接触网常见事故分析

　摘要

电气化铁路的供电线路接触网一般都架设在野外露天的地方，因为其是负责远程运营的，是为实现城市与城市之间的人员和货物运输的，所以其接触网线路是非常受气候影响的，也正是因为气候原因的影响，接触网线路时常会出现一些小的问题，为应对这些小问题我们专门配备了线路的日常检修。以尽可能的来降低线路故障的突发率。

并且为提高我们电气化铁路检修人员的检修工艺水平，并且为降低检修人员在检修线路上受到一些线路感应电和因自身专业技能较弱的影响，本文专门寻找了一些接触网事故案例，并对其进行分析和说明，以及介绍一些线路上应对紧急故障的一些紧急流程和预案，并通过呼吁路局专门开展一些培训，以这些措施来提高人员检修水平和降低线路事故发生率，以通过这些措施来让线路更加安全可靠运行。

　关键词：电气化铁路；接触网故障分析；接触网；

1引言

随着经济的发展，科技水平也在逐步提高。我国乃至全世界都告别了内燃机车的时代，迎来了电气化线路机车的时代，现在我们只保留了少部分用来检修和港口运输国外货物的内燃机车，剩下的都是电力机车，但随着一带一路政策的提出相信在未来的不久国内外货物贸易的往来也将使用动力充足高效安全的电气化铁路线路来代替内燃机车了。

并且随着世界经济的发展，各国之间的竞争也越来越激烈，国外一些发达国家从20世界50年代之后就开始研究高速铁路，并且到今天为止成效卓著，而且高速铁路的研制与发展也带动了这些国家经济的大幅提升。我国相较这些发达国家来说，在电气化铁路尤其是高速铁路上的发展相对来说是比较缓慢的，我国在1961年的时候才刚进入了电气化铁路发展的时代，相交与国外发达国家来说我们的发展速度相对来说比较缓慢，但进入21世纪之后就不一样了，我们国家在发展各项事业上都按下了快捷键，电气化铁路尤其是高速铁路上发展速度突飞猛进，运营里程在2021年底的时候突破了15万公里，这在现今的世界范围内，运营里程数也是排在前面的，但在一些铁路行业的科技技术上我国稍微还是有一些欠缺的，还有待进步和提高，需要向那些发达国家去学习和交流。

在我国电气化领域尤其是高速铁路电气化领域，接触网都是我们绕不开的话题，因为其作用对于电气化铁路正常运行太重要了，所以我国在接触网领域投入了大量的人力物力，以保证其安全高效的为电力机车提供其运行动力。

但接触网线路的检修风险也是非常的高的，因为其提供的电压较高，所以在停电检修是我们要特别注意其停电后带的静电和残留电对我们的伤害，我们千万不能小瞧这种残留电，因为其接触网供电电压较高达到27500V所以其残留电最低也高过我们的家用220V的电，家用电就可以电死人更何况高压电的残留电呢。还有一种情况就是在双线路运行的情况下，我们一条线路在运行另一条线路在检修，这种情况下一定要注意感应电的威胁，在行车线路有车通过时我们一定要积极避让，以免引发事故。

为提高我检修作业人员安全意识，我们将通过对检修中发生的电气事故的案例进行分析说明的方式来引起我们检修作业人员对检修安全意识的重视，也希望通过事故案例的分析来实际的提高一下接触网检修作业人员的专业技能。同时也希望通过这种提高人员检修质量的方法来提高接触网的运行效率。

　2.接触网事故及处理

　　2.1接触网结构

接触网主要由支柱、基础、支撑装置、接触悬挂装置和定位装置这五部分组成。其作用在上面已经说过一遍了，现在再详细介绍一下，接触网是通过将牵引变电所的电通过接触线沿着铁路线路一路供给电力机车，电力机车的取流通过受电弓来实现，二者之间取流时最理想的状态就是达到一个动态平衡的关系，但现实运行情况下是无法实现这一状态的。现实中为了不一直磨损受电弓的一个位置，电力机车中受电弓的取流走的路线是之字形路线。下面对接触网的五个组成部分做一个具体的介绍：

