浅析电气化铁路弓网故障发生的原因及预防

【摘 要】当前正是我国铁路大发展大建设时期，电气化铁路由于其高效环保成为我国铁路的主要发展方向。在电气化铁道上，接触网和电力机车受电弓在高速滑行摩擦运动中完成输电和受电的任务。在电力机车运行过程中机车受电弓能否稳定安全的从接触网上取流是至关重要的技术参数。多年来由于弓网运行状态不良引发的事故频繁发生给铁路运输安全造成了严重影响，本文通过对电气化铁路弓网事故的总结和分析，归纳了弓网故障形成的原因并提出了相应的预防措施。

【关键词】弓网故障；原因；危害；预防措施

1 弓网故障及其表现形式

弓网故障一般是指打弓、剐网和剐弓。

弓网故障中的打弓，是指在受电弓运行取流过程中，由于某种原因造成弓、网相碰击，从而使受电弓不能平滑 取流或造成接触网有关零部件损坏、脱落及电力机车受电弓损坏的故障现象。

剐弓，是指接触悬挂状态不良或者是自然的原因，致使电力机车受电弓移位到接触线上部运行，从而造成接触网设备和受电弓损坏的事故现象，即剐弓是由于接触网的原因引起的弓网故障现象。

剐网，是指由于电力机车状态不良，致使受电弓移位到接触线上部运行，从而造成接触网设备和受电弓损坏的弓网故障现象，即剐网是由电力机车受电弓的原因引起的。

2 弓网故障的成因

2.1 供电方面的原因

（1）电力机车受电弓在网下高速滑行通过，以完成接触网向电力机车供电的任务，对接触线的高度、拉出值、定位器的坡度等技术参数有一定的要求。同时还要求接触网弹性均匀。在受电弓滑行取流范围内无低于接触导线的障碍物。这些技术要求的任何一点遭到破坏都可能产生弓网故障。

（2）接触网设计上的缺陷决定了接触网的质量，往往会造成接触网硬伤运行，并给检修带来难以消除的隐患，随着不良状态的持续积累，在一定条件下就可能造成弓网故障。

（3）接触网检修的缺陷：接触网安装不当，接触线本身不平直而出现小弯或是悬挂零件不符合要求突出接触面时，滑板滑到此处将发生严重碰撞和发生电弧，造成接触网和受电弓的机械损伤和烧伤。

2.2 机务方面的原因

对电力机车受电弓状态不良或缺陷引起的弓网故障，主要从支架和滑板两部分结构加以分析。

（1）支架引起弓网故障的原因：受电弓三角板有裂纹或其他原因造成断裂；升降弓弹簧有裂纹缺陷，运行中折断；受电弓安装位置有误差；受电弓的支架、弹簧安装及调整时，未保证滑板的稳定性、水平度，运行中摆动幅度大引起弓网故障等。

（2）滑板引起弓网故障的原因：使用碳滑板的受电弓，运行中因长时间磨损或与接触线及相关零部件碰击损伤，形成沟豁；滑板使用时间较长，因电弧烧损或氧化，滑板強度下降，通过硬点时滑条被打断；滑板上滑条紧固不牢撬起，卡滞接触线，引起弓网故障等。

2.3 工务方面的原因

接触网与铁路线路关系密切，由于接触网设备的许多参数都是相对于线路为基准而建立的，例如：接触网的支柱侧面限界，拉出值、接触线高度、线岔位置等，都会因铁路线路的变化而变化，从而影响接触网以及电力机车受电弓的取流状态，而发生弓网故障造成行车事故。

