摘要：近年來(lái),電氣化鐵路遍及各大運(yùn)輸繁忙干線,因接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障發(fā)生頻繁、修復(fù)困難、故障范圍大、停電時(shí)間長(zhǎng)、嚴(yán)重干擾運(yùn)輸而愈來(lái)愈引起全路各部門的普遍關(guān)注。本文分析了接觸網(wǎng)發(fā)生弓網(wǎng)故障的主要原因,提出了防范措施。
關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；弓網(wǎng)；故障
中圖分類號(hào)：TM922.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
引言：
電氣化鐵路接觸網(wǎng)故障在鐵路運(yùn)輸中時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重地影響了鐵路的正常運(yùn)輸秩序。接觸網(wǎng)故障的產(chǎn)生原因較復(fù)雜,故障的形式多種多樣。處理和搶修電氣化接觸網(wǎng)故障時(shí),如果方法不當(dāng)就會(huì)延長(zhǎng)搶修時(shí)間,故障性質(zhì)將會(huì)改變。電氣化鐵路接觸網(wǎng),簡(jiǎn)單的講就是給電力牽引機(jī)車提供電能,使電力機(jī)車得以運(yùn)行的基礎(chǔ),是沿路軌架設(shè)并向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。它由接觸懸掛、支持裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)直接影響電氣化鐵路的運(yùn)輸能力。
1.弓網(wǎng)故障主要原因分析
1.1線岔不合格
�、倬�岔始觸點(diǎn)范圍內(nèi)接觸線上裝有線夾。是發(fā)生弓網(wǎng)事故的重點(diǎn)處所之一。②兩工作支接觸線始觸點(diǎn)范圍內(nèi)相對(duì)兩軌面連接間距離不符合規(guī)定。③線岔限制管銷釘上開口銷銹斷,線夾斷裂等發(fā)生脫落。
1.2零部件脫落
�、偬坠茔q環(huán)、定位環(huán)、定位線夾等鑄鐵件運(yùn)行中斷裂。②支撐裝置斜拉線、軟定位器尾巴等銹蝕,疲勞后被拉斷。③吊索脫落、電連接線、吊弦等燒斷后下垂,低于導(dǎo)線面。
1.3拉出值、跨中偏移值超標(biāo)
①觸網(wǎng)工區(qū)檢修過(guò)程中計(jì)算錯(cuò)誤造成誤修或者超標(biāo)。②工務(wù)抬拔道后接觸網(wǎng)工區(qū)調(diào)整不及時(shí)。③支柱位置或者設(shè)計(jì)跨距時(shí)不當(dāng),造成跨中偏移值大或者風(fēng)偏引起的弓網(wǎng)故障。
1.4 接觸網(wǎng)定位環(huán)節(jié)
定位點(diǎn)拉出值過(guò)大、定位器坡度過(guò)小，造成脫、碰、刮弓故障。這類故障一般為檢調(diào)超標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)整拉出值時(shí)偏差較大、或遇大風(fēng)及溫度變化過(guò)大時(shí)造成，特別在曲線跨中尤為明顯。
1.5道岔區(qū)刮弓、鉆弓故障
導(dǎo)線交叉位置參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)、始觸點(diǎn)高度達(dá)不到要求、線岔限制管間隙大等都是造成這類故障的原因。例如：線岔限制管一端線夾脫落，正線和側(cè)線兩接觸線得不到限制，機(jī)車從側(cè)線進(jìn)入岔區(qū)時(shí)受電弓將側(cè)線接觸線抬高，限制管也被一同抬高，一端翹起。運(yùn)行當(dāng)中受電弓導(dǎo)角刮傷了正線接觸線，導(dǎo)致限制管和受電弓相撞，吊弦被損壞，受電弓支架被折斷。
1.6吊弦、電連接造成弓網(wǎng)故障
電連接設(shè)置數(shù)量或位置不合理，特別是在坡道上，機(jī)車取流過(guò)大造成吊弦過(guò)流被燒斷。由于電連接與承力索接觸不良，形成線夾內(nèi)長(zhǎng)期放電而造成燒斷電連接線。吊弦線夾、電連接線夾緊固螺栓長(zhǎng)期處于振動(dòng)狀態(tài)，由此造成螺栓、線夾松脫也是產(chǎn)生此類故障的原因之一。
1.7導(dǎo)線故障
