（中国神华神朔铁路分公司 陕西省榆林市 719316）
摘要：从电气化铁路面世至今，接触网供电一直是最主要的电气化铁路的供电方式。如果接触网发生故障或者处于较差的工作状态，将会对电气化铁路的运行带来巨大的影响，甚至造成铁路停运的严重后果。随着电气化铁路的发展，必须保证电气化铁路获得可靠的电源。铁路运输实践证明，接触网断线事故破坏范围大，已成为接触网各类故障中危害最大的故障之一，预防断线事故对保障运输安全有重要意义。在日常检修中除能检测出磨耗外，其他缺陷按目前检测手段均不能及时发现，这也是接触网断线事故得不到控制的一个重要原因。近年来随着新的接触网技术装备的投入，接触网检测、检修水平、维修人员素质的不断提高及接触网动态检测的加强，因几何参数超标造成的接触网故障大大减少，而以接触网断线事故为代表的危害最大的接触网事故则增多，因此，需要加以分析并有效预防。
关键词：铁路接触网；断线事故；预防措施
前言
接触网是电力机车牵引列车运行不可少的装置。接触网沿铁路线架设，没有备用，结构复杂，技术要求高。运行中的接触网要承受电力机车受电弓以一定的压力高速接触摩擦运行，再加上通过接触网的电流高达1000A以上，接触网还要受拉力、电弧、风雪、雾雨及大气污染作用，使接触网昼夜不停地处在振动、摩擦、电弧、污染、伸缩的动态运行状态之中，从而使其发生断线故障的可能性较一般电力线路大得多，因此，需要采取有效的措施进行预防，具体分析如下。
1铁路接触网出现断线事故的主要影响因素分析
1.1人为造成事故
尽管地震、泥石流、山体滑坡等自然灾害会对铁路接触网产生巨大的破坏，但这些自然灾害发生的频率毕竟比较低，大多数的铁路接触网断线事故还是由于人为原因所造成的。首先是铁路接触网日常检修不够严格的问题，由于铁路接触网沿铁路上空修建，线路长、建筑面积极大。因此检修铁路接触网也是一个工作量非常大而繁重的工作。在这种巨大的工作量之下，工作人员为了保证工作的效率，就只能降低工作的质量。工作人员就难以发现一些细小的磨损，从而给铁路的安全工作造成隐患，发生铁路接触网断线事故。我们目前掌握的检测手段依旧比较落后，只能检测出表面上的磨耗，对其它的故障却检测不出来。这也就增加了铁路接触网发生断线事故的风险。除检修不够严格之外，接触线、承力索等关键部件的制作工艺不过关也是造成铁路接触网断线事故的主要原因之一[1]。根据某铁路局的统计数据来看，在2011年到2015年发生的铁路接触网断线事故中，就有4起是因为接触线、承力索等部件的材质不良、制作工艺不过关所导致的。这就要求我们在铁路接触网建设的过程中要注意选择质量过关的材料，从而保证铁路接触网的质量。另外，电路连接不正确造成承力索分流故障从而导致铁路接触线被烧断也是铁路接触网发生断线事故的一个重要原因。
1.2自然灾害造成事故
大部分的铁路接触网都架设在室外，因此其不可避免的就会受到恶劣天气以及地质灾害的影响。例如在我们所熟知的汶川地震当中，就有大面积的接触网因为地质灾害而发生了断线事故，造成大段的铁路失去供电能力。由于大气污染的加剧，自然降水的PH指数下降，酸性增强，由此对接触网产生了一定的腐蚀作用，长此以往线路就会遭到破坏，从而造成铁路接触网断线的事故。另外泥石流、山体滑坡等大规模的地质灾害也对接触网产生巨大破坏，造成铁路接触网的断线事故[2]。
1.3绝缘状态下降
当接触网的绝缘状态下降时其断线的概率也会随之而提升。当接触网的绝缘状态下降时就会有很大概率出现绝缘部件炸裂、炸飞的现象，并且许多地区的接触网绝缘部件状态不良则会造成二次接触网断线。与此同时，绝缘状态下降带来的不利影响还体现在造当绝缘子出现污染闪络等情况时会有很大的概率造成承力索在钩头鞍子内烧伤断线问题的出现。
