作者单位：大秦铁路股份有限公司太原供电段
作者：陈耀坤
摘要：电气化铁路以其高效、环保、大运量等优点，在现代铁路运输中占据着重要地位。随着经济的快速发展和交通运输需求的不断增长，电气化铁路的建设规模也在持续扩大。接触网设备作为向电力机车提供电能的关键设施，如同电气化铁路的“生命线”，其性能的优劣直接关系到铁路运输的安全与效率。接触网设备作为保障铁路电力供应的关键组成部分，其运行的稳定性和可靠性至关重要。然而，在实际运营过程中，接触网设备面临着多种损伤问题，严重影响了铁路的安全运行。本文通过对电气化铁路接触网设备损伤问题的深入研究，分析了造成损伤的原因，并提出了一系列针对性的预防措施，旨在为提高接触网设备的运行质量和保障铁路安全运行提供有益的参考。
关键词：电气化铁路 接触网设备 损伤问题 预防措施
一、引言
电气化铁路以其高效、环保、大运量等优点，在现代铁路运输中占据着重要地位。接触网设备作为向电力机车提供电能的关键设施，其性能的优劣直接关系到铁路运输的安全与效率。因此，深入研究接触网设备的损伤问题及预防措施具有重要的现实意义。
二、电气化铁路接触网设备概述
(一)接触网设备的组成
接触网设备主要由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等部分组成。接触悬挂包括接触线、承力索等，负责传输电能;支持装置用于支撑接触悬挂;定位装置确保接触线与受电弓的相对位置;支柱与基础则为整个接触网提供支撑。
(二)接触网设备的工作原理
电力机车通过受电弓从接触网上获取电能，电流经过接触线、承力索等传输至机车，从而驱动列车运行。接触网设备需要在复杂的环境条件下保持稳定的电气性能和机械性能，以确保电能的可靠传输。
三、电气化铁路接触网设备损伤问题分析
(一)电气损伤
1. 电弧放电
电弧放电是接触网设备常见的电气损伤之一。当受电弓与接触线之间发生离线或接触不良时，会产生电弧。电弧的高温会烧蚀接触线和受电弓滑板，导致接触线表面粗糙、磨损，甚至出现局部熔断。
2. 绝缘子闪络
绝缘子在长期运行过程中，由于表面污秽、潮湿等原因，可能会发生闪络现象。闪络会导致绝缘子绝缘性能下降，甚至击穿，从而影响接触网的正常供电。
3. 短路故障
接触网设备的短路故障可能由异物侵入、绝缘老化、设备故障等原因引起。短路故障会产生巨大的电流冲击，对接触网设备造成严重的损坏。
4. 电气磨损
电力机车受电弓与接触线之间的滑动摩擦会产生电气磨损。在长期运行过程中，接触线不断与受电弓滑板摩擦，导致接触线表面逐渐磨损，降低其导电性能。 电流过载也可能引起电气磨损。当接触网通过的电流超过其设计容量时，会使接触线温度升高，加速接触线的老化和磨损。
(二)机械损伤
1. 受电弓滑板磨损
受电弓滑板在与接触线的摩擦过程中会逐渐磨损。磨损过度会影响受电弓的取流性能，甚至导致受电弓与接触线脱离，引发故障。
2. 接触线磨损
接触线在长期运行中，由于受电弓的摩擦、风振等因素的影响，会出现磨损现象。磨损严重的接触线会降低其抗拉强度和导电性能，增加断线的风险。
3. 支持装置和定位装置的损坏
支持装置和定位装置在列车运行产生的振动、风力等作用下，可能会发生变形、松动甚至断裂，影响接触网的结构稳定性。
(三)环境因素导致的损伤
1. 恶劣天气
强风、暴雨、冰雪等恶劣天气会对接触网设备造成冲击和破坏。例如，强风可能导致接触线舞动，造成断线;暴雨可能引发泥石流、山体滑坡等地质灾害，损坏接触网支柱和基础;冰雪会增加接触线和绝缘子的负载，导致设备损坏。
2. 环境污染
接触网设备长期暴露在外界环境中，容易受到工业废气、粉尘、化学物质等的污染。污染物会腐蚀接触网设备的金属部件，降低其使用寿命。
3. 温度变化
季节变化导致的温度差异较大。在冬季，接触网设备可能会因低温而收缩，导致线索张力增大;在夏季，高温可能使接触线膨胀，影响接触线的弛度。日照不均匀也会使接触网设备产生温度差异。例如，接触线的向阳面和背阴面温度不同，可能会导致接触线弯曲变形。
(四)零部件松动或脱落