2.4 其他原因

路外车辆撞断支柱，道口事故，大风及洪水等灾害，也会引起弓网故障。

3 弓网故障可能造成的后果

电气化铁路列车重量大、惯性大，不可能在事故发生后立即停车。一旦发生弓网故障，可能造成的后果如下：

（1）打坏受电弓滑板。受伤的受电弓继续运行，可能引起弓网相剐事故。

（2）可能造成几个跨距或十几个跨距，甚至几十个跨距的定位和普通吊弦、弹性吊弦被剐坏或剐落，电连接器被剐坏，损坏中心锚结。

（3）造成不同地段接触线线面不同程度的剐伤、弯曲、扭曲；接触悬挂、定位装置上脱落的零部件对机车车辆短路放电，烧断接触线或使承力索烧断股、断线。

（4）站场地段，可能造成线岔损坏，剐伤或剐断下部固定绳及软横跨其他部件。

（5）锚段关节地段，损坏锚段关节并波及相邻两锚段。

（6）造成接触网设备上其他事故隐患。

（7）机车受电弓装置及绝缘子严重损坏或受电弓被剐掉。

4 防止弓网故障的有效措施

（1）电力机车通过受电弓滑板与接触导线接触而接受电能，电力机车运行时，受电弓顶部的滑板应紧贴接触线摩擦滑行取流。在受电弓抬升力作用下，接触线的升高应尽量相等，接触悬挂本身要具有均匀的弹性，不应有“硬点”；接触线距钢轨面高度应尽量相等，不出现陡坡；接触悬挂还应具有良好的稳定性，以便在气象条件变化时，受电弓沿接触线滑行不出现上下的振动，在受风时导线不产生过大的横向摆动。此外，接触悬挂结构及零部件应力求轻巧简单，做到标准化，以便检修和互换，缩短施工及运行维护时间，还需具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性，以延长使用年限。

（2）接触网与电力机车是紧密相连的，所以接触网状态直接关系到的受电弓的取流；反之，受电弓的状态也直接影响接触网的安全运行；所以为保证接触网的正常安全运行，供电段应把接触网上的一些结构方式，零部件的名称和作用向电力机车司机宣传、讲解，这样当他们发现接触有异常和某些零部件脱落等问题，我们会得到准确的反馈信息，以便能够及时正确的处理；同样接触网检修人员，也要学习受电弓方面的知识，以便在发生弓网故障时能正确地分析和判断故障的原因，及时消除故障。

（3）对工务部门方面在换轨、换岔、拔轨、起道等作业前应与供电段联系；供电段派配合人员进行监测以上施工，原则上不能因施工导致接触网参数的改变。

（4）从运营部门方面预防弓网故障：首先抓好新设备投入运行前综合整治这一环节，并与施工部门密切协作，共同对验收中现的缺陷进行集中处理，其次在日常检修中，保证零部件状态良好，加强对关键设备的检修、巡视。与机务部门建立互控措施，防止病弓出库运行以及加强对弓网故障的统计分析，不断丰富对弓网故障的认识来完善防止办法。

（5）从电力机车方面预防弓网故障：受电弓的滑板和弓架相连接的三角板应该加强；检查机车时应注意固定滑板条的夹板是否腐蚀，强度如何，滑板碳条是否有断裂、缺口，平整度如何等；其次机车入库时一定要对受电弓绝缘子进行清扫，以防止受电弓支持绝缘子爆炸引起弓网故障；以及在运行中不断积累经验教训，加强对乘务员的培训。

（6）对接触网工的培训和教育要突出实效性，力求通过提高接触网工的维修技能来提高接触网设备的内在质量，从而减少弓网故障的发生。

（7）提高接触网检测和检修的技术手段以及加强对受电弓的改进和研制工作。

5 结束语

由于弓网故障具有突发性和扩延性的特点，随着电气化铁路运营里程的不断延展，该故障对行车安全威胁日益严重，因此我们必须从思想上积极主动的提高认识，深刻了解弓网故障的产生原因，这对于电气化铁路安全可靠运行有重要的意义。让我们在借鉴国外先进技术的同时，要不断总结经验，提高治理的技术手段。另外也需要铁路各个部门的共同努力来改善和优化接触网运行的外部环境条件，共同为铁路运输安全保驾护航。

【参考文献】

[1]吴积钦.受电弓与接触网系统[M].成都西南交通大学出版社，2010.

[2]汪松滋.电气化铁道接触网故障与安全运行[M].北京：中国铁道出版社，1993.

[3]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].西安：西安交通大学出版社，2013.

[责任编辑：薛俊歌]

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