軌道交通剛性接觸網運營管理創新

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了軌道交通剛性接觸網運營管理創新范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：剛性接觸網系統較柔性接觸網設備的管理重點有明顯不同，剛性接觸網的磨耗研究和治理是城市軌道交通中接觸網設備管理的難點和重點。現根據西安地鐵弓網的實際運行狀況，展開影響弓網關系因素的全面分析，不斷完善技術標準及管控措施，有效降低剛性接觸網系統磨耗，預防發生設備故障，提高安全運行水平，降低運營維護成本。

關鍵詞：剛性接觸網；電氣腐蝕；磨耗；受電弓選型

引言

剛性接觸網以結構緊湊、無斷線隱患、安裝維護方便、成本低等優點，成為我國城市軌道交通地下線路接觸網首選的類型。但從我國近幾年已運營地鐵線路的剛性接觸網系統來看，相對于柔性接觸網，剛性接觸網系統彈性小，弓網之間的動態耦合關系較差，導致弓網異常磨耗問題嚴重，弓網關系惡化，影響受流質量，且直接對地鐵的安全性和可靠性造成影響，使得接觸網和受電弓的使用壽命變短，大大增加了運營維護成本。目前，各地鐵對于剛性接觸網磨耗的管理普遍采用接觸線單點數據測量、分析、調整及研究的方式，在磨耗嚴重后采取換線的方式管理，不但未能解決產生異常磨耗的根本問題，還大大增加了運營風險和運營成本。本文根據弓網的實際運行狀況，展開影響弓網關系因素的全面分析，不斷完善各專業相關的管控機制，優化和完善管理手段，從而減少剛性接觸網異常磨耗的產生，保證地鐵列車的安全可靠運行。

1科學監測提升智能運維

1.1開展動態弓網檢測，整治設備缺陷

通過定期開展網軌檢測車動態測量工作，發揮接觸網檢測系統實時數據采集、分析功能，有效利用檢測超限數據、缺陷提升剛性接觸網維修技術參數的精準度，以指導接觸網狀態修、周期修和定時修，實現對接觸網的科學管理。對于不符合檢修標準的設備，應及時調整處理至標準狀態；對于影響行車類缺陷，應立即組織調整處理，利用動態監測手段，緊盯參數突變，確保存在異常變化的設備早發現、早整治，避免長期運行形成局部磨耗，造成剛性接觸網系統磨耗超標。

1.2研發弓網驗收裝置，確保檢修質量

剛性接觸網的日常維保采用單點靜態參數測量調整的方式開展，但其不能準確反映真實的弓網關系，特別是無法有效發現跨中、中間接頭的導高不平順、硬點對弓網關系的影響，無法有效減少局部磨耗的產生。為了改善使用激光測量儀靜態測量單點測量方法的缺陷，實現對接觸懸掛彈性的觀測，使人員能近距離觀測受電弓運行狀態，有效觀察整個接觸網的平滑度，研發了可安裝式弓網驗收裝置，將其直接安裝在日常的檢修梯車上，并采用線路上預磨過有凸形磨耗的碳滑板，不但實現了檢修中對接觸線導高不平順，是否存在偏磨、硬點的動態檢查，還能觀測到錨段關節、線叉由于碳滑板磨耗不均而很難與兩支不同錨段的接觸線同時良好接觸，兩支不同接觸線與碳滑板的高差不同的現象，避免了關節等雙線部位弓網間容易發生碰撞和間隙拉弧放電現象，實現了設備維護后弓網關系質量的驗收。

1.3探索擴展維修手段，開展雙軌維護

為了切實發現并整治電氣隱患，在停電維護的基礎上，創新開展帶電設備狀態排查，停電設備檢修的雙軌設備維護模式：即在設備取流的情況下，對關鍵部位利用紅外成像儀進行測溫，確認設備運行情況，對局部溫度高的設備進行專項檢查整治，避免電氣腐蝕。

2技術攻關遏制硬點產生

剛性接觸線硬點對弓網關系影響較柔性接觸線后果更為嚴重，硬點會碰傷、刮傷碳滑板，造成機械磨耗過大。為了整治局部硬點，開展如下技術攻關工作：

2.1引進裝備，增大懸吊結構的彈性

列車在經過加速區段、減震道床區段、線路變坡區段等時，受電弓會發生較大的震動，往往不能與接觸線可靠接觸。根據線路和剛性懸掛安裝的具體情況，在出站加速區段、減震道床區段、線路變坡區段等加裝硅膠彈性絕緣子、彈性線夾等彈性部件，增大懸吊結構的彈性，改善弓網關系的跟隨性，達到減少弓網機械磨耗及降低其離線率的目的。