(1)首先是接触网的支柱，这在普速铁路和高速铁路中的使用情况还是不一样的。在普速铁路中，支柱采用的是钢筋混凝土的支柱，但在高速铁路线路上，其支柱采用的是钢支柱。但二者的地基都一样，都是钢柱地基。这是因为支柱的作用是承受支持装置、悬挂装置和定位装置上的力的，而且支柱上的力最后又要传到地基里所以地基都是钢柱地基。(地基也就是基础。)高速铁路由于其运行速度快的原因，其支柱的要求更高所以我们就选了强度更大的钢支柱来维护高速铁路正常运行。

(2)接着说一下接触悬挂装置，其是接触网的核心部件，其由接触线承力索和吊弦三部分组成，三者相互配合实现列车正常取流。其又分简单链形悬挂和弹性链形悬挂方式，二者的区别就是是否有补偿装置，补偿装置的作用恰好是用来调节气候影响的。

(3)支持装置，其是用来将接触悬挂装置固定在支柱上，也通过支持装置将接触悬挂上的力传到支柱上。

(4)定位装置是通过定位器将悬挂装置固定在一个范围内，以保证受电弓和接触网之间在正常取流时在这个合理范围内，保证受电弓不出现钻弓现象。

下面我们具体介绍一下电力机车线路的正常走势图，首先发电厂将高压电通过线路供给到铁路线路专用的牵引变电所中，然后牵引变电所再通过降压变相的方式变成线路需要的电压，通过馈线传到接触网上，然后接触网通过受电弓传给电力机车，最后通过钢轨和回流线将浪费的杂散电流吸收回牵引变电所再进行资源二次利用。如图1所示。

图1电气化铁路供电系统

f9554c35afdbdc851d31a35088de6b8c 　　接触网相对于其他供电设备来说有其独特的特殊性，其不像供电系统一样有两路电源互为备用，其只有一路线路，而且因为其为城市与城市之间的供电，所以其架设在野外，其很容易受到恶劣气候的影响，所以我们的科研团队为因对这一问题做了很多的改进。如在接触悬挂装置上为应对热胀冷缩引起的接触网硬点问题我们研制出了补偿装置专门用来在接触网受到热胀冷缩时对其导高进行调节以使其达到一个最优的弓网平衡关系。并且为了减轻接触网线路整体的重量我们使用了强度高重量轻导电性能好的铝合金材质的元器件来代替原有的铜质元器件。这个材质的改变也增加了接触线和受电弓之间的耐磨性，延长了接触线的使用寿命。

　2.2铁路事故分类

下面我们对铁路事故进行一个详细的分类，首先对铁路事故进行一个说明：铁路事故指铁路自身供电线路出现问题引发的行车安全事故和铁路机车在正常运行途中发生脱轨、撞人或者是撞物品等使列车停车的事故都叫铁路行车安全事故。

铁路安全事故从大的方面来分可分为特别重大安全事故、重大安全事故、较大安全事故和一般事故。这四种事故中最常遇到和处理的是一般事故，一般事故还有具体的划分，可分为A,B,C,D四类。这是从大的方面来讲的事故。从小的方面来讲有接触网中的一些事故，接触网为电力机车提供电能，其一发生故障就会造成线路停电机车停运，这种情况下就会造成列车停运事故，其有以下这些情况，我就举几个例子。例如C类事故就是接触线断线、钢筋混凝土支柱断裂和接触网下塌、列车误入已停电的作业区域等都是C类事故。这一类在接触网事故中相对来说比较严重点。D类事故相对来说就比较小了，其一般都是由于检修超时影响了列车的正常通行而引起的事故，相对于上面的事故来说就非常小了。

下面我们再按照引发铁路故障的原因来分一下类可以分为四种：人的原因造成的影响，环境的原因造成的影响，设备的原因造成的影响和管理上的原因造成的影响。

这四种影响因素中人的原因造成的故障几乎是可以避免的，剩余三种影响只能去预防无法从根本上杜绝。下面我们就对如何避免人的原因引发故障进行一个详细的分析和介绍：这种根治的方法首先在思想意识的转变，我们能做的就是正确的引导。如果员工自己的思想不转变我们再怎么引导都只是徒劳。我们引导的方式是通过一些案例的学习和分析来给员工脑中注入一个安全意识，并结合案例给出一些此类故障的应对措施，并在平时对他们多加强专业技能的培训。下面我们就对这些原因做一个具体的分析介绍。

