接触网弓网故障分析与措施

[摘 要] 近年来我国电气化铁路迅速发展， 接触网是电气化铁路的重要元件，而弓网故障是影响接触网安全运行的重要因素。文章主要分析接触网弓网故障的危害，并结合实际案例，对铁路接触网弓网故障的主要原因进行分析，提出预防接触网弓网故障的对策和措施。

[关键词] 接触网；受电弓；故障分析；预防措施

[作者简介] 吕盛刚，柳州铁道职业技术学院动力学院电气化铁道技术教研室主任，研究方向：接触网、牵引变电所等铁路相关工作岗位的后续人才培养（高职人才），广西 柳州，545007

[中图分类号] TM72 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2014）03-0050-0002

随着我国经济与科技的快速发展，电气化铁路建设进入一个全面发展的新阶段。黔桂铁路是国家单线一级电气化铁路干线，是我国南北地区出海的便捷大通道。接触网是电气化铁路特殊的供电线路，它的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。本文结合黔桂线电气化铁路的实际运行情况，从接触网检修、接触网工程施工、接触网与线路基础及受电弓等方面，分析电气化铁路弓网故障发生的主要原因，并提出通过及时调整设备参数、规范工程施工管理等相关针对性的预防措施，达到减少弓网故障的目的，从而提高黔桂线牵引供电系统运行的稳定性。针对电气化铁路运行中发生的断线案例，分析接触网弓网故障发生的原因，提出预防对策和措施。

一、接触网弓网故障的危害

电气化铁路接触网是一种看似简单，实则复杂的特殊装置，其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。在整个铁路改造期间，接触网、新开通接触网曾多次发生接触网故障，给铁路运营造成很大影响，其中以接触网断线故障发生的频次最多。在众多的接触网设备事故中，破坏范围最大、危害性最大、停电时间最长、处理恢复最难的事故数弓网事故，因此，不管作为运营维修部门的供电段、机务段，还是作为业务主管部门的机务分处、机务处，乃至铁道部机务局均把弓网事故列为牵引供电事故的头号大敌。有的铁路局还把弓网事故列为行车事故。弓网故障一般是指在电气化牵引区段由于电力机车的受电弓和为其提供电能的接触网相关部件发生非正常接触而造成受电弓和接触网设备损坏的故障。可见对弓网事故的重视程度。

二、结合案例分析造成接触网弓网故障的主要原因

对于接触网来说，因高温发热引起机械强度下降，导线处接触压力减小，接触电阻增大，导致发热愈加严重。同时由于发热使接触表面强烈氧化，产生电阻比导体本身大得多（几十倍甚至更大）的氧化铜形成氧化膜，最后使接触电阻大大增加、变形，甚至产生熔化现象。在日常的维修维护工作中，维修人员日常巡视检查力度不强、质量不高，不明显的故障隐患在日常巡检和设备维修中未及时发现处理。在雷电多发区段，因雷电电压过大会击穿避雷器，影响行车。以下是现场发生的具有代表性的接触网弓网故障案例；

1.2009年7月30日，黔桂线南丹站，1222次机车通过分相进入区间时，该处之字值约为250mm，铜承力索穿过悬吊滑轮悬挂，导致承力索与滑轮间形成一定角度折角。且承力索外部包裹的预绞丝片为钢材质，导致对承力索压迫形成折角，且因材质不同有较大过渡电阻，过热延展，逐股熔断，由于外包预绞丝片包裹，在铜承力索的个股熔断过程中无法及时检查发现，最终造成2道57#～61#承力索断线。

2.2009年8月15日，在黔桂线某隧道出处，因该区段近期为雷雨大风天气，大风将隧道口上部一树藤刮落，正好下垂在承力索上端，大雨时雨水顺藤蔓下滑形成水柱，水柱持续接触承力索形成对地短路，造成承力索断线。

3.2009年1月28日，某网工区职工发现有电力机车停在工区门口（货牵线），立即通知工长并同去察看，发现电力机车已闯入货牵线无网区，该区段为施工未完项目，没有悬挂接触网。造成定位器被打脱，接触线变形，有刮伤现象，机车受电弓已折断。在此（货牵线）无网区的设备上没有悬挂接触终端标是此事故的原因。

4.2009年4月14日，在某车站，因该处电连接线的承力索线夹处安装工艺不满足工求，软铜线未绑扎且线夹外露不足，同时线夹紧固力矩不足，电连接线脱出、下垂，与受电弓缠绕后被拉断，造成弓网事故。查看检修记录显示，由于维修人员对设备维护不到位，该处从开通到现在还没进行过检修维护。

5.2009年7月12日，在某车站，列车在运行到一处线岔时将一接触线处刮断，造成机车受电弓刮脱，悬挂在接触网上。事故原因为事故前工务部门在此拨道，并将一侧抬高了30mm，导致接触网拉出值发生了变化约120mm。

由此可以看出，造成以上接触网弓网故障主要是：重点接触网设备检测检修不到位，主导线回路不畅通，机车状态不良，接触网材料质量不过关，机械受力部件强度不够 ，绝缘子污闪间断放电，外界因素影响等等。加上维修管理者缺乏对运行基本的行车组织常识。