2.2強化檢修，整治接觸線跳線隱患

剛性接觸網運行環境較柔性戶外設備較為優良，但地下滲水對剛性接觸網系統的影響不容小覷，特別是對鋁質匯流排的影響極為嚴重。在沿海城市，發生過地下水腐蝕匯流排導致接觸線出槽，造成運營故障的事件。西安地鐵地下水水質較為單一，未對匯流排產生腐蝕情況，但出現多起因漏水后，水中鈣化物在接觸線線槽中堆積，致使匯流排鉗口不能完全夾持住接觸線，造成跳線形成硬點的情況。為了及時發現并整治跳線隱患，一是修訂了作業指導書標準，在梯車（作業車）行進作業過程中，明確作業人員檢查接觸線和匯流排夾口狀態的要求，確保接觸線應可靠嵌入匯流排內；二是結合巡視、登乘檢查匯流排上方漏水情況，及時發現并整治隧道滲水、漏水情況，避免造成匯流排的氧化和腐蝕；三是為便于處理剛性接觸線跳線缺陷，發明了架空剛性接觸網接觸線脫槽快速處理裝置，并取得了國家實用新型發明專利。

3專項整治治理電氣腐蝕

3.1數據監測，確保過渡電阻

為了避免錨段關節電氣回路不通造成電化學腐蝕而增加磨耗的情況，在檢修中創新使用微歐計對錨段關節、線岔處電連接過渡電阻進行測量，通過監測發現電阻過大的電連接有不同程度的燒傷現象，經打磨涂抹導電膏后再次測量，發現電阻回歸正常。通過此方式及時發現電連接線內部的輕微燒傷情況，處理電氣隱患，并形成了《剛性接觸網匯流排接頭檢修回路電阻測試標準》和《錨段關節電連接回路電阻標準》。

3.2大膽創新，改變連接方式

針對電連接線夾燒傷情況，大膽創新，形成雙邊導流連接方式，目前已全面應用于現有運營線路，并在新線建設中提出設計要求。原設計對側的兩套匯流排電連接線夾之間的電連接線安裝方式不合理，電連接線夾內側參與導流，匯流排與電連接線夾接觸面小，對此，優化電連接線安裝方式，使得電連接線夾內側和外側都參與導流，匯流排與電連接線夾接觸面增大，且通過實驗計算得知，兩套電連接線夾之間的回路電阻可降低28%。

4優化弓網關系，降低磨耗

當地鐵列車運行到錨段關節、分段絕緣器、線岔等位置時，受電弓將由單支懸掛接觸到雙支懸掛或者單個集中載荷。由于懸吊結構剛度大且幾乎無彈性，受電弓所受的接觸力和沖擊壓力得不到緩解，從而可能會出現弓網之間接觸壓力峰值，使得這些部位接觸線的磨耗偏大。

4.1大數據分析，開展分段壽命管理

由于弓網間的機械磨損、氧化磨損和電化學腐蝕磨損都作用于物質的微觀層面，這類磨損累積對接觸線造成損耗是一個緩慢的過程，當發生局部磨損燒傷后，弓網關系的惡化會進一步產生電弧燒蝕接觸線，慢慢積累疊加形成局部磨耗。為了總結磨耗規律，對關鍵磨耗點、分段絕緣器等定期完成數據的統計更新，形成磨耗趨勢大數據，通過大數據的對比預判出不同弓架次、不同運行環境下檢修周期磨耗率，并設有紅顯預警警示，為檢修提供指導性建議。例如表1為某分段絕緣器全壽命管理分析表，由數據分析可知：（1）該分段目前有一支滑道磨耗已達40.32%，且根據檢修周期磨耗率，預計下個檢修周期檢修時的預計磨耗為2.9mm，磨耗率達47%，即此滑道無法保證在下個檢修周期內可靠運行，故本次維護需對該滑道進行更換。（2）該滑道在本檢修周期內磨耗率明顯增加，說明弓網關系匹配不良，需要進一步優化分段參數，減少磨耗。

4.2研究受電弓，做好受電弓的選型

在剛性接觸網磨耗問題探究中，受電弓的結構、弓頭質量、碳滑板材質等與碳滑板磨耗異常息息相關，受電弓的異常磨耗，反過來又影響著剛性接觸網的異常磨耗。在列車運行過程中，通過受電弓滑板與接觸線的滑動接觸取流。要使受電弓良好地受流，必須保證受電弓滑板與接觸線可靠接觸，這就要求弓網之間必須保持一定的接觸壓力。建立彈性體受電弓模型，改善相對落后的彈簧拉力計手動測量技術，使用較為先進的受電弓檢測系統，分析升弓機構、弓頭彈簧及各部分阻尼對受電弓動態影響，選擇合理的參數，減小動態接觸壓力變化幅值的標準差，使受電弓的動態特性達到最佳。目前，剛性接觸網采用的受電弓并非針對剛性接觸網特性所研制，因此，研制受速度影響、產生震動比較小的優質受電弓，是緩解因震動產生接觸線磨耗的有力措施。

5結語

作為機械接觸的弓網關系，機械磨耗是不可避免的，但通過技術及管理手段及時發現并治理異常磨耗和局部磨耗，是預防設備故障、降低運營維護成本的一個行之有效的手段。本文通過在日常設備技術管理中不斷創新，從技術、管理方面提出了一些改善建議，可為剛性接觸網磨耗研究及治理提供參考。

[參考文獻]

[1]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網[M].成都：西南交通大學出版社，2003.

作者：彭輝 張勝 李杰 單位：西安市軌道交通集團有限公司運營分公司