地铁供电接触网系统可靠性及主要故障分析

地铁供电接触网系统可靠性及主要故障分析

李伟

身份证： 44148119890122****

摘要：随着城镇化的大力推进和社会经济的快速发展，地下交通得到大力推广。牵引带供配电系统是地下城市轨道的关键组成部分，其正常运行保证了地铁站的可靠运行。铁路接触网系统软件作为地铁车站供配电系统的主体，其工作状态和质量将直接影响地铁的运输能力。本文主要阐述了地铁站配电铁路接触网的可靠性指标和关键常见故障。

关键词：地铁供电；接触网系统；可靠性；主要故障；

引言

近年来，在有关部门的应用和正确引导下，我国电气化铁路取得了快速发展。电气化铁路在我国大城市交通网络中的比重逐步提高。铁路电气化在主要城市的实施和应用是时代的必然选择。随着各城市公共交通的加速发展趋势，地铁车站运营所需的电力工程牵引带系统软件正处于不断增加的发展趋势阶段，其复杂性逐渐增加，其安全系数和稳定性受到有关部门严格的管理，同时也得到了各界人士的理解和高度评价。由于系统软件庞大，涉及面广，常见故障的发生会给社会发展带来巨大的破坏和痛苦的代价，从而危及这个大城市和社会发展的持续稳定和长期稳定。

1.地铁供电接触网主要故障

1.1绝缘方面故障

铁路接触网是一种具有独特特点的高压配电设备，技术绝缘层属于行业中最重要的性能指标，与其他地区供电系统的配电线路有很大不同。铁路接触网各部件的悬挂相对高度较低，因此其绝缘层特性极易受到自然环境的破坏和伤害。铁路接触网所用绝缘层的种类分为气孔绝缘层和绝缘材料绝缘层。上述两层中的任何一个问题都可能导致铁路接触网在充放电过程中出现常见故障。

1.2人员违章操作

由于维修人员在工作中没有遵守程序和程序，在没有得到项目建设负责人的工作批准的情况下，在没有监控的情况下进行工作，导致项目建设负责人使用接地线拆除前的供电方式。调度和取消工单以重新关闭和关闭。如果工作没有按照操作流程进行，操作人员和设备的销售没有确认，工作完成后才进行重合合闸，极有可能造成软件异常铁路接触网。

1.3接触线磨耗严重

如果电动乘用车跑得更快，行驶距离更小，会加速接触线的磨损。在加速发展期间，受电弓振动较大，冲击力不稳定，极有可能对机械设备造成进一步损坏。一般来说，曲线段比平行线更容易受到损坏，而倾斜段比平坦的轨道段更容易受到损坏。如果一个点位于构图的2个部分中，则损坏程度会更高。

1.4电客车停靠位置错误引发的故障

当地铁和电动客车减速时，受电弓刚好在网段的绝缘层中，三网之间不易产生比较大的总接触面积，但产生的连接电阻比较大。如果此时电动乘用车开始通电，会导致受电弓和接触网接触的位置温度升高，进而导致碳双摇杆被破坏，从而无法保证电动乘用车处于运行状态安全要素。

1.5空间结构尺寸方面故障

铁路接触网分为独特的配电设备。独特性主要表现在一方面要保证铁路接触网保证电力机车运输对应的质量和稳定的电流流动；在室内空间，保证受电弓能够从触线获取优质稳定的电流。由于电力机车受受电弓总宽度的限制，其行驶速度比较快。因此，铁路接触网各项主要参数的调整和改造，会降低电力机车电流摄入的实际效果，可能会造成严重的问题。受电弓的常见故障。

2.地铁供电系统与可靠性分析

2.1地铁供电方式

（1）集中供电方式

继城市轨道互联网和大城市的线路之后，参考各地区人的整体用电量和线路之间的总距离，在城市公共交通的主要变电站建设基础专业服务项目。新建的主变必须有两条独立的配电线路，两条线路的工作电压都需要110KV。与主变电所一起，将工作电压输送到当地城市轨道交通供配电系统，额定电压通常为35KV和10KV。利用主变电所承担与完成的供电方案被称专业人叫做集中式供电。