　2.3接触网故障因素

　　2.3.1人为因素

(1)工作环境对人员有一定的影响，由于近些年铁路线路上大部分资金收入用在了高速铁路线路速度的提升和新型材料的引入，所以这就导致了对员工工作环境和工作中所使用的设备工器具的更新换代不及时，使员工在工作中产生了厌工情绪，工作积极性不高，进而可能导致对一些设备状态的误判，进而引起人为因素引发的故障。

(2)人员专业技能的欠缺引起的。在铁路线路系统中，由于其工作性质的特殊性，人员之间都是通过个人情怀来工作的，竞争上岗的机制不是那么成熟，这也就导致了一些技术岗位的工作人员无法胜任此岗位，在面对一些新设备和新故障时容易大脑一片空白，所以我们要多加强对员工个人专业水平的培养，争取让我们的员工达到用我必胜的高度。多设置一些培训考试，通过一些管理机制来对员工进行一个督促。

　2.3.2环境因素

在环境因素方面可以分别就刮风、结冰和热胀冷缩三个方面对其进行一个说明。当接触网应对刮风时其会受到垂直方向的力，这个力会将接触线和承力索吹松动，还可能因为受力的不均导致接触线和承力索上出现硬点问题，所以这种问题下我们只能是在挂完大风后检修人员对其进行巡视和紧固；当遇到冬季接触网覆冰问题时，会出现接触线低头问题，接触网上覆冰之后接触网整体重量就会加大，支持装置就会出现力不从心得情况，进而导致接触线向下倾斜，这种情况下列车高速通过时受电弓就会受到接触网给它的一个向下的力，这个力会加重二者之间的摩擦，更严重时会出现受电弓被压断的情况和接触线在受电弓二次弹起时打出接触线硬点问题。这种情况下可以用补偿装置来进行一定的调节，但主要还是要人为来进行一定的清理，因为接触网上尤其是接触线上覆冰其变得很脆弱了。最后一种热胀冷缩引起的接触线和承力索出现张力和收缩的力可以很好的通过补偿装置来进行调节。

　2.3.3设备故障

设备的故障主要是通过接地引起的跳闸问题来实现的。例如接触网上出现了接触线断裂接地和绝缘子击穿导致接地和隔离开关处接地线短路等一些情况导致牵引变电所中的上网馈线短路器跳闸后在此启动一次重合闸后出现重合闸不成功的情况。这种情况下就是因为设备出现直接接地故障引发的。其应对措施是派出检修人员进行线路的巡视寻找故障位置，进行故障处理。

还有一种情况是出现反复分合闸情况，这种情况下一般是受电弓和接触网之间出现虚接和一些树枝等出现侵界问题再被风一吹出现短路开路短路的情况，进而引起了牵引变电所的上网馈断路器出现重复分合闸，这个可以根据我们总结的一些经验去有针对性的去巡视一下去找故障点。

还有一种设备故障的情况是牵引变电所中的上网馈线对应的断路器发生跳闸然后重合闸启动，启动后合闸成功。这种情况下的短路就是高压接触网将一些不小心落上来的动物击穿导致的短时接地故障，这种情况下我们的工作人员只需要在检修的时候注意一下及时发现这种小的问题并对应进行更改就好了。

还有一些要注意的事项就是在不同的季节和不同的气候环境下根据不同的情况有针对性的对接触网线路进行巡视，不光是在发生故障时，就是在没有发生故障的情况下也要加强巡视，以确保接触网设备的正常供压。

　2.4接触网电气设备故障分析

　　2.4.1线路设计的局限性造成接触网电气设备故障

随着铁路线路的不断发展列车的运行速度也在不断提升，但原有的接触网线路却由于运行年限的关系出现了不同程度的老化，其供电能力无法匹配高速运行的列车，强行为其供电就会导致接触线超负荷工作，开始发热，然后慢慢的出现线路断线的状况。

