故障点的原因，从根本上解决接触网存在故障的可能性，
保证接触网安全运行。

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