時間：2022-09-06 03:59:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇接觸網施工總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵字: V型天窗；穿越電流；成因、危害及防護措施
中圖分類號： F407 文獻標識碼： A 文章編號：
1 前言
眾所周知，我國電氣化鐵道牽引網采用工頻單相交流制，其特殊的供電方式屬于單相不對稱供電系統。在其供電過程中，周圍的大氣空間將產生不對稱的交變電磁場，在復線V型天窗接觸網作業時，即一線停電施工，一線正常運行的情況下。由于靜電感應和電磁感應電動勢的存在，在停電的接觸網線路上，將產生感應電壓，嚴重影響施工人員的人身安全。但現場施工經驗表明，施工人員對感應電壓的認識及其安全防護措施相對比較完善，如停電作業區域內進行安裝接地線、采用絕緣梯車等；然而大部分施工人員對接觸網的穿越電流的認知和危害就比較淡薄，甚至沒有任何概念。本文依據施工現場經驗和事故發生的原因分析，將穿越電流的成因及危害總結如下：
2 V型天窗中接觸網的穿越電流
2.1 穿越電流的形成原因
電力機車上的受電弓在接觸網上滑行并取得電流，之后再經由鋼軌、回流線和大地流會牽引變電所，形成牽引電流回路。在復線區段（如圖1所示），上、下行鋼軌在車站兩端的咽喉區通過道岔相互連接，在道岔兩端的絕緣節上安裝有扼流變壓器且全站的扼流變壓器通過大地是相互連通的。扼流變壓器的中性點上安裝有吸上線并連接在回流線上，這就使得上、下行的鋼軌和回流線通過道岔是相互連通的。換句話說，鋼軌的回流、回流線的回流和大地的雜散回流，三者是相互并聯的，并最終流回至牽引變電所。
圖1
在V型天窗點對接觸網進行施工作業時，即一線停電施工，一線正常運行。當帶電的一側，有機車開始取流時，鋼軌、回流線和大地上就會形成牽引回流。由于上、下行之間的鋼軌是通過道岔相互連接的，即當上行線（架設上行線帶電正常運行，下行線停電施工）有軌回流時，必然會有一部分電流流至已停電的下行線的鋼軌和回流線中，就會形成穿越電流。
2.2穿越電流的進一步討論
有些接觸網施工人員可能會問：我們在施工作業前，在作業區域兩端已經安裝有接地線（通常是一端掛接觸線，一端連接鋼軌）了，這樣不就可以進行保護了嗎？對于上述問題，我們以下圖作簡要說明（如圖2）。
圖2
從圖2可知，軌回流在接地點的位置一分為二，一邊沿著鋼軌繼續回流，一邊順著接地線回流到接觸網上。這就說明，即使下行線在作業區域內安裝有接地線，也會有穿越電流的危害。
按上述情況分析，有些接觸網施工人員可能又會問：安裝接地線進行保護也不安全，那我們還怎么進行施工？
對于這個問題：我們分兩種情形進行分析：
（1）當接觸網完好時，即沒有分段絕緣器、器件式分相等設備時，如下圖3所示：
圖3
在這種情況下，施工人員碰觸接觸網也不會被穿越電流所傷害，因為接觸網的電阻率遠小于人體電阻率，穿越電流只會通過接觸網而不經過人體返回牽引變電所，不會對施工人員造成傷害。
（2）但當接觸網開路時，即有分段絕緣器、器件式分相等設備時，施工人員如果將開路點連通，這就充當了電流的回路。此時，穿越電流一方面由接觸線流向人體，另一方面由梯車流向人體，進而造成觸電事故，危害其施工人員的人身安全等。
2.3穿越電流可能存在的位置
2.3.1 接觸網的卡斷接續
這是接觸網施工中常會遇到的情況，如分段絕緣器安裝、8號節點絕緣子安裝等，在施工過程中，還不易發生穿越電流事故。
在進行上述情況的安裝中，始終要安裝導鏈葫蘆這一工具，以此來進行張力的平衡。所以，即使將接觸網進行卡斷，造成開路情況，也依舊有導鏈葫蘆進行分支電流，從而保證了施工人員的人身安全。
2.3.2 接觸網電分段錨段關節處
