1.电气化铁路接触网的组成与特点

1.1 接触网的组成

接触网主要由接触网由四个部件组成：接触悬挂、支撑装置、定位装置、立柱和基础，在运行时由接触网和受电弓向列车供电，从而保障列车的供电。而供电方式有单边供电、越区供电、双向供电三种，其中单边供电和双向供电是目前接触网的主要供电方式，而越区供电则是在某个区域发生故障时使用的应急供电模式。其实，由于种种原因，接触网很容易出现故障，但只要在平时的维修中注意对它进行全方位的保护，就能确保它的正常运转。

接触悬挂是接触线、承力索、连接部件、悬索等各种结构的总称，由支撑装置固定后，主要用于向电气化列车输送电能。所述支撑装置与定位装置可协助接触悬挂进行支撑及定位，以实现接触网整体机械载荷转移至立柱。支撑装置分为腕臂式、软横跨式和硬跨式三种，它们自身由腕臂、绝缘子、腕臂支撑和其它支撑设备构成。定位装置的作用是对接触线进行空间定位，定位的大小由高度和拉出值两部分组成，以确保其正常工作，在结构上，定位装置主要由定位管、定位器、定位线夹等组成。定位装置对弓网运行的安全性影响很大，因此对定位装置的安装和更换都有很大的要求。支柱和基础承受着大部分的接触网的机械负荷，需要保证绝对的可靠性，除了不可抗力下的自然因素之外，支柱和基础都必须能维持基本功能。

1.2接触网的特点

接触网作为一种露天装置，极易受到自然环境的影响，如果接触网出现故障，将直接影响到列车的正常工作。所以，对接触网来说，必须保证其悬垂弹性均匀，与轨面的接触线高度应尽可能相等，在电弓的压力和风力作用下保持良好的稳定性，接触网的结构和部件必须轻巧、简单、标准化，并有一定的耐腐蚀性和耐磨性，在接触网的具体施工中，应保证其在满足性能的同时，尽可能地节省费用。

2.加强电气化铁路接触网维护与管理的必要性

接触网是电气化铁路中的重要设备之一，是电气化工程的主体部分，能够给电气化列车提供电能，是一种特殊供电形式，因此，在电气化铁路中，应加强对接触网的维护和管理。在接触网装置中，牵引变电站的输出电能是由接触悬挂提供给电气化列车的。支撑装置和定位装置是接触悬挂的重要部件，支撑装置主要用于支撑基础网的悬吊，定位装置的功能是固定接触网的位置。接触网设备在电气化铁路上发生故障，将会对列车的行车安全产生直接的影响。为了降低接触网的故障次数，保证接触网的正常运转，防止列车停运，必须进行有效的维护和管理。

3.电气化铁路接触网发生故障原因

3.1自然环境条件

由于铁路接触网长期暴露在外，因此，气候的变化会对其造成一定的影响。在实际工作中，如果遇到暴雨、大雾，接触网的天窗就会被打穿，机车的部件会因为停电而产生灼伤，而受到破坏的环境也会对接触网的结构产生损伤。冰冻的雨水也会造成电力线路的损坏，使电网结冰，从而造成接触网的弓网变形。泥石流、地震等外部因素也会对接触网的线路造成损害，而污染的环境则会使其绝缘性能下降。

3.2接触网材料质量及检验工作

接触网中所使用的的材料质量因素也会对其故障率出现变化。这就需要采购人员在采购接触网材料时应严格按照设计要求进行优化选择，通过提升材料质量的方式来降低接触网的故障率。出现故障的概率上升；此外，如果在检查过程中，检查不到位，易造成接触网零件脱落，从而影响其正常工作。大量的火车将会使铁路的运量随之增大，从而缩短了天窗的使用寿命，使接触网不能正常的维修，长期使用会使接触网的结构受到损坏，从而增加发生故障的几率。