1．4填充物意外脱落
填充物意外脱落首先体现在部分地区的连接线夹处长期处于过热的状态，则很有可能造成接触线烧断问题的出现。其次，填充物意外脱落带来的不利影响还体现在会使得接触网在直击雷的作用下瞬间过热，并且造成绝缘子内部膨胀并且将铸铁体胀裂，最终使悬式绝缘子串脱落造成断线问题。与此同时，填充物意外脱落带来的不利影响还体现在会使得致线夹与导线脱离从而发生断线问题。因此这意味着工作人员只有加强对重点和关键设备的巡检力度并且掌握设备的动态参数，才能够对于接触网断线问题做到高效的预防[3]。
2预防措施分析
2.1改进接触网不合理电气连接接线方式，确保主导电回路畅通
接触网电气连接中不合理的接线方式，将造成主导电回路电流的不合理分流，使得原来不适于大电流通过的零部件通过较大的电流，当这些零部件及其连接处不能满足大电流通过时就造成烧损，引起零部件脱落，直至引发接触网断线事故。如现场接触网设计中存在如下设计连接方式。如图1，下述电连接器连接方式较多存在于隔离开关与网连接、供电线上网、股道电连接安装中。运行经验表明，当线夹3电气连接不良时，该连接方式极易造成线夹1与线夹2间承力索载流，当承力索为非载流承力索时，引发承力索断线事故。改造后这个问题将不再存在。
图1电连接改造示意图
运行中的接触网还出现过另外一种事故。两路接触悬挂交叉接触，尽管附近两悬挂间安装有电连接器，但当有较大电流通过时，交叉接触处发生了断线事故。究其原因，两圆形线索交叉接触在一起，接触面极小（理论上为点接触），即使在接触面处流过较小的电流，也会造成线索烧损，直至发生断线事故。为避免这类事故，可以通过调整避免两路交叉的接触悬挂接触。这种现象在供电臂首端应引起足够的注意。如果采取越区供电方式，原来的供电臂末端存在的这种交叉方式也应引起足够重视[4]。
2.2搞好接触网状态修车梯巡检工作，加强对设备运行内在质量的控制
通过车梯巡检，可以对接触网运行状态进行检查，如接触悬挂、附加悬挂及支撑装置的内在质量检查。在巡检过程中对设备进行必要的防腐处理和零部件的紧固更换等，可以有效避免因锈蚀、设备脱落引发接触网断线事故。
螺栓紧固应使用扭矩扳手按标准力矩紧固，避免过紧或未上紧现象。车梯巡检过程中要对线索磨耗、电连接线器状态、接触网跳闸烧伤情况进行检查，根据检查情况采取相应措施。通过车梯巡检，还可以掌握接触线磨耗情况，对磨耗大或磨耗快的处所加强控制，避免因磨耗超限造成断线事故。
2.3采用示温材料，加强对电气连接状态的控制
接触网因电气连接不良造成的断线事故，均是线夹处发热引起线索机械强度下降造成的。以往我们曾经尝试用红外线测温仪对线夹温度进行测量。但由于线夹温度取决于流过电流的大小，即线路负荷大小，而线路负荷大小是随时变化的，使用仪器很难捕捉到最大负荷时的最高运行温度。另外，该仪器操作复杂，测量受外界条件影响因素多。我们在生产实践中引用了不可逆示温材料，用于对线夹运行温度的监测，取得了良好的效果。示温材料在牵引供电主导电回路的电气连接线夹上使用，张贴或涂在线夹表面即可[5]。当温度超过一定的数值时，示温材料颜色生变化，在地面上观察就可以判断连接质量的好坏。示温材料可安装到以下地点：供电线上网点线夹、锚段关节电连接线夹、正线线岔电连接线夹、正线股道电连接线夹、隔离开关引线电连接线夹及其他可能有电气发热的线夹。某供电段从2000年开始使用示温材料，先后发现薛店车站、欢和站、铁炉站、广武站等处示温片变色20余处，经过更换电连接或打开线夹处理后恢复正常。
2.4切实消除外界隐患
