城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析

城市轨道交通供电系统中接触网技术性

能和常见故障分析

摘要:随着城市轨道交通技术的快速发展，地佚列车的安全稳定运行引起了

各地区的高度重视。接触网本身就是一套独特的供电设备。为地铁列车提供电能

是牵引供电系统的接口环节。沿轨道铺设。工作环境涉及土建条件、列车受电弓、

运行组织等诸多因素。接触网与列车受电弓的特殊耦合方式决定了接触网不能配

备与轨道交通其他设备相同的备用设备。因此，这种运作模式决定了接触网本身

的脆弱性。如果发生故障，电动公交车和相关电气设备将失去电力，这将对列车

的组织和运输产生重大影响。因此，有必要对城.市轨道交通供电系统中接触网的

技术性能及常见故障进行分析研究。

关键词：城市轨道交通；供电系统；接触网技术；故障

引言

在社会不断发展的背景下，中国的经济也在不断提高。随着我国城市轨道交

通技术的进步和城市化进程的加快，地铁的安全稳定运行越来越受到社会各界的

关注。接触网是城市轨道交通牵引供电系统的关键组成部分之一。地铁悬链线分

为刚性悬链线和柔性悬链线。它们具有不同的优点和特点，但在实际操作中，会

出现各种不良问题，如螺栓松动、磨损和电化学腐蚀等。因此，本文对城市.轨道

交通供电系统中接触网的技术性能及常见故障进行了研究。本文通过对刚性猫线

和柔性猫线在城市轨道交通供电系统中的性能比较进行详细分析，进一步探讨刚

性猫线和柔性猫线的常见故障及优化对策。

1城市轨道交通供电系统中刚性和柔性的接触网技术性能

在当前城市轨道交通供电系统的发展现状中，结合调研，大多数城市选择基

于接触网的运营系统。悬链线通过自身的性能为机车提供了良好的动态状态，按

悬挂类型可分为柔性悬锥线和刚性悬链线。广汇应用于轨道交通供中系统中，与

柔性悬链线相比，刚性悬链线具有结构简单、零件少、抗拉强度低、安装空间小

等优点。相比之下，其土建工程造价和使用成本更低，抗断裂能力更强。后期维

护工作量小，能满足运行稳定可靠的要求。柔性悬链线初始投资低，动态均匀性

好，跨度大。但柔性悬链线的结构比较复杂，需要的零件较多，对抗拉强度的要

求也高于刚性悬链线。断开引起的事故造成的安全隐患范围更广，后期维护难度

更大，人工工作量增加，土建成本更高。

2刚性接触网常见故障及原因

2.1母线变形变形，紧固件、旋转接头、节段被拉出

刚性悬链时，母线跨度一般为8~10m,有多个悬点。列车受电弓运行前，

母线本身的热胀冷缩、定位夹与母线不在同一平面上，触头与母线接触面不干净。

这些因素都会导致客车变形。

2.2刚性-柔性过渡，刚性接头和受电弓的异常磨损

异常磨损的主要原因是刚柔过渡处连接的电缆较多，刚性悬链线接头的间隙

控制在1mm。关节凹陷，刚性关节磨损严重。受电弓磨损分布不均匀，但集中在

少数特定区域。这些部件受到刚性悬链线和刚性母线悬架的影响，导致刚性接触

悬架的拉拔值分布集中在与其接触的部件上。其中，电动滑板容易与接触线接触,

磨损大且集中。

2.3螺栓松动故障原因

刚性接触网的螺栓在使用过程中容易松动。悬链线点一般用化学螺栓固定。

通过地脚螺栓的作用，零件可以拧紧，但在列车运行过程中，受电弓接触网的压

力会因较大的冲击和波动而不断变化。止匕外，目前轨道交通运营频繁。在长期积

累的情况下，波长和动态冲击会长期存在，容易导致悬挂点螺栓松动，影响悬链

线整体运行状态。

3.柔性悬链线的常见故障主要表现在空间结构尺寸、电气连接和绝缘三个方

面O

3.1电气连接

电气连接线夹受热，电线断裂或从电气连接剖分断开，设备线夹与排水线夹