　2.4.2因人为接线错误导致的接触网电气设备的故障

在接触网线路中接触网由于太重，其需要一个锚段一个锚段的来装设，这些锚段装设完成后会通过电连接线将其进行电气连接，这里所说的人为原因造成的电连接线接错的情况的情况导致本应绝缘的线路流入了电流造成电气间的短路进而出现接触网电气设备故障的问题。还有就是检修时粗心大意，对设备上的电气元件检修不到位引发的电气设备的故障。检修时本来要对对应的接触网设备上的元器件进行正常的紧固，但我们为了偷懒就没有去紧固，正好有一个元器件松动导致接触线下塌或者受电弓钻弓现象。

　3铁路应急管理体系

铁路运输是我国主要的运输途径之一，铁路的应急事故会造成经济损失甚至于人员伤亡。为了加强铁路事故的应急工作能力，减少事故造成影响，加强铁路运输的安全性，国家相关部门和铁路部门依法制定了一系列相关规范和要求，来规范应急抢修流程和抢修方式，学者们对应急铁路事故的相关内容进行了整理、归纳与分析，有助于寻找相关规律，便于对应急管理体系进行及抢修方案进行改进。

3.1铁路应急事故抢修

　　3.1.1接触网事故抢修原则

当接触网线路发生故障时，列车运行受到正常影响，这时需要我们工作人员立马出动应急抢修，快速到达事故现场，到达现场后应根据现场情况快速确认引发接触网故障的原因。在抢修过程中要遵循先通后复的原则，就是先简单的对线路进行一下处理，能保证列车在短时能正常取流通过，然后再在天窗作业的时候专门有针对性的对临时建立的供列车正常运行的线路进行系统的修复。

　3.1.2事故抢修流程

当发生影响列车正常运行的事故后，车站值班人员应立即通知接触网专业相关人员，接触网相关人员到达事故现场后发现是本专业问题引起的事故，然后立即向工班长和本专业工程师汇报，汇报完成后再立即向调度中心进行汇报。电力调度和本专业相关负责人接到事故通知后立马开启应急响应，按照平时制定的应急响应计划进行实施。并且立即联系电力调度，对抢修物资和人员的运送进行一个专业的沟通，然后和现场人员进行确认是否有因列车事故造成的人员受伤问题，如果有，负责人可以及时联系事故现场最近的医院，使其可以快速派出120进行现场受伤人员的抢救。当所有物资和人员都到达现场后，现场总指挥开始安排人员进行快速的抢修恢复。

事故抢修结束后，救援人员需对事故现场进行检查清理。确认满足开通条件后，由列车调度员发布调度命令开通线路，恢复正常行车。

　4结论

但速度的提升也带来了很多具体的运行上的问题，如接触网线路上的问题最为致命。因为其直接与电力机车接触，为电力机车提供电能，所以它的地位相对于铁路线路来说至关重要，而且高速运行下的列车对其接触网线路的正常电能的供应要求也越来越高，在这种背景下我们就不得不为接触网线路出现故障时进行快速抢修和恢复问题提前做一些准备和人员的选取和演练，本文就是对这些问题进行了一些具体的分析和阐述，讲述了接触网线路在遇到事故抢修时应当如何应对和应该准备那些东西报备哪些人和部门。同时也想劝解那些专业技能不是很强的员工，一定要在平时的检修工作中多学习多积累，不要虚度光阴，总有一天你的技能可以用得上，出现问题进行事故抢修时就是一次很好的实践证明的机会。并且在空闲的时候我们车间或者段里可以多组织一些培训，对一些接触网方面的事故案例进行一个系统的分析和说明，让员工在平时就多积累一些经验，多了解一些抢修时的抢修方案和技巧。

参考文献

[1]高建瓴.恶劣气候条件下接触网事故分析及预防.内蒙古煤炭经济.2013,08:1-2.

[2]王玉东.铁路提速区段断路器多次发生跳闸的事故分析.电世界.2006,04:1-2.

致谢

在论文完成之际，我首先我要感谢的就是我的论文指导老师，在论文筹备的阶段导师就对我们做出要求，从论文的开题到论文初稿的修改直至论文定稿阶段，我的导师都会不厌其烦的给我的论文提出专业性的意见，为我研究论文的方向做出指导，在论文撰写的过程中也会及时得对我遇到的专业方面的难题给予一定的指点和帮助，提出了许多对我有益的改善性意见。也真心的感谢每一位教师的谆谆教诲，给予了我们各种专业的知识和不断努力的力量。