地铁直流接触网运行状态的影响因素及管控措施

地铁直流接触网运行状态的影响因素及管控措施

高伟

重庆江跳线轨道交通运营管理有限公司 重庆 402247

摘 要：直流接触网是一种安装在电气化铁道之上，由受电弓供电的电力系统，是电气化发展的主要手段，它的使用频率位居所有电气元件之首，由于其露天设置、结构脆弱、无备用等特性，受到外部环境的不利影响，导致设备故障频发。地铁直流接触网是一种很重要的电力系统，但是它往往是在野外进行的，而且它的结构很脆弱，没有任何的后备设备，很可能会受到各种因素的影响。文章通过对各种影响地铁直流接触网的各种因素进行了研究，为今后地铁直流接触网的管理提供了参考意见，以期在一定程度上推动地铁直流接触网的发展。

关键词：地铁直流接触网 ；运行状态 ；影响因素

引 言

在地铁运输中，经常会遇到直流接触网的故障，一旦发生故障，不仅会影响到地铁的正常运行，而且如果处理方法不当，将会对线路的运行造成很大的影响。然而，由于直流接触网的失效原因千奇百怪，在发生故障后，其表现也是千差万别，如何正确、快速、有效地发现故障原因，并及时有效地解决问题，是工作中的一个难题。电气化铁道直流接触网是为电力牵引车辆供电，为电动车辆提供长期的动力，是一种由电力机车供电的特种传输线路。“节能减排”和“环保低碳”的要求，地铁的电气化率一定会不断提高，而直流接触网作为地铁的关键设备，在地铁建设中占有举足轻重的地位，结构复杂，故障发生率也很高，因此，对影响地铁直流接触网运行状况的因素和控制措施进行研究是十分必要的。

一、地铁直流接触网的功能与组成

地铁直流接触网本质上是一条架设于电气化铁道之上、由电弓供电的电力线路；它的安装形式是“之”字形，它包括基础和支柱、接触悬挂、支撑装置和定位装置。

（一）基础与支柱

地基和立柱用于承受接触式悬挂、支撑装置、定位装置的所有载荷，并将其悬挂在指定的位置和高度，通常采用预应力钢筋混凝土立柱和钢柱。

（二）接触悬挂

直流接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分，根据其纵向索线的数目和特点分为简单接触悬挂与链型接触悬挂两大类。

（1）简单接触悬挂

简易接触式悬吊是一种以一条触点导线与支撑装置相连接的悬吊方式。目前国内使用的弹性简单悬吊系统带有补偿器，在接触线下锚点安装了拉力补偿器来调整松紧和松紧的变化。

（2） 链型接触悬挂

链式接触式悬架是在承载缆绳上使用悬垂的方法，利用相关的资料计算和调节吊索的长度，利用锚杆末端的拉力补偿器，使得悬臂内部的接触线与轨道的高度基本一致。

（三）支持装置

支撑设备用于支撑接触式悬吊，并将载荷传递到立柱或其他建筑上。目前，由于直流接触网所在区间、站场和较大的建筑类型不同，目前的支撑设备多为棒形绝缘子、平腕臂、斜腕臂和各种需要安装的接头。

（四）定位装置

该定位器是使接触线在定位点与受电弓中心的横向定位，其作用是使接触线始终保持在受电弓滑块的运动轨道上，并将接触线的水平载荷转移到支架上；它包括定位管，定位器和连接部件。

二、地铁直流接触网运行状态的影响因素

（一）直流接触网定位环节因素

定位点的斜率不够高，或者是拔出的数值太大，都有可能导致工件被刮伤，连接部位的螺钉不够牢固，温度相差过大，遇到暴风雪等恶劣天气，都会造成直流接触网的失效。在道岔区域发生刮弓等故障，其原因在于线路分岔间隙较大，导致交叉部位的有关参数无法达到相应的规定，同时，接触区的导线夹具和转换点的高值也达不到标准。或者是受电弓带病操作，对地铁直流接触网也有一定的影响。

（二）直流接触网设备因素

发生了吊索和电气连接的问题，如果电气连接方式不合理，数量不够，很有可能会导致直流接触网的电流过大，从而导致电缆、吊绳等连接部位的导线断裂，甚至会引起滑轮和定位器的连接部位烧毁，都会对直流接触网造成很大的伤害。

（三）气候因素

由于地铁直流接触网在户外作业，因此，由于季节、气候等因素的影响，地铁直流接触网在恶劣的气候条件下，会对其产生一定的冲击。如果温度的变化很大，那么导线的尺度就会发生变化，从而使导线和支撑之间的距离很难达到实际需要，而且导线和加强导线与绝缘之间的距离也不够大，从而造成线路断裂。