導(dǎo)線因高溫發(fā)熱導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度嚴(yán)重下降，導(dǎo)線接觸壓力減小，電阻增大，發(fā)熱更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。散發(fā)的熱量造成接觸表面強(qiáng)烈氧化，進(jìn)一步加劇接觸點(diǎn)發(fā)熱，最終使得聯(lián)結(jié)部件松動(dòng)、變形，最終釀成事故。
1.8接觸網(wǎng)材料質(zhì)量
接觸網(wǎng)材料質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致定位、連接零件斷裂等故障，造成定位器或定位管脫落，擊打受電弓，造成弓網(wǎng)故障。例如：受電弓滑板條斷裂引起的弓網(wǎng)故障，受電弓滑板條應(yīng)該用優(yōu)質(zhì)的的材料制造，要具備良好的自潤(rùn)滑性能和自保持能力，使其具有足夠的使用壽命，否則滑板由于長(zhǎng)期磨損，造成溝槽，刮壞接觸網(wǎng)，繼而刮壞受電弓。
1.9因自然災(zāi)害造成的弓網(wǎng)故障
嚴(yán)重自然災(zāi)害會(huì)給鐵路接觸網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p壞，例如大風(fēng)就很容易造成弓網(wǎng)故障。當(dāng)風(fēng)負(fù)載力矩超過(guò)了反定位管、定位器及接觸線等的反力矩，定位裝置必將向上轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著定位器坡度不斷增大，電連接線將嚴(yán)重偏斜，當(dāng)機(jī)車受電弓滑過(guò)此處時(shí)，由于與電連接或其他線夾碰撞而損壞變形，造成弓網(wǎng)故障。
2.防止弓網(wǎng)事故的對(duì)策
弓網(wǎng)事故發(fā)生的原因是多方面的。最主要原因還在于接觸網(wǎng)和電力機(jī)車兩個(gè)方面,而接觸網(wǎng)方面的原因就顯得更加突出。采取對(duì)策也主要在于此。
2. 1 定期測(cè)量接觸網(wǎng)定位點(diǎn)，防止拉出值過(guò)大與定位器坡度過(guò)小造成故障
2.1.1 檢修作業(yè)中，測(cè)量工具的精確度，對(duì)接觸網(wǎng)影響很大
如現(xiàn)在普遍使用的接觸導(dǎo)線高度測(cè)量桿測(cè)量時(shí)，受到風(fēng)力、溫度、接觸懸掛的晃動(dòng)及作業(yè)人員技術(shù)水平等多方面的因素影響，造成測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因此利用接觸網(wǎng)檢測(cè)車測(cè)量接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)是運(yùn)營(yíng)檢測(cè)中首要考慮的方法。
2.1.2 檢修調(diào)整作業(yè)時(shí)的溫度必須在調(diào)整作業(yè)中實(shí)地測(cè)量
防止因偏移錯(cuò)誤而產(chǎn)生拉出值過(guò)大現(xiàn)象的發(fā)生。軟橫跨區(qū)域內(nèi)調(diào)整導(dǎo)線時(shí)，定位器與導(dǎo)線在水平方向的角度完全取決于定位器長(zhǎng)度限制，因此在條件允許時(shí)可采用換平衡定位器或防抬高定位器的方式來(lái)減少因溫度變化、檢調(diào)誤差帶來(lái)的定位器偏角過(guò)大和定位器坡度不夠造成故障的現(xiàn)象發(fā)生。
2.1.3 接觸導(dǎo)線的拉出值，在直線處調(diào)為 ± 200mm
隨著機(jī)車運(yùn)行速度的不斷提高，受電弓的晃動(dòng)也隨之更加劇烈，因此有必要將傳統(tǒng)的 ±300mm 減小 100mm。曲線處拉出值的設(shè)計(jì)一般為 150 ～400mm，但在曲線半徑為 350mm 的曲線施工時(shí)發(fā)現(xiàn)，跨距為 35m，設(shè)計(jì)拉出值為 400mm，實(shí)測(cè)值也為400mm，機(jī)車通過(guò)跨中時(shí)接觸導(dǎo)線拉出值不足50mm。為了增加運(yùn)行的可靠性，同時(shí)減少在曲線處對(duì)受電弓的偏磨現(xiàn)象，對(duì)于此類問(wèn)題，建議將兩定位點(diǎn)及跨中的拉出值均勻布置。
2.2防止吊弦與電連接線燒斷纏繞受電弓故障的措施
2.2.1采用絕緣吊弦，防止吊弦過(guò)流。特別是提速線岔的交叉吊弦采用這種吊弦更為重要。
