摘 要 ：随着我国城市化进程的加快，城市规模和城市人口数量也快速增长，大部分大中型城市都加强了地铁工程的建设，刚性接触网是地铁供电系统中常用的两种接触网类型之一。我国目前对刚性接触网应用的经验不足，发生故障的概率相对较高，因此应对钢筋接触网的各种常见故障进行全面分析，采取有效的故障防范措施，提高地铁供电系统运行的安全性和稳定性。
关键词 ：地铁供电系统;刚性接触网;常见故障
保证供电系统的稳定性和可靠性是实现地铁系统正常运营的重要基础。目前在我国地铁供电系统中采用的接触网主要包括两大类，其中的刚性接触网由于具有较高的安全性，在地铁供电系统建设中被大力推广和应用。但是在地铁工程供电系统的实际建设以及运营过程中，由于受到现有技术水平、环境以及人为等多种因素的影响，刚性接触网经常会发生故障，严重影响地铁系统的运行安全，因此需要积极总结地铁供电系统刚性接触网的实际应用经验，对其常见故障类型进行全面研究，并在此基础上采取相应的防范对策，全面提高地铁供电系统刚性接触网的可靠性以及安全性，为地铁系统的稳定运行提供稳定的电力能源保障，促进我国地铁工程以及现代化城市建设水平的提升。
1 刚性接触网概述
刚性接触网是地铁供电系统的主要组成结构之一，其主要由汇流排、接触线、变电设备、支撑结构和相关的绝缘锚段关节和材料等组成。由于刚性接触网的结构较为简单，对空间要求较低，布设施工便捷，且具有良好的可扩展性，在运行过程中不会产生外力张力，也不需要进行张力补偿等，特别是在难以采用柔性接触网的地铁隧道段的人防门以及防淹门等部分，可以采取可移动式的刚性接触网，满足其供电要求。刚性接触网在运行过程中不会产生强烈的弓网滑动波动，具有较好的稳定性，且其汇流排的参热性能也较为突出，可以及时散逸弓网滑动热量，因此刚性接触网在地铁供电系统中的应用越来越广泛。但是由于我国在刚性接触网的实际应用经验不足，其发生故障的概率相对较高，应采取有效的防范措施。
2 常见刚性接触故障类型分析
2.1 零件故障类型
在地铁供电系统的运行过程中，通过对刚性接触网故障的总结分析发现，零件类故障是其主要的一类故障类型，其故障表现形式主要是零件出现松动或者脱落的情况。
(1)零件松动。
刚性接触网的零件松动故障是常见的一类故障，造成该类型故障的主要原因是地铁在运营时行车密度相对较大，导致能量产生叠加效应，此时会向悬挂系统释放多余能量，影响悬挂系统的运行稳定性。刚性接触网则是悬挂系统中的主要构成之一，悬挂系统受到能量释放作用的冲击时，接头螺栓可能产生滑牙等情况，并导致刚性接触网发生零件松动故障。零件松动故障的发生会对地铁供电系统的运行安全造成较大的风险隐患。
(2)零件脱落。
在地铁供电系统的运行过程中，出现零件脱落情况会导致刚性接触网发生故障。造成零件脱落故障的主要原因是地铁在运行过程中接触到刚性接触网，或者分段绝缘漆在高温条件下被烧蚀破坏，都有可能造成滑板、垫片以及螺栓等零件发生脱落的情况，引发刚性接触网故障，严重影响地铁供电系统的正常运行。
2.2 接触线故障类型
在刚性接触网结构中，接触线是重要的组成部分，通过对地铁供电系统运行情况的总结发现，接触线故障也是常见的一类刚性接触网故障，一旦接触线出现故障，会对地铁供电系统的运行安全造成较大威胁。引发刚性接触网接触线故障的形式较多，接触线磨损、拉弧烧损以及在接触线表面存在放电痕迹等，都会导致刚性接触网发生故障。
(1)接触线磨损。
接触线故障是地铁供电系统刚性接触网故障中的常见类型之一，造成该类型故障的主要原因是接触线在刚性接触网的运行过程中产生损耗，当接触线的损耗程度超过了允许的范围时，会导致刚性接触网发生故障。刚性接触网的汇流排接头以及其锚段关节等部位是接触线发生磨损故障的常见点位。一旦接触线磨损故障发生，会对刚性接触网运行的安全性和可靠性产生不利影响，难以保证地铁系统正常运营的电力供应要求。
(2)拉弧烧损。
导致刚性接触网发生拉弧故障的原因比较复杂，主要包括刚性定位线夹设置不合理、受电弓平滑度未能达到设计标准以及汇流排出现变形等情况，均有可能造成拉弧烧损故障的发生，严重影响刚性接触网的正常运行。
(3)放电痕迹。
刚性接触网的接触线表面有放电痕迹存在时，会导致接触线故障。造成此类接触线故障的主要原因是受客观因素限制，刚性接触网的弹性有限，在地铁快速运行的条件下，地铁供电系统刚性接触网的一些特殊区段会出现参数大幅度变化的现象，此时会造成电弓磨损程度加大，使得刚性接触网的接触线表面有放电痕迹现象出现，导致刚性接触网发生故障，影响地铁供电系统的正常运行。
2.4 网受电弓故障类型