工作人员在接触网断线预防工作时应当切实的消除外界可能存在的安全隐患。工作人员在切实消除外界隐患的过程中应当重点的对于跨越接触网的电力线路、交叉跨越区段的设备状态进行细致的判定，从而能够有的避免外界隐患的出现。其次，工作人员在切实消除外界隐患的过程中应当对于供电设备附近通信线路、广播线路等设备要经常认真检查，并且对不使用的线路进行彻底清理和拆除。与此同时，工作人员在切实消除外界隐患的过程中应当对于大桥上、风口地段要防止因长期振动使紧固、支撑固件松动，使线索脱出与接地体绝缘距离不够而造成间断放电烧断线，并且防止因风较大造成接触网超限、保护线与正馈线间距离不够而烧断所导致的故障，从而能够避免这些外界隐患对于接触网的运行产生不利的影响。
2.5做好具体的保养工作
工作人员在接触网断线预防工作时应当做好具体的保养工作。工作人员在做好具体的保养工作的过程中应当注重在道口、公路侧、居民住宅区等易被机动车辆碰撞处设置安全标志和安全设施的维修保养，从而能够有效的防止人为因素将各类线索短接造成断线。其次，工作人员在做好具体的保养工作的过程中应当确保覆盖的冰雪得到及时清除，并且有效的防止线索负荷过重及其他外界事物倒塌造成的供电设备抽脱、断线故障的发生。隧道渗漏水点及冬季除冰工作也要作为重点工作，防止线索烧伤、烧断。
2.6确保零部件质量达标
工作人员在接触网断线预防工作时需要确保零部件质量能够达标。工作人员在确保零部件质量达标的过程中应当对于运行中发现定位线夹或接头线夹、隧道定位柱u型环、各种调节螺栓等材料质量进行严格的把关，从而能够有效的杜绝问题零部件的投运。其次，工作人员在确保零部件质量达标的过程中应当在日常的工作中不断的总结经验，从而能够有效的消除零部件中存在的隐患，最终能够有效的提升接触网运行时的稳定性和可靠性。
2.7避免强度不足导致断线
工作人员在接触网断线预防工作时应当着眼于避免强度不足导致的断线问题出现。工作人员在避免强度不足导致断线的过程中首先应当注重防止机械部件强度不足造成的断线问题。其次，工作人员在避免强度不足导致断线的过程中应当对于各种线索交叉要根据不同情况采取相应措施，例如可以采取加钢包带、绝缘护套等措施来有效的防止长期磨造成机械损伤后形成的断线问题。与此同时工作人员在避免强度不足导致断线的过程中应当切实的消除补偿装置的卡滞的问题，并且对于分段、分相接头处螺栓、终端锚固线夹等受力部件紧固到位，从而能够有效的防止松脱造成的导线抽脱问题。
结论：
接触网的断线问题解决需要工作人员长期的努力，在这一过程中工作人员应当对于造成接触网断线的原因进行细致的分析，从而能够在此基础上提升接触网整体的运行水平。
参考文献：
[1]陈乐瑞，潘秋萍，孔金生. 基于改进ERSS的电气化接触网断线故障定位研究[J]. 电气技术，2016，（09）：55-58.
[2]黎锋，罗明，宦荣华. 接触网上跨输电线断线运动轨迹研究[J]. 铁道工程学报，2016，33（09）：93-98.
[3]张振勇. 高速铁路接触网断线监测技术浅探[J]. 铁道通信信号，2015，51（09）：18-19.
[4]侯文凯. 基于馈线电流波形分析防止接触网断线的探讨[J]. 铁道运营技术，2014，20（04）：8-9+12.
[5]安林，王军，李钢，李辉. 电气化铁路自耦变压器供电接触网断线接地故障的识别[J]. 电力系统自动化，2010，34（23）：92-96.
论文作者:祁彦红
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
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