作者單位：大秦鐵路股份有限公司太原供電段
作者：陳耀坤
摘要：電氣化鐵路以其高效,、環(huán)保,、大運(yùn)量等優(yōu)點(diǎn),，在現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸中占據(jù)著重要地位,。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通運(yùn)輸需求的不斷增長,，電氣化鐵路的建設(shè)規(guī)模也在持續(xù)擴(kuò)大,。接觸網(wǎng)設(shè)備作為向電力機(jī)車提供電能的關(guān)鍵設(shè)施，如同電氣化鐵路的“生命線”,，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩c效率,。接觸網(wǎng)設(shè)備作為保障鐵路電力供應(yīng)的關(guān)鍵組成部分，其運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要,。然而,，在實(shí)際運(yùn)營過程中,，接觸網(wǎng)設(shè)備面臨著多種損傷問題,，嚴(yán)重影響了鐵路的安全運(yùn)行。本文通過對電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備損傷問題的深入研究,，分析了造成損傷的原因,，并提出了一系列針對性的預(yù)防措施，旨在為提高接觸網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和保障鐵路安全運(yùn)行提供有益的參考,。
關(guān)鍵詞：電氣化鐵路 接觸網(wǎng)設(shè)備 損傷問題 預(yù)防措施
一,、引言
電氣化鐵路以其高效、環(huán)保,、大運(yùn)量等優(yōu)點(diǎn),，在現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸中占據(jù)著重要地位。接觸網(wǎng)設(shè)備作為向電力機(jī)車提供電能的關(guān)鍵設(shè)施,，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩c效率,。因此，深入研究接觸網(wǎng)設(shè)備的損傷問題及預(yù)防措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,。
二,、電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備概述
(一)接觸網(wǎng)設(shè)備的組成
接觸網(wǎng)設(shè)備主要由接觸懸掛、支持裝置,、定位裝置,、支柱與基礎(chǔ)等部分組成。接觸懸掛包括接觸線,、承力索等,，負(fù)責(zé)傳輸電能;支持裝置用于支撐接觸懸掛;定位裝置確保接觸線與受電弓的相對位置;支柱與基礎(chǔ)則為整個(gè)接觸網(wǎng)提供支撐,。
(二)接觸網(wǎng)設(shè)備的工作原理
電力機(jī)車通過受電弓從接觸網(wǎng)上獲取電能，電流經(jīng)過接觸線,、承力索等傳輸至機(jī)車,，從而驅(qū)動列車運(yùn)行。接觸網(wǎng)設(shè)備需要在復(fù)雜的環(huán)境條件下保持穩(wěn)定的電氣性能和機(jī)械性能,，以確保電能的可靠傳輸,。
三、電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備損傷問題分析
(一)電氣損傷
1. 電弧放電
電弧放電是接觸網(wǎng)設(shè)備常見的電氣損傷之一,。當(dāng)受電弓與接觸線之間發(fā)生離線或接觸不良時(shí),，會產(chǎn)生電弧。電弧的高溫會燒蝕接觸線和受電弓滑板,，導(dǎo)致接觸線表面粗糙,、磨損，甚至出現(xiàn)局部熔斷,。
2. 絕緣子閃絡(luò)
絕緣子在長期運(yùn)行過程中,，由于表面污穢、潮濕等原因,，可能會發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象,。閃絡(luò)會導(dǎo)致絕緣子絕緣性能下降，甚至擊穿,，從而影響接觸網(wǎng)的正常供電,。
3. 短路故障
接觸網(wǎng)設(shè)備的短路故障可能由異物侵入、絕緣老化,、設(shè)備故障等原因引起,。短路故障會產(chǎn)生巨大的電流沖擊，對接觸網(wǎng)設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞,。
4. 電氣磨損
電力機(jī)車受電弓與接觸線之間的滑動摩擦?xí)a(chǎn)生電氣磨損,。在長期運(yùn)行過程中，接觸線不斷與受電弓滑板摩擦,，導(dǎo)致接觸線表面逐漸磨損,，降低其導(dǎo)電性能。 電流過載也可能引起電氣磨損,。當(dāng)接觸網(wǎng)通過的電流超過其設(shè)計(jì)容量時(shí),，會使接觸線溫度升高，加速接觸線的老化和磨損,。
(二)機(jī)械損傷
1. 受電弓滑板磨損
受電弓滑板在與接觸線的摩擦過程中會逐漸磨損,。磨損過度會影響受電弓的取流性能，甚至導(dǎo)致受電弓與接觸線脫離，引發(fā)故障,。
2. 接觸線磨損
接觸線在長期運(yùn)行中,，由于受電弓的摩擦、風(fēng)振等因素的影響,，會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,。磨損嚴(yán)重的接觸線會降低其抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能，增加斷線的風(fēng)險(xiǎn),。
3. 支持裝置和定位裝置的損壞
支持裝置和定位裝置在列車運(yùn)行產(chǎn)生的振動,、風(fēng)力等作用下，可能會發(fā)生變形,、松動甚至斷裂,，影響接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