4.电气化铁路接触网的主要故障类型及原因分析

4.1弓网故障

电气化铁路接触网主要由单边供电、越区供电以及双曲供电三种方式。其中，单侧供电系统是指在各个电源区域的一端进行牵引和传输，以实现对电力的迅速采集和供给。越区供电是指在不能牵引电网的情况下，将其它地区的牵引供电系统连接到故障地区的电气化列车。双区供电系统是由两个区域同时提供电力，以保证电力供应的可靠性，即使发生了供电系统的故障，也不会影响到电力供应。另外，电网的故障主要是由于接触网的参数发生了不正常的变化，或者是零件的脱落，造成了电力的不稳定，甚至会造成电力供应的中断。而弓网故障的主要原因和具体表现有如下几种：首先是零件的脱落。在接触网的使用过程中，局部构件的结构会因自身振动和外界环境的影响而发生不稳定。随着时间的流逝，部件的脱落会对供电系统的工作状况产生一定的影响。其次是随着科学技术的进步，铁路列车的平均车速每年都在增加，这不仅使铁路的运行效率得到了提高，而且弓网也承受了更大的负荷，而且由于外部条件的影响，导致了螺栓等部件的脱落。同时，在拉索作业过程中，锚杆接头和线路分叉等部位的刮弓故障是很常见的。此外，当弓网安装质量不理想时，在接触网的使用期，会产生弓网故障和零件脱落的问题，例如螺栓等。最后是当天气条件差时，会发生弓网故障。比如，在严寒的天气里，弓网的表面会有一层细雨，但由于天气情况的恶劣，很可能会导致电线的断线和弓网的放电。

4.2绝缘方面故障

接触网是一种比较特殊的高压电气设备，它和一般的供电线路不一样，它的高度和火车之间的距离很近。因此，在日常运行中，火车极易受外界因素的干扰，极大地限制了车辆的绝缘工作开展，增加了工作的难度。从绝缘的角度来看，接触网的材质和与空气的间隙是造成接触网故障的主要原因。接触网的故障形式有接触网局部与接触体发生放电等。引起绝缘方面故障的原因有两个：一是在实际的清洁作业中，由于间隔过大，加之环境受到了严重的污染，致使绝缘层被大量的导电物质所覆盖，时间一长，绝缘层就会被击穿，从而造成不必要的经济损失。当然，清理工作也能顺利进行，只是环境污染比较严重，导致绝缘子时而被破坏。另外，在电气化列车驶过时，接触网与列车之间会产生一定的摩擦，若不加以妥善的处理，则会在接触网上堆积大量的碳粉，从而导致故障。当接触网与外部物体的距离比较近时，可能会发生漏电，从而引发故障。

4.3支撑装置的故障

支撑装置对于接触网的正常运行秩序来说是尤为重要的部件，但在使用中经常会出现腕臂弯曲、定位线夹断裂、定位管腐蚀、绝缘子断裂等故障。在支撑装置中，扁平的手腕或倾斜的手腕会出现断裂、弯曲、烧伤、偏移等故障，而弯曲和断裂是最主要的故障，是受电弓的故障和意外事故所导致。支撑装置的定位仪出现的最大故障为脱落，其主要原因为受电弓故障和定位线夹失效，而定位钩的最主要故障类型为断开和变形，其主要原因是受电弓的故障。

4.4电气联结方面的故障

由于接触网是供电系统中的一种机电一体化装置，在实际使用过程中，不可避免地会发生电气故障。从目前的接触网失稳分析来看，其所产生的影响不容忽视。一般说来，这种状况会造成最大的故障，即电烫伤。还有很多原因导致了电烫伤，例如：牵引容量有问题。在进行电气化的具体设计时，通常要充分考虑到牵引容量的增大。随着我国经济的快速发展，铁路的发展速度也在逐步提高，目前牵引能力的增长已超过了容量限制，这就产生了电烫伤的问题，严重地影响了列车的安全运行。