2.2.2架設(shè)載流承力索，增加電連接的數(shù)量。在大取流區(qū)段，特別是在坡度較大的區(qū)段，不是載流承力索。例如天蘭線通安驛至唐家堡段就出現(xiàn)過(guò)在大坡道上就有燒斷吊弦的事故，架設(shè)載流承力索和增設(shè)了橫向電連接后，此類故障可以得到排除。
2.2.3隨著鐵路全自動(dòng)閉塞信號(hào)的開通使用，載流區(qū)段自動(dòng)閉塞信號(hào)機(jī)附近處機(jī)車停車位置范圍內(nèi)應(yīng)考慮增設(shè)橫向電連接，防止機(jī)車起動(dòng)時(shí)的大電流燒斷吊弦或電連接線。
2.3防止接觸網(wǎng)材質(zhì)不良引起的連接與定位零件斷裂而造成的弓網(wǎng)故障的措施
2.3.1加強(qiáng)材料質(zhì)量的檢驗(yàn)手段，杜絕不合格材料被用在設(shè)備上。
2.3.2加強(qiáng)曲線區(qū)段接觸懸掛的巡視檢查，對(duì)小曲線半徑區(qū)段的連接、定位材料做專門的檢查。反定位加裝防風(fēng)支撐，防止因“V”型拉線吊弦線夾斷裂而發(fā)生打擊受電弓現(xiàn)象。
2.4防止導(dǎo)線燒斷故障的措施
2.4.1加強(qiáng)巡視工作，及早發(fā)現(xiàn)接觸導(dǎo)線的硬點(diǎn)、硬彎，查明拉弧點(diǎn)的原因，并及時(shí)處理。
2.4.2電連接線夾、設(shè)備線夾連接可靠，重點(diǎn)檢查線夾內(nèi)打火放電現(xiàn)象。
2.4.3對(duì)有可能造成承力索、導(dǎo)線非正常過(guò)流的部位加裝連接可靠的電連接。
2. 5防止線路原因引起弓網(wǎng)故障的措施
加強(qiáng)與工務(wù)部門間的相互聯(lián)系。由于接觸導(dǎo)線在空中的相對(duì)位置，取決于線路，線路的起撥道將直接影響接觸懸掛的定位參數(shù)。因此在工務(wù)大型作業(yè)時(shí)，必須做到現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)卡控制度，工務(wù)、供電部門共同遵守，防止事故發(fā)生。
2.6機(jī)車方面
弓網(wǎng)故障對(duì)電力機(jī)車和接觸網(wǎng)都可能造成嚴(yán)重的破壞，因此電力機(jī)車在制造過(guò)程中就應(yīng)該考慮到弓網(wǎng)故障的影響，并采取措施避免弓網(wǎng)故障發(fā)生。
2.6.1機(jī)車檢修時(shí)對(duì)受電弓的升降特性和滑板部分一定要嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行檢查和調(diào)整，機(jī)車出庫(kù)時(shí)利用受電弓檢測(cè)儀對(duì)受電弓進(jìn)行認(rèn)真檢測(cè)。
2.6.2機(jī)車入庫(kù)時(shí)一定要進(jìn)行受電弓絕緣子的清掃，以防止受電弓支持絕緣子閃絡(luò)爆炸引起弓網(wǎng)故障。
2.6.3提高乘務(wù)員的技術(shù)素質(zhì)，加強(qiáng)培訓(xùn)，在機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)降弓標(biāo)志信號(hào)立即降弓，增強(qiáng)這方面的意識(shí)，以防止在降弓區(qū)斷不降弓引起弓網(wǎng)故障。
3.結(jié)語(yǔ)
引起電氣化鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)故障的原因很多，在接觸網(wǎng)、電力機(jī)車、行車、貨物裝載以及工務(wù)維修等環(huán)節(jié)都可能導(dǎo)致弓網(wǎng)故障，與整個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)密切相關(guān)。要從根本上解決問(wèn)題，必須高度重視接觸網(wǎng)的各個(gè)重要細(xì)節(jié)問(wèn)題，同時(shí)加強(qiáng)機(jī)車的檢測(cè)和維護(hù)，以適應(yīng)電氣化鐵路向高速、重載方面發(fā)展的必然趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修規(guī)程[M].中國(guó)鐵道出版社,2007.
[2] 鄭州供電段事故及事故危機(jī)分析會(huì)議記錄薄.
[3] 張道俊 ,張?zhí)?.接觸網(wǎng)運(yùn)營(yíng)檢修與管理[M].中國(guó)鐵道出版社 ,2006.
[4] 侯應(yīng)旗,智強(qiáng).弓網(wǎng)故障原因分析與對(duì)策[J].電氣技術(shù),2008,(11).