（四）外部环境因素

树木，鸟类，污染源，甚至是地铁的直流接触网，都有可能发生地震、滑坡、泥石流等自然灾害。有些情况下，会有鸟儿在铁轨上筑巢，造成直流接触网设备的短接。在雷雨季节，很多地方都会发生山洪、滑坡、泥石流等灾害，会造成直流接触网的支撑断裂，也会造成线路的断开。

（五）线路及其他环节

还有一些其他的原因，比如线路故障，很可能会引起列车的脱轨，也可能是线路的外轨高度发生变化，从而引起列车脱轨。在架空线路中，由于电机和导线的安装不规范等原因，致使设备失效或脱落，对地铁直流接触网的安全构成了威胁。地铁直流接触网施工中的每一个环节都要确保施工质量，同时尽量减小外部的干扰，否则将会对地铁直流接触网带来安全隐患。

三、地铁直流接触网故障的管控措施

（一）设备升级改造

为了保证直流接触网的正常工作，必须对直流接触网进行持续的更新，并对各种设备和技术进行改造，使其达到免维护的目的。通过对各种不同的设备进行改造，可以提高直流接触网的质量和工作状况。

（二）采取人防、物防、技防措施

应组织有关人员，对地铁直流接触网附近的各种危险隐患进行治理，降低恶劣气候条件下的设备受外界因素的影响[1]。在电力系统和高架路上安装避雷装置，防止雷击对线路的冲击，应从人员、物力、技术等多方面，综合考虑各种因素，对地铁直流接触网的各种影响因素，采取全方位的预防措施，有效地控制了对地铁直流接触网的影响。

（三）充分发挥6C检测作用

6 C测试，就是对电力系统进行安全检查。本系统能为地铁直流接触网的检修工作提供科学依据，并能对其进行定期的检查，并能对故障进行诊断和分析，使故障得到及时处理[2]。通过合理地使用检测仪，使某些线路上的设备腐蚀和隐患得以及时发现，使设备在使用中处于安全状态。

（四）牢固直流接触网连接

在地铁直流接触网的早期设计中，设计者必须提前预测地铁的运量，并在设计时留出足够的运力，以防止直流接触网因超载而发生故障。在直流接触网施工中，为了确保直流接触网的质量，所有的项目都要以质量为先，选用高品质的施工材料，加强直流接触网的连接点，确保设备的稳定，优化直流接触网的连接方式，最大限度地降低了电能的损耗，确保了100%的电能传输，同时兼顾了工程的质量和造价，最终形成了一种既经济又经济的地铁电气化直流接触网项目。

（五）直流接触网的保护方式

在直流接触网使用时，会存在一些易失效的部位，应采取相应的防护措施，并在易失效的部位设立免接触区，防止因直流接触网失效而产生过热，造成人身伤亡。电力机车高速行驶时，由于接触点部位的剧烈撞击，会使接触点发生偏移，从而引起线路短路，所以要对安装在接触点上的元件进行适当的保护，尽量减少与接触点的接触。

（六）直流接触网检查维修制度不断完善

造成直流接触网不稳定的因素有很多，有设备的，有客观的，有人为的，有潮湿的，也有客观因素，这些都是客观因素造成的，所以我们需要加强维修，以确保直流接触网的正常运转[3]。地铁部门可以根据直流接触网在使用中遇到的问题，结合有关的制度进行改进，比如，可以让工作人员在平时的维护工作中添加维修记录，将设备的工作状况和不正常的安全隐患记录下来，不限于文字记载，还可以通过图片、视频等方式进行记录。由于直流接触网受到的环境影响因素很多，因此，在特殊气候条件下，维修人员要加强检查，增加维修次数，一旦发现故障，立即报告，并采取相应的应急措施。

结束语

综上所述，必须加强对直流接触网施工的质量和工作状况的监控，确保直流接触网的安全运行，防止各种因素的影响和冲击。直流接触网在长时间的使用中，由于各种因素的综合作用，以及接触设备老化、线路老化等原因，导致直流接触网的工作状况不稳定，从而影响到列车的正常使用，我们可以针对故障的表现形式采取相应的对策，同时，地铁部门要完善直流接触网检修制度，加大直流接触网的检修力度，当发现直流接触网可能存在某些安全隐患时，要积极采取措施应对，来保证列车的安全运行。

参考文献

[1]王开康,吕意.地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法[J].城市轨道交通研究,2022,25(07):222-224+229.

[2]张飞虎. 混合式直流断路器及其应用研究[D].西南交通大学,2021.

[3]周湘杰,袁小芳.地铁接触网直流融冰装置的研究[J].高压电器,2020,56(07):198-204.