三、预防接触网弓网故障的对策和措施

针对上述因素，结合现场情况分析其原因作出结论，要有力消除接触网弓网故障必须从以下几个方面着手。

（一）提高接触网工作人员的技术素质

提高接触网运行管理和检修人员的技术素质，运行管理人员应真正掌握接触网的关键，有效地指导检修工作，把检修工作放在减小弓网故障和提高供电质量上，有效地防范事故和提高管理检修水平。维修管理者（技术、安全、教育）必须认真掌握接触网设备的安全关键，以及为什么是关键，有效地指导维修工作。把各种检查评比的重点转移到设备关键部位的关键点上来，多一些针对弓网事故的具体指导，少一些原则性的号召；对接触网维修规程的制定和修改一要慎重，提出一个数字和要求的必要性、可行性，怎样去执行怎样去检查执行情况；二要及时发现实施过程中出现了什么问题，提出新的更有利于提高设备质量的标准；三要突出接触网内在质量的标准，这有赖于科研的投入，比如提出接触网授流质量标准，碰撞的合理性标准，电气接触的标准，悬挂振动的标准，悬挂弹性的标准，补偿灵活性的标准，重大设备缺陷的原则性标准。职工技术教育须有的放矢，要提高维修技能，提高设备内在质量；对弓网事故的分析只坚持一个标准，即实事求是。调查分析清楚事故原因是提高职工素质和设备质量的一条重要途径。

（二）抓好供电设备检测检修工作

加强对重点和关键设备的巡检力度，增加巡检车对接触网的巡检次数，对巡检出的接触网设备参数超标值及时进行处理。加强对接触网各部螺栓、螺母、弹垫、防松垫片的平推、检查；对不能适应列车运行条件的接触网部件和处所进行改造。增加对接触网分相分段绝缘器、三跨四跨、线岔等关键部件的步行巡视和检测，发现超标准值的部件及时进行检修、调整。在检修作业过程中要严格执行标准作业流程和规程要求，如分相分段绝缘器必须按要求及时调整出适当的负弛度，且保证其平滑过渡。重点是对线岔的数据的测量，特别是线岔500mm处工支与工支、工支与非工支的抬高量；加强对重污染区段的分段、分相及绝缘子的清洗维护，特别是雨、雪、雾等不良天气时要加强对绝缘子放电声响大区段的检查和监控，防止间断性长期烧伤造成断线。

（三）确保接触网主导回路通畅以防止烧断

对上网点、供电线、股道电连接等供电主导电回路必须按工艺规范要求制作，锚段关、分段、分相绝缘器、线岔等不得少电连接线。确保供电线路对电力机车的正常供电。各部位线夹严格按周期进行检查；打磨氧化层，涂黄油和导电膏并紧固。对吸上线、接地装置等进行检查和维护，及时补装缺失的零部件。

（四）消除电力机车不良对接触网状态的影响

减少因电力机车绝缘状态不良，机车短路等原因烧断接触线，向相关机务部门及时反馈信息，确立供电与机车部门之间弓网情况通报与联合检查体系。加强受电弓出入库前状态检查，弓网组要严格按照检查工艺和标准，对每一台电力机车受电弓出入库前质量状态进行检查。对受电弓检查出的缺陷和隐患，必须检修处理，符合质量检测要求后，方可放行，坚决杜绝受电弓带病上线运行。电力机车在运行中受电弓出现异常情况，应及时降弓，启用备弓，避免弓网故障进一步扩大。

（五）加强与工务部门的数据共享

加强供电部门和工务部门之间的联系尤为重要。应定期对线路基础参数及接触网参数等限界值进行测量记录，画定“红线”，制定互控措施并执行。在日常设备维护施工检修中，形成双方互相配合的制度，实现工供联控，消除因线路参数改变造成接触网参数变化而发生弓网故障的隐患。线路参数变化导致接触网参数超限接触网与受电弓接触的部件工作面只有与轨道线路两钢轨轨平面平行，以及接触网接触线始终位于线路中心正上方或线路中心正上方偏移值范围内，才能保证受电弓与接触网的正常运行。在接触网状态不改变的情况下，一旦轨道线路基础参数变化超出规定值，就会造成弓网故障和事故的发生。

（六）加强对接触设备的巡视工作

对接触网的巡视工作，是排除接触网弓网事故的有效方法。昼间巡视可以查看设备的安全情况，通过观察设备了解接触网的运行状态，观察接触网设备的吊弦、碗臂、接触线、承力索、绝缘子、坠砣以及线路二边有无危树。对在巡视过程中发现的问题要及时向工区反映，对随时会影响接触网设备运行的情况要及时处理，清除隐患，降低损失。发现危树要及时砍伐，对隧道口上面的树藤蔓要及时去除。特别是在雷雨天气时重点查看防洪区段，防止高处的危石和泥土对支柱造成折断。

（七）消除外界隐患因素

1.加强对在货场或公路的支柱防护柱的防护，防止汽车撞倒支柱；对电气化区段道口进行限高措施；对跨越铁路上的天桥，要有防护栏和高压显示标志。各种防护标志要安装在明显易看的位置，防止人为因素将各类线索短接造成弓网事故隐患。

2.对临界近接触网线路的工厂和爆炸山体等类似作业进行监控，或要求采取有效措施，防止石块等砸断接触网，加强现场配合施工，防止外部施工单位利用挖掘机等大型施工机具作业时违章蛮干碰断接触网。

3.根据气温变化，对易受温度变化影响的设备加强监控、调整；对处于临界状态的要及时采取措施预防弓网事故。

4.加强对材料的监控，对不符合规定要求的、未达到绝缘要求以及机械强度的，不能安装在设备上。

四、结语

黔桂铁路作为大西南的主要运输生命线，保证其安全畅通无阻对整个铁路运输意义重大，而接触网供电质量的好坏也直接影响到整条黔桂线运输状况。通过对弓网故障发生原因的分析，提出减少弓网故障的预防措施，并在实际的安全生产各个环节加以实施。通过运用科学的管理方法和相应技术措施，加强弓供联控、机供联控等手段，控制弓网参数的状态，最大程度地减少弓网故障的发生。

[参考文献]

[1]黄元才，吴良治.交流电气化铁道接触网[M].北京：中国铁道出版社，1998.

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