(三)環(huán)境因素導(dǎo)致的損傷
1. 惡劣天氣
強(qiáng)風(fēng),、暴雨,、冰雪等惡劣天氣會對接觸網(wǎng)設(shè)備造成沖擊和破壞。例如,，強(qiáng)風(fēng)可能導(dǎo)致接觸線舞動,，造成斷線;暴雨可能引發(fā)泥石流、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,，損壞接觸網(wǎng)支柱和基礎(chǔ);冰雪會增加接觸線和絕緣子的負(fù)載,，導(dǎo)致設(shè)備損壞。
2. 環(huán)境污染
接觸網(wǎng)設(shè)備長期暴露在外界環(huán)境中,，容易受到工業(yè)廢氣,、粉塵,、化學(xué)物質(zhì)等的污染,。污染物會腐蝕接觸網(wǎng)設(shè)備的金屬部件，降低其使用壽命,。
3. 溫度變化
季節(jié)變化導(dǎo)致的溫度差異較大,。在冬季，接觸網(wǎng)設(shè)備可能會因低溫而收縮,，導(dǎo)致線索張力增大;在夏季,，高溫可能使接觸線膨脹，影響接觸線的弛度,。日照不均勻也會使接觸網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生溫度差異,。例如，接觸線的向陽面和背陰面溫度不同,，可能會導(dǎo)致接觸線彎曲變形,。
(四)零部件松動或脫落
接觸網(wǎng)設(shè)備在長期運(yùn)行過程中，由于振動、溫度變化等因素的影響,，可能會導(dǎo)致零部件松動,。例如，螺栓松動,、螺母脫落等,。安裝質(zhì)量問題也可能導(dǎo)致零部件松動或脫落。如果在安裝接觸網(wǎng)設(shè)備時(shí),，螺栓沒有擰緊,、零部件安裝不牢固等，在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)問題,。
四,、電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備損傷問題的預(yù)防措施
(一)加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)和檢修
1. 制定科學(xué)合理的維護(hù)計(jì)劃
根據(jù)接觸網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)和使用壽命，制定詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃,，明確維護(hù)周期,、維護(hù)內(nèi)容和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
2. 加強(qiáng)巡檢工作
采用人工巡檢和在線監(jiān)測相結(jié)合的方式,，加大對接觸網(wǎng)設(shè)備的巡檢力度,。及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在問題，如接觸線磨損,、絕緣子污穢,、支持裝置松動等，并及時(shí)進(jìn)行處理,。
3. 定期進(jìn)行設(shè)備檢修
按照檢修計(jì)劃,，對接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行定期檢修。檢修內(nèi)容包括設(shè)備的清潔,、緊固,、調(diào)試、更換磨損部件等,，確保設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài),。
(二)提高設(shè)備的質(zhì)量和性能
1. 選用優(yōu)質(zhì)的材料和零部件
在接觸網(wǎng)設(shè)備的建設(shè)和改造過程中，選用質(zhì)量可靠,、性能優(yōu)良的材料和零部件,，如高強(qiáng)度的接觸線、耐污絕緣子,、耐腐蝕的金屬構(gòu)件等,，提高設(shè)備的整體質(zhì)量和可靠性。
2. 優(yōu)化設(shè)備的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)
通過優(yōu)化接觸網(wǎng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu),，減少設(shè)備在運(yùn)行過程中的應(yīng)力集中和磨損,，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命。例如，采用新型的接觸線懸掛方式,、優(yōu)化支持裝置和定位裝置的結(jié)構(gòu)等,。
(三)加強(qiáng)對環(huán)境因素的防護(hù)
1. 安裝防風(fēng)、防雨,、防雪等防護(hù)設(shè)施
在易受惡劣天氣影響的區(qū)段,，安裝防風(fēng)屏障、防雨棚,、防雪網(wǎng)等防護(hù)設(shè)施,，減輕惡劣天氣對接觸網(wǎng)設(shè)備的影響。
2. 加強(qiáng)對環(huán)境污染的治理
采取有效的措施,，減少工業(yè)廢氣,、粉塵、化學(xué)物質(zhì)等對接觸網(wǎng)設(shè)備的污染,。例如,，加強(qiáng)對周邊企業(yè)的環(huán)保監(jiān)管，定期對接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行清潔和防腐處理,。
(四)提高運(yùn)營管理水平
1. 加強(qiáng)對操作人員的培訓(xùn)
提高操作人員的業(yè)務(wù)水平和責(zé)任心,，確保他們能夠正確操作和維護(hù)接觸網(wǎng)設(shè)備，避免因人為因素導(dǎo)致設(shè)備損傷,。定期對接觸網(wǎng)工作人員進(jìn)行技能培訓(xùn),，提高他們的專業(yè)水平和操作能力。包括接觸網(wǎng)安裝,、調(diào)試,、維護(hù)等方面的技能。加強(qiáng)安全意識教育,，讓工作人員充分認(rèn)識到接觸網(wǎng)安全的重要性,，掌握安全操作規(guī)程，避免因人為因素導(dǎo)致安全事故,。
