摘要：在電氣化鐵路中，隨著時間的推移，接觸網設備由于受到設備機械長期的張力、受電弓磨損和過電壓、過電流的作用，機械故障和電氣故障已經成為了接觸網設備運行故障的主體。鐵路電氣化接觸網設備的故障，往往會造成鐵路在行車中突然中斷，甚至會造成人員傷亡。而接觸網設備的電氣燒傷，因其往往在事故前難以發現并且具有很大的危害性，因此電氣燒傷已經被鐵路供電單位納入重點防范對象。本文通過對接觸網供電設備運行過程發生的電氣燒傷現象進行詳細的分析，并結合鐵路現場接觸網設備的維護、檢修等方面的實踐經驗，總結出了針對防止接觸網設備電氣燒傷故障的改進措施和建議。

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　　隨著高新技術的不斷發展，人們的生活質量得到極大的提高，電氣化設備得到廣泛應用，在鐵路及城市軌道交通方面也正在進行大量的建設。電氣化接觸網在鐵路系統的應用主要是，通過在鐵路沿線布設輸電線路網絡，為電力機車提供供電保障，具有低能耗、蓄電能力強、運行效率高等優點。然而，在鐵路實際運行狀況下，列車的供電系統是通過機身上方的牽引機車經過變壓所降壓輸送到鐵道接觸網，也就是說電氣化接觸網設備是通過電和力的雙重作用來保證列車的運行。正是在這種作用力下，列車運行時的高速度與接觸網之間的摩擦阻力也隨著增大，相應結合點的機械磨損和電氣設備的摩擦生熱現象就會很突出，從而形成機械故障和電氣設備燒傷故障，給電力機車的運行帶來重大安全隱患。下面就對接觸網設備運行不足引起的設備燒傷故障以及改進對策進行探討。

　　一、接觸網設備的運行中存在的不足

　　1、接觸網線索的容量偏小

　　在鐵路電氣化的線路設計中，雖然考慮到了今后線路牽引運能的增加裕量，但是隨著近年來鐵路運輸量的飛速發展和萬噸重載列車的開行，目前線路的牽引運能大多已經超出了設計裕量。原本設計中采用的接觸線承力索持續載流量偏小而難以承受接觸網供電線路長期大負荷運行，線索不堪重負、進而頻繁引發接觸網設備的電氣燒傷。

　　2、接觸網主供電回路存在缺陷

　　接觸網主供電回路由饋電線、隔離開關、承力索、接觸線、電連接器、吸流變壓器、吸上線等部分組成。各部分間由各種線夾進行緊固、連接，以滿足電力機車供電的需要。主供電回路必須狀態良好，才能保證牽引變電所順暢供電;若供電線路存在缺陷，將引起局部線路載流過大、部件分流嚴重，從而燒傷接觸網設備。

　　(1)主供電回路導流不暢

　　電氣聯接部分因連接不良或長時間運行造成松動等原因引起的電化學腐蝕，是造成主供電回路截面不足，電阻加大的原因。同時還導致主供電回路導流不暢，長時間的運行則會燒傷接觸網設備，導致出現這種現象的原因有如將承力索納入了電連接器電氣導流的一部分;電連接線夾大小槽裝反;電連接器的銅鋁接續管壓接不牢;線夾內有雜物;設備線夾間非面面接觸等原因。

　　(2)主供電回路不閉合、主供電通道迂回

　　站場中的接觸網結構比較復雜，在進行電氣連接時，由于種種原因造成主供電回路不閉合、主供電通道迂回，引起回路分流嚴重而燒傷接觸網零部件。

　　①饋電線只對1條股道上網，而未對同饋線的其他股道同時上網。有些站場因為饋電線只在一條股道上網，并未對同饋線的其他股道進行上網，使得同饋線的其他股道及其相鄰區間的機車運行需要的電流都要通過這一條股道上網，導致股道上網處電流過大，局部溫度過高，容易出現上網股道的電連接線夾內接觸線斷線引起的短路事故。

　　②股道間電連接的設置遠離軟橫跨

　　當電力機車在此股道取流時，主供電電流通過與鄰道相連的電連接器迂回流向電力機車，而由于此股道的軟橫跨位于電源側，故定位繩的分流比較大，該分流電流從鄰道經定位繩、定位環線夾、定位器到本道。而定位環線夾與定位器間為非永久固定性連接。當電力機車通過時，受電弓的抬升力使定位器瞬時減載，導致定位器與定位環線夾間松動，兩者接觸電阻加大，分流電流流過時溫升過高，時間一長便造成了定位環線夾與定位鉤間的燒傷。后來采取加裝一組股來防止發生電氣燒傷。

　　3、接觸網線索存在非正常電流轉換

　　設計的接觸網結構中某些不應有電流通過的地方，而由于某些條件的巧合通過了全部或部分牽引電流。由于這些地方沒有接入保證牽引電流(或其分流)通過的必要的電氣連接，所以引起了接觸網設備的電氣燒傷。

　　(1)立體交叉的線索、線索與支持裝置之間，由于線路阻抗的不同而形成電壓差，在風力、溫度變化、接觸線索振動等因素的作用下，造成它們之間的絕緣距離縮短，發生電弧放電現象，放電電弧造成了接觸網設備的電氣燒傷。

　　(2)兩端屬同相而不同饋線供電的絕緣錨段關節、分段絕緣器，因供電臂的阻抗不同而形成電壓差，當電力機車通過受電弓短接兩供電臂的瞬間，在短接點處由于電壓差會產生電弧放電，造成機車受電弓、絕緣錨段關節處接觸線、分段絕緣器等接觸設備的燒傷。