5.电气化铁路接触网故障的防护措施

5.1定期检查电气化铁路接触网

相关人员对电气化铁路接触网的有关知识要有全面的认识，包括设备的构成，把握各种制约因素，掌握造成电气化铁路接触网故障的主要原因，并尽可能地简化其操作流程。定期对电气化铁路接触网进行检查，可以采取如下措施：一是定期进行巡检，每次巡检都要记录在案，并做相应的记号，充分利用电气化铁路的监控功能，进行针对性的监控和分析，以便掌握有关电气化铁路接触网的最新资料，及时发现接触网的故障。二是在进行电气化铁路接触网检修时，要向有关部门提交有关检测数据、分析报告，加强电气化铁路接触网维修和管理力度，实施全过程监督，以保障电气化铁路接触网维修与管理工作的顺利开展，以保障电气化铁路接触网维修与管理工作的顺利开展，严格按照所制定的定期检查计划执行作业，保障电气化铁路接触网检修质量。在对电气化铁路接触网进行定期检修的同时，可以从两个方面进行：一是对电气化铁路的接触网进行定期的小修。对电气化铁路接触网进行清洁、科学地检测；二是开展高效的电气化铁路接触网大修。以恢复电气化铁路接触网的良好状况为目的，对受损程度达到一定程度的导线、供电线等进行维修。如果接触网在正常情况下，不需要维修，可以采用巡检的方法，实现动态监测。三是状态检修，状态检修具有很强的针对性和目的性，它主要根据电气化铁路接触网的实际工作状况来对预估维修工作的规模，并制定有针对性的维修内容。通过对先进检测方法的合理运用，落实限界值管理模式，定期对电气化铁路接触网设备的实际运行状态进行分析与评估。当设备超过极限时，必须对其进行处理，以使其达到最佳工作状态。

5.2提高人力资源利用率

在电气化铁路接触网的维护和管理中，要根据具体情况进行相应的工作，科学、合理的调配人力、物力。电气化铁路接触网的维护与管理工作并非一件容易的事情，它的输电线路非常复杂，具有很强的特殊性，因此必须要有相应的技术支持。在此背景下，必须对现有资源进行统筹配置，使人力资源更有效地利用，并不断进行电气化铁路接触网维修技术的革新，以确保接触网维修和管理的安全性。各有关单位要强化责任意识，自觉地参与到工作中来。对电气化铁路接触网检修人员进行优选，确定检修人员的名单，处理好调试和检修之间的关系，增强相互之间的沟通和交流，消除信息障碍。

5.3接触网质量控制

为了防止和减少接触网的故障，在正式投入使用之前，要对其安装质量进行全面的检查和验收，以及时发现和处理其中的问题。首先，检查零件的尺寸和安装位置，修正零件的结构偏差，并将其与外形结构完全一致的零件替换。其次，论证了接触网的结构合理性，并根据论证的结论对其进行调整，如果接触网的曲线半径太小，而四跨绝缘锚段接头的布置，则要留出足够的空间，以保证接触网的稳定在其工作范围之内。最后，进行了接触网的运行实验，以了解各种情况下接触网的工作状态。

5.4提升预防自然灾害和应急处理的能力

由于我国的铁路接触网分布在全国，其所处的自然地理条件和自然灾害的种类也各不相同，但由于各种自然和自然灾害具有必然的特性，这就要求有关部门做好对自然灾害的预报，同时在施工时要充分考虑到自然灾害对电气化铁路接触网的危害，在施工时采取适当的防护措施，对电气化铁路接触网起到一定的保护作用。另外，对于天灾问题，铁路有关工作人员要做好应对突发事件的准备，以便在重大自然灾害时及时采取应对措施，以提高处理事故的效率，使接触网能够在最短时间内恢复正常运行。另外，在进行电气化铁路接触网灾害防治工作中，必须对接触网的自然地理环境进行细致的测量，并对其自然状况进行全面的分析，并根据当地的自然灾害资料，为今后的防灾减灾工作提供依据。

结束语

接触网是一种特殊的电力传输线路，它主要是安装在铁路上方，为电力系统供电。由于接触网缺乏室外备用电源，在使用中极易受到各种恶劣气候条件的干扰，一旦出现故障，将会造成交通中断，从而影响到铁路的正常运营。电气化铁路接触网故障类型多，且其故障的处理成本高、耗时长，所以在实际工作中要针对其常见故障做好防范工作，从而使得接触网系统能够正常稳定的运行，从而为电气化铁路运营与发展起到积极的推动作用。

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