（2）分散供电方式

轨道配电采用分布式配电方案方案时，无需建设专用主变电站，大城市运行中的工作电压线路可转入城市轨道交通供电配电，分发系统，换位路线通常为35KV和10KV。此外，相关企业要抓好环网驱动。这种配电方式的应用，规定大城市现有电网系统软件比较发达，在铁路轨道地铁站附近有满足要求的稳定配电开关电源，此时轨道交通中所用的电压等级要同城市电网相吻合。

（3）混合供电方式

此种供电方式就是以上两种模式的有机结合，此时要以集中供电为主，特殊区域与地段可使用城市电网，让轨道的供电系统更加完善与可靠。当前，我国武汉和北京的部分地铁就采用了这类供电方式。

2.2供电可靠性

接触轨和刚性空架空铁路接触网结构简单，设备故障率低。接触轨关键部位只有11个，由钢铝复合轨、伸缩缝、顶弯头等相关部件和绝缘层支撑点设备组成；刚性铁路接触网只有21个关键部分。结构简单紧凑，使用可靠。

柔性架空铁路接触网结构复杂，主要设备多，如线叉、压力段、锚固段、骨节、补偿设备等，关键部件多达69个，薄弱环节较多。一旦某个部件出现问题，就会造成铁路接触网的常见故障，甚至产生刮擦、断线等恶性事故。此外，软架空铁路接触网依靠输电线路的张力来维持其运行状态。经过多年的损坏和电气隔离，传输线的横截面会逐渐减小，其硬度也会降低。在电流的作用下，极易引发断线安全事故，导致地铁停运。

2.3可靠性分析方法

近年来，世界各国的专家教授都在积极推动和寻找实用的稳定性评价指标。综观各种评价指标，按照一定的规范可以分为两类，一类是模拟法，另一类是解析法，模拟法习惯性地将整个系统划分为多种元素，借助概率对元素的实际特征和特性进行评估和预测，然后将元素以一定的方式排列组合，最后得到系统确认。这种评价方式更加灵活、方便、快捷，不易受系统软件运行规模的约束和限制，但耗时长，精度要求高。分析法主要利用系统结构和各部件的功能以及它们之间的逻辑联系，构建相关可靠性指标的实际实体模型，并以模型为基础，通过递归和迭代计算分析实际实体模型方法，并计算实际的实体模型。获取并详细分析了系统软件稳定性的主要参数。但是，如果系统中的组件总数增加或变化，计算可能会成倍增加，计算难度可能会继续增加。

2.4建立可靠性评估系统

从地铁站牵引带供电设备的运行性能分析，地铁站牵引带供电设备的稳定性，机器设备本身的稳定性，各机器设备及其自身的稳定性与其他系统的连接，是为了保证其稳定性，这对正常操作很重要。在牵引带供配电系统具体系统软件的研究过程中，牵引带供电设备的稳定性主要涉及牵引带供电设备的机器设备结构、系统软件本身的特点，以及其运行的安全系数和可靠性。可靠性科学研究的根本目的是保证地铁车辆在轨道上正常运行。保证供电系统正常运行的首要指标值是配电性能指标、常见故障和停电安全事故指标值、停电程序流程、外部干扰等。铁路牵引带供电设备稳定性评估的重要内容是对两个牵引带变电站之间的线路及相关位置的管理状况进行评价。然后系统审核配电稳定性、牵引变电所稳定性和接触可靠性指标。这三个系统软件能否正常用电，建立可靠的可靠模型，最后综合不同的初始特性，对其进行定量分析和评价。最后，对评估部件或机器设备的稳定性进行评估，对包含一个或多个部件的机器设备进行评估，明确部件稳定性变化对牵引带供电设备的危害。

3.结束语

接触网系统对当前的城市轨道交通而言非常重要，本文以接触网为中心展开系统的阐述与讨论，首先描述了当前运用度较高的几种地铁供电系统，重点讨论了地铁内部接触网系统极易出现的几类故障与应对措施，分析了影响供电可靠性的各种因素。

参考文献

【1】邓敏，谭张平.地铁供电接触网系统可靠性及主要故障分析探讨【J】.建筑工程技术与设计，2019(30)：4060.

【2】陈涛.地铁供电接触网系统可靠性及主要故障分析探讨【J】.建筑工程技术与设计，2018(28)：3037.