　　4、接觸網零部件分流嚴重

　　在接觸網中，電氣連接部件數量越多、導電性能越好，接觸網零部件的分流就越小。但是，電氣連接部件數量再多、導電性能再好，也不可能把其他零部件的分流減為零。接觸網零部件分流有其必然性，不能將接觸網零部件的分流問題統統歸結為電氣連接不良。有分流就會產生電氣燒傷，尤其是對接觸網的活動部位的危害性較大。因為活動部位多為點線接觸而非面面接觸，而且活動部位的位移量大，這樣活動部位處的接觸電阻也就相應變大，所以分流燒傷程度比較重。在接觸網供電部門的日常檢修中，常常在周圍電氣連接性能良好的情況下，發現許多烏黑的吊弦。這些吊弦本體并不銹蝕，但在調整導高的過程中，夾在接觸線吊弦線夾內的Φ4.0鐵線回頭彎曲處常常折斷，其與接觸線吊弦線夾內掛口相接觸的彎曲面上呈紅褐色，并且有窩狀麻點，越在大坡道區段此類現象越多越明顯。這就是由于吊弦分流所引起的。

　　5、接觸網施工、檢修不當

　　(1)在接觸網施工時未能嚴格執行有關標準，導致電連接器的接線不正確、線夾安裝不標準。

　　(2)現行的鐵路接觸網檢修規程中對電氣連接的電氣標準沒有明確的量化指標，使得供電部門在具體檢修時無章可循。

　　(3)對電氣連接缺乏行之有效的檢測方法和手段，在具體檢修中多是做些外觀檢查，容易造成對故障隱患的疏漏。

　　(4)接觸網供電檢修部門存在對涂油的認識誤區。為防止設備檢修質量驗收時扣分，接觸網檢修人員在平時檢修時對接觸網設備抹涂大量的黃油，致使設備的內部電氣燒傷缺陷不能及時地被發現，如為防止電連接散股扣分，在電連接表面抹涂上一層厚厚的黃油。

　　(5)對設備的巡視特別是夜巡工作執行不力。

　　二、防止接觸網電氣燒傷的改進措施

　　1、對接觸網的連接方式進行改造，降低工程損耗

　　在新建、大修接觸網時，應按遠期發展目標選定各類接觸線材。對既有的一些載流量偏小的線索應及時進行技術改造。接觸網的設計、施工、建設和運行應從長遠發展的角度充分考慮，科學選取接觸網的使用材料，合理布設接觸網轉折點、斷線點，可在試驗驗證的基礎上進行考察論證。在機車運行過程中，電聯線剪切作用力增大，加上外部溫差變化，極容易發生電聯線折斷現象。因此，在電聯線施工過程中，應注重對機車運行時造成電聯線動態變化因素的考慮，施工時預留一定的裕度。

　　2、接觸網采用串聯電容提高引網電壓

　　在接觸網上采用串聯電容補償裝置以提高牽引網的電壓水平，改善牽引網的供電品質;同時優化運輸組織，避免大坡道區段出現兩臺及以上重載列車在同一供電臂上運行，以減小牽引電流。

　　3、完善接觸網的保護方式，減少電流過熱

　　通過在接觸網容易發生故障的區域設置相應的觸區范圍，以防止電力機車運行時接觸線打折，產生電流過熱效應。接觸網的接觸點數目直接影響著機車受電弓的電力傳輸效果，在接觸點位置布設接觸線線夾等零部件時，在機車高速運行狀態下，極易造成受電弓與接觸線之間的激烈碰撞，嚴重時可造成線路短路。具體可在一定的距離之內不設置接觸線線夾等零件，以實現電力機車受電弓從兩個接觸線之間的平滑過渡。

　　4、接觸網設計施工時采用面面接觸的設備線夾;在安裝設備線夾、電連接線夾時，要先清除線夾內雜物并預涂導電膏。安裝電連接器時，電連接線夾的大小槽要安裝正確;不要將綁扎線(防止電連接線散股)夾到線夾內;電連接線應全部夾入線夾槽內。

　　5、改進機車設備

　　除了加強鐵路施工工藝外，還要對機車設備進行改進、降低摩擦阻力也是降低接觸網事故發生頻率的有效保證。有大量實驗研究數據表明，改變電力機車的受電模式可有效降低機械摩擦阻力，從而減少因摩擦產生的熱量值，降低不必要的損耗。

　　6、完善接觸網檢修制度，加強設備檢修

　　加強對鐵路沿線的主電回路隱患的現場排查，完善排查、檢修制度，及時發現機車線路中存在的線路連接問題、零部件的運行狀況等信息，并及時進行上報檢修。接觸網設備受外部干擾較大，應注重對惡劣天氣下的排查頻率，以期發現因雨雪冷凍或炎熱天氣對接觸線產生熱脹冷縮現象，重點加強對各個接觸點、轉折點的線路排查。運用現代科技手段，購置相關精密檢測設備，重點加強對人工不易察覺的零部件損傷狀況進行檢測，提高檢測工作的可靠性程度。此外，定期對接觸網設備的關鍵部位拆卸檢查，測定相關的參數，并對相關檢測數據進行對比分析，以便根據實際情況采取相應的針對性措施。

　　結束語

　　電氣化鐵路接觸網作為一種低能耗、低成本、高效率的運行方式，給鐵路運輸業帶來了質的飛躍，推動了我國鐵路系統的建設步伐。但是，在電氣化鐵道運營中，接觸網設備的電氣燒傷問題日益突出，造成的原因也各不相同。在進行故障原因分析時，應充分考慮發生電氣燒傷的接觸網設備的運營現狀，有針對性地采取有效的應對措施，并借助高科技手段和先進的管理理念，更有效地防治接觸網設備的電氣燒傷，確保電氣化鐵道的運營安全。

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