在地铁供电系统的常见刚性接触网故障中，受电弓故障是常见的故障类型之一，造成受电弓故障的主要原因是受电弓磨损。地铁供电系统刚性接触网由于受到悬挂位置以及汇流排位置等客观因素的影响，常出现接触线直接接触受电弓的情况，受电弓受到频繁的集中冲击后，会产生一定磨损，并对刚性接触网运行的稳定性和安全性造成不利的影响。
通过对刚性接触网实际应用经验进行总结发现，其凹槽滑板接触线发生变形情况后，易导致拉线以及卡线等异常现象，这种现象会加大接触线直接接触受电弓的概率，并使受电弓受力增加，造成受电弓的磨损，对地铁供电系统刚性接触网的安全运行产生不利影响。
3 防范刚性接触网故障的有效措施
刚性接触网是地铁供电系统中的重要组成部分，其稳定性和可靠性对于地铁供电系统运行的质量安全具有重要的影响。为了降低刚性接触网发生故障的概率，应从设计以及建设阶段对刚性接触网的各项技术参数进行科学测算分析，优化设计方案，并严格遵守相关的建设标准，从源头上防范刚性接触网故障的发生。刚性接触网投入运行后，应根据其常见的几种故障类型采取相应的防范措施。
3.1 零件类故障的有效防范措施分析
对于地铁供电系统刚性接触网由于零部件原因所导致的故障类型，应根据具体的故障原因采取针对性的防范对策。
以零件松动类故障为例，在管理维护工作中应定期对零件的紧固情况进行检查，一旦在检查中发现零件存在松动情况，应及时将其拧紧，特别是对刚性接触网中的接头等重点部位的零件要加强检查维护。
发现零件出现滑牙现象时，应对该零件及时进行更换，以避免故障的发生。针对由于零件脱落所导致的刚性接触网故障，应在定期加强检查维护，并在此基础上针对比较容易存在脱落隐患的滑板、垫片以及螺栓等关键零件，应通过适当增加检修次数等方式提高故障隐患排查的效率和质量，并采取相应的防范措施创造有利条件，达到降低刚性接触网故障发生概率的目的，为地铁运行的安全性和稳定性提供可靠的电力保障。
3.2 接触线故障的有效防范措施分析
为了有效防范地铁供电系统刚性接触网发生接触线类型故障，应根据该类型故障的主要成因以及诱发因素采取相应的维护管理措施，以降低故障发生的概率。针对接触线类型故障中比较常见的由于拉弧烧损而导致的刚性接触网故障，应从阻断故障源头入手，积极利用BIM等专业技术手段对设计参数进行优化，并在刚性接触网建设中严格按照设计标准选择较高质量性能的拉弧零件。
在刚性接触网的运行过程中，应通过汇流排监测等措施，对拉弧是否存在变形情况进行动态监测。在日常管理维护工作中如果发现相关部件出现平滑度下降等问题，应及时采取相应的处理措施，以降低拉弧发生烧损情况的概率。此外，在日常管理维护工作中还应积极应用先进的动态监测技术，对刚性接触网的汇流排接头以及锚段关节等故障高发点位重点加以监测，及时掌握其实时状态，一旦发现存在异常时，应及时维修或更换受损接触线，以防止故障的发生。
3.3 受电弓类故障的有效防范措施分析
(1)加强对受电弓部件质量性能的控制。
为了防止地铁供电系统刚性接触网受电弓发生故障，影响地铁运行的安全性和稳定性，在构建刚性接触网时，应根据设计标准进行受电弓零部件的选择，以确保受电弓部件的各项质量性能指标参数均能够达到设计要求。
还应结合地铁供电系统刚性接触网的实际运行情况，对受电弓的各项技术参数进行准确、科学的测算分析，并及时对相关参数的设定进行相应的调整，以确保地铁供电系统刚性接触网的运行安全，为地铁工程的正常运营提供可靠的电力能源保障。
(2)定期检修滑板以及凹槽等关键部位。
地铁供电系统维护人员应加强对刚性接触网滑板以及凹槽等重点部位的维护检修，定期检测卡线以及拉线等部件的各项指标参数，防止受电弓字节接触接触线，达到减少受电弓损耗的目的，有效防范刚性接触网故障的发生，使刚性接触网的耐久性以及可靠性得到全面提升，确保地铁供电系统能够正常运行。
4 结语
为了降低刚性接触网发生故障的概率，保障地铁供电系统的正常运行，为地铁安全运营提供可靠的电力能源保障，应加强对刚性接触网相关技术的研究，不断总结实践经验，对常见的刚性接触网故障类型以及故障原因进行全面深入分析，并采取有针对性的防范对策，提高地铁供电系统刚性接触网的安全性和可靠性，为地铁工程建设以及安全运行奠定坚实的基础，推动我国现代化城市地铁系统的健康发展。——论文作者：杨亚兵
参考文献
[1] 王建红 .地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析[J].智能建筑与智慧城市，2020(12)：18-19.
[2] 马登峰 .地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析[J].百科论坛电子杂志，2019(2)：598.