接触网设备在长期运行过程中，由于振动、温度变化等因素的影响，可能会导致零部件松动。例如，螺栓松动、螺母脱落等。安装质量问题也可能导致零部件松动或脱落。如果在安装接触网设备时，螺栓没有拧紧、零部件安装不牢固等，在运行过程中容易出现问题。
四、电气化铁路接触网设备损伤问题的预防措施
(一)加强设备的日常维护和检修
1. 制定科学合理的维护计划
根据接触网设备的运行特点和使用寿命，制定详细的维护计划，明确维护周期、维护内容和维护标准。
2. 加强巡检工作
采用人工巡检和在线监测相结合的方式，加大对接触网设备的巡检力度。及时发现设备的潜在问题，如接触线磨损、绝缘子污秽、支持装置松动等，并及时进行处理。
3. 定期进行设备检修
按照检修计划，对接触网设备进行定期检修。检修内容包括设备的清洁、紧固、调试、更换磨损部件等，确保设备处于良好的运行状态。
(二)提高设备的质量和性能
1. 选用优质的材料和零部件
在接触网设备的建设和改造过程中，选用质量可靠、性能优良的材料和零部件，如高强度的接触线、耐污绝缘子、耐腐蚀的金属构件等，提高设备的整体质量和可靠性。
2. 优化设备的设计和结构
通过优化接触网设备的设计和结构，减少设备在运行过程中的应力集中和磨损，提高设备的稳定性和使用寿命。例如，采用新型的接触线悬挂方式、优化支持装置和定位装置的结构等。
(三)加强对环境因素的防护
1. 安装防风、防雨、防雪等防护设施
在易受恶劣天气影响的区段，安装防风屏障、防雨棚、防雪网等防护设施，减轻恶劣天气对接触网设备的影响。
2. 加强对环境污染的治理
采取有效的措施，减少工业废气、粉尘、化学物质等对接触网设备的污染。例如，加强对周边企业的环保监管，定期对接触网设备进行清洁和防腐处理。
(四)提高运营管理水平
1. 加强对操作人员的培训
提高操作人员的业务水平和责任心，确保他们能够正确操作和维护接触网设备，避免因人为因素导致设备损伤。定期对接触网工作人员进行技能培训，提高他们的专业水平和操作能力。包括接触网安装、调试、维护等方面的技能。加强安全意识教育，让工作人员充分认识到接触网安全的重要性，掌握安全操作规程，避免因人为因素导致安全事故。
2. 建立健全的应急管理机制
制定完善的应急预案，加强应急演练，提高应对突发事故的能力。在设备发生损伤时，能够迅速采取有效的措施进行处理，减少事故损失。制定严格的安全规章制度，明确各岗位的安全职责，加强对接触网运营安全的管理。制定标准化的作业流程，确保接触网设备的安装、调试、维护等工作按照规范进行。建立监督检查机制，对接触网设备维护、人员操作等进行定期检查和不定期抽查，及时发现问题并督促整改。
(五)引入先进技术
1. 监测技术：采用先进的接触网监测技术，如在线监测系统、无人机巡检等，实时掌握接触网设备的运行状态，提高故障诊断的准确性和及时性。
2. 智能维护：利用智能化设备和软件，对接触网设备进行智能维护，提高维护效率和质量。
3. 数据分析：对接触网运行数据进行分析，了解设备的运行趋势和潜在问题，为预防性维护提供依据。
五、结论
电气化铁路接触网设备的损伤问题确实是影响铁路安全运行的关键因素。电气损伤可能源于过电流、过电压等情况，对设备的绝缘性能造成严重破坏;机械损伤则可能因外力撞击、振动等因素导致设备结构变形或损坏;而环境因素如恶劣天气、污染等也会加速设备的老化和损坏。为有效预防这些损伤问题，首先，在设备日常维护和检修方面，应制定严格的巡检制度，及时发现并处理潜在问题。对关键部位进行定期检测和维护，确保设备处于良好的运行状态。其次，提高设备的质量和性能至关重要。选用优质的材料和先进的制造工艺，增强设备的抗损伤能力。同时，加强对环境因素的防护，安装防护装置以抵御恶劣天气的影响，采取措施减少环境污染对设备的侵蚀。此外，提高运营管理水平，加强人员培训，提高工作人员对接触网设备的认识和操作技能。只有通过综合采取这些有效的预防措施，我们才能切实保障接触网设备的安全稳定运行，为电气化铁路的高效、可靠发展提供坚实有力的支持，确保旅客的出行安全和货物的顺利运输。
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编辑：周大为