(或导轨)之间的连接被烧毁，山墙架(软跨)循环导致悬索的悬索滑轮或定位器根

部的定位钩烧毁。

(1)原因分析

(1)电气连接夹未按要求安装，操作时螺栓松动或导电膏老化，增加电气连

接的接触电阻，导致线夹发热炭化，严重时电线烧焦。

(2)轨道电气连接的设置位置或数量不合理，使轨道之间的接触悬架在电动

母线流量的情况下会产生较大的压差，并在门框内产生流通(柔性跨距)，导致吊

轮或根定位器等电气薄弱环节出现放电损耗现象。

③不同悬架之间接触不稳定也会导致导线之间放电。当两个不同的悬架相交

时，如果两个悬架都是我流的，当其中一个悬架有较大的负载电流时，两个悬架

之间就会形成电位差。此时，如果两个悬架之间有不稳定的接触(包括引线和另

一个悬架上的电线之间的带电部分)，两个悬架之间就会出现过渡弧，这会烧毁

线索。这种情况通常发生在交叉支撑电缆之间以及非工作支撑接触线与工作支撑

定位管之间。

(2)应对措施

(1)在验收和运行维护过程中，重点检查电气连接器(触点悬吊、辅助馈线

等)，并按标准进行整改和维护。在验收过程中，应根据设计标准和现场实际情

况，对电气连接设置进行调查研究，对不符合实际要求的电气连接安装及时进行

纠正或补充。

②调整不稳定接触部分，确保在动态条件下保持可靠的安全距离。值得参考

的数据是，两条线索之间的距离不应小于100mm,一条线索与另一条位置管之间

的距离不应小于50nlln,如果不能调整，应增加绝缘护套。

3.2刚柔过渡方式

3.2.1故障原因

在柔性悬链线与刚性悬链线之间的刚柔过渡过程中，由于结构复杂，接触部

分容易产生弹性梯度，存在安全隐患。如果这部分不均匀，以后会导致异常磨损

和起弧。

3.2.2优化措施

当刚柔过渡过程中发生破坏时，可采用贯通法减小刚柔过渡过程中的振动影

响。通过刚性和柔性的过渡，保证了过渡期间的稳定性和稳定性，安装调整更加

方便。在轨道交通供电中得到了广泛的应用。它极大地改变了刚柔过渡过程中的

不规则振动，保证了整个供电系统的安全运行。

4刚性接触网常见故障策略

4.1绝缘子倾斜、污垢、破损、爆裂和脱落的预防策略

安装接触线时，避免硬弯曲，保持母线卡箍清洁，接触线充分嵌入卡箍内；

而清洁工作一定要做好，特别是对于易污染的区域，一定要定期清洁;绝缘子由

硅橡胶制成，以加强在恶劣环境下工作的绝缘子的清洁。

4.2汇流排故障和电弧的预防策略

首先，在安装母线在小曲线半径部分时，注意定位夹具夹紧母线。此位置应

使用360°旋转夹具，日常维护时应加强检查。其次，在选择母线的过程中，要

保证产品具有良好的热胀冷缩性能。同时，确保定位夹干净，与母线在同一平面

内；避免干扰;母线定位夹设计应保证与母线连接顺利，安装应保证“水平垂直”，

并满足轨道高度限制要求。

4.3螺栓松动解决策略

母线两侧电源的位置可以提升。使其靠近夹线两侧，距平面约1mm,然后用

手动扳手进行调整，以减少此问题的发生。

通过对以上问题的分析，充分认识到接触网技术在城市轨道交通供电系统中

应用的重要性。随着社会的发展，中国的经济不断提高。我国要跟上世界发展的

趋势，跟上世界发展的步伐，必须重视接触网技术的应用，积极发现和处理城市

轨道交通供电系统中接触网技术的常见故障，应详细分析和研究电化学腐蚀问题,

然后利用防护零件和螺栓交付，有效改善和优化弓网关系，将接触网故障频率降

至最低。只有这样，地铁OCS才能更好地促进地铁的安全运行，为促进我国地铁

产业的长远发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]高航，扶学励，李泉雄.刚性接触网异常磨耗分析和改进措施[J].居

业.2019(01)

[2]周干、王红