2. 建立健全的應(yīng)急管理機(jī)制
制定完善的應(yīng)急預(yù)案,，加強(qiáng)應(yīng)急演練，提高應(yīng)對突發(fā)事故的能力,。在設(shè)備發(fā)生損傷時(shí)，能夠迅速采取有效的措施進(jìn)行處理,，減少事故損失,。制定嚴(yán)格的安全規(guī)章制度，明確各崗位的安全職責(zé),，加強(qiáng)對接觸網(wǎng)運(yùn)營安全的管理,。制定標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程，確保接觸網(wǎng)設(shè)備的安裝、調(diào)試,、維護(hù)等工作按照規(guī)范進(jìn)行,。建立監(jiān)督檢查機(jī)制，對接觸網(wǎng)設(shè)備維護(hù),、人員操作等進(jìn)行定期檢查和不定期抽查,，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并督促整改。
(五)引入先進(jìn)技術(shù)
1. 監(jiān)測技術(shù)：采用先進(jìn)的接觸網(wǎng)監(jiān)測技術(shù),，如在線監(jiān)測系統(tǒng),、無人機(jī)巡檢等，實(shí)時(shí)掌握接觸網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),，提高故障診斷的準(zhǔn)確性和及時(shí)性,。
2. 智能維護(hù)：利用智能化設(shè)備和軟件，對接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行智能維護(hù),，提高維護(hù)效率和質(zhì)量,。
3. 數(shù)據(jù)分析：對接觸網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，了解設(shè)備的運(yùn)行趨勢和潛在問題,，為預(yù)防性維護(hù)提供依據(jù),。
五、結(jié)論
電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備的損傷問題確實(shí)是影響鐵路安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素,。電氣損傷可能源于過電流,、過電壓等情況，對設(shè)備的絕緣性能造成嚴(yán)重破壞;機(jī)械損傷則可能因外力撞擊,、振動等因素導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)變形或損壞;而環(huán)境因素如惡劣天氣,、污染等也會加速設(shè)備的老化和損壞。為有效預(yù)防這些損傷問題,，首先,，在設(shè)備日常維護(hù)和檢修方面，應(yīng)制定嚴(yán)格的巡檢制度,，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題,。對關(guān)鍵部位進(jìn)行定期檢測和維護(hù)，確保設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài),。其次,，提高設(shè)備的質(zhì)量和性能至關(guān)重要。選用優(yōu)質(zhì)的材料和先進(jìn)的制造工藝,，增強(qiáng)設(shè)備的抗損傷能力,。同時(shí)，加強(qiáng)對環(huán)境因素的防護(hù),，安裝防護(hù)裝置以抵御惡劣天氣的影響,，采取措施減少環(huán)境污染對設(shè)備的侵蝕,。此外，提高運(yùn)營管理水平,，加強(qiáng)人員培訓(xùn),，提高工作人員對接觸網(wǎng)設(shè)備的認(rèn)識和操作技能。只有通過綜合采取這些有效的預(yù)防措施,，我們才能切實(shí)保障接觸網(wǎng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,，為電氣化鐵路的高效、可靠發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)有力的支持,，確保旅客的出行安全和貨物的順利運(yùn)輸,。
參考文獻(xiàn)：
[1] 李向東.電氣化鐵路接觸網(wǎng)安全運(yùn)行與檢修[M].中國鐵道出版社, 2018.
[2] 王志強(qiáng).鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備故障分析及預(yù)防措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2022(15):123-125.
[3] 張華.提高鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行可靠性的措施探討[J]. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì),2021(08):90-93.
[4] 張寶奇.鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修與故障處理[M].人民交通出版社, 2020.
[5] 李明.鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備的安全管理策略研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化, 2023(02): 210-212.
編輯：周大為