假設區錨1在帶電正常運行，區錨2停電施工檢修。在通常情況下，只要隔離開關不合，區錨2就不會有電流的產生，然而實際上，當區錨1有機車取流時，穿越電流就會發生（產生原因如上所述）。
2.3.3 吸上線的檢修或是更換等
當需進行吸上線的更換處理時，應將回流線和扼流變壓器中性點作臨時短接，防止在接好任意一端，再接另一端時，人體充當穿越電流的回路。
2.3.4 回流線斷線接續時，需注意穿越電流的危害。
2.3.5 雙重絕緣跳線的安裝等
由于雙重絕緣之間的跳線經由另一段跳線連接在回流線上，當更換雙重絕緣之間的跳線時，需時刻警惕穿越電流的存在。
3 預防接觸網穿越電流的措施及方法
由上所述，我們已經分析了在V型天窗下，接觸網穿越電流產生的原因和可能存在穿越電流的位置等。這樣，我們就可以根據穿越電流可能存在的位置，采取針對措施進行防護，做到對癥下藥。
3.1對施工人員進行現場再教育
穿越電流的存在，不像感應電壓那樣容易讓人接受，也容易讓人理解。因此，當某些設備存在穿越電流時，誤以為只有感應電壓的存在。當發現施工人員被傷害時，還以為是感應電所致。這樣就會造成，采取不完善的防護措施，施工人員的傷害依舊存在，最終可能造成事故等。
3.2進一步完善穿越電流防護的技術措施
（1）對某些特殊設備進行調整或是檢修時，如分段絕緣器、分閘后的隔離開關等，技術上應先采取短接等旁路措施，保證在檢修這些設備時，接觸網主導電回路的完整性，消除接觸網開路后，穿越電流的形成。
（2）更換吸上線或是對回流線進行斷線連接作業時，技術上要保證其牽引回流通路的連貫性，防止因在更換設備時造成開路等。即在更換吸上線或是對回流線進行斷線連接時，預先進行短接進行防護等。
3.3完善規章制度，杜絕僥幸心理
在V型天窗施工過程中，穿越電流是無處不在的，施工人員任何一個疏忽大意都可能造成穿越電流對自己的傷害。因此，在V型天窗接觸網檢修作業時，制定安全可靠的防護措施，落實防止穿越電流傷害的技術措施是非常有必要的。作業人員思想上的重視，就是對穿越電流最大的防護，因此，再讓作業人員理解穿越電流存在的同時，需讓作業人員時刻警惕穿越電流的傷害。
4 總結
穿越電流和感應電壓是一樣的，無處不在且強度具有不確定性，對人體的傷害也是不明確的，這樣就使得施工人員更難以采取有效措施進行防護。對此，我們更加不能忽視穿越電流的存在，客觀、科學的認識它，從規章制度、思想上和技術上大力減少它對施工人員造成的傷害等。
參考文獻：
[1]于萬聚 《高速電氣化鐵路接觸網》 西南交通大學出版社
[2]張萬里 《接觸網工技術問答850題》 中國鐵道出版社 1998年
關鍵詞：電氣化鐵路；鐵路接觸網；施工技術
引言
隨著我國經濟實力的迅速發展和提升，我國的鐵路運營事業也得到了前所未有的發展與進步，但在不斷拓展進步的同時，也存在著一系列的問題，其中電氣化鐵路接觸網作為一個重要的使用和運營環節，可以說無論是從起初的設計組裝以及加工，還是后期的維護和施工中的技術處理等方面，均以其重要的作用影響著整個電氣化鐵路運作環節。
1 國內外研究現狀
總而言之，電氣化鐵路基礎網技術的發展，無論是高速還是普速，對于我國來說，吸收外部資源并進行有效鑒賞是極為重要的，我們應當積極學習和鑒賞國外的先進技術和科學系統的運作體系，并以此為基礎，為我國的電氣化鐵路接觸網技術的發展打下堅實的基礎。改革開放以來，我國的各項事業發展均極為迅速，尤其是在電氣化鐵路建設方面，可以說是取得了長遠的發展，雖然其中不乏一些關鍵性的問題，機遇與挑戰并存，但是就目前的發展現狀而言，“我國已經建成了一系列不同速度的電氣化鐵路接觸網，并且接觸網的方式主要包括簡單鏈形懸掛方式和彈性鏈形懸掛方式，選擇樁基作為接觸網的接觸支柱，選擇高張力且耐磨的銅合金作為接觸網的材料。”[1]
2 高速接觸網施工中存在的問題
之所以要綜合認識和發現接觸網的弊端和問題，主要就在于接觸網本身對于我國電氣化鐵路接觸網施工技術的發展具有關鍵性的作用和意義，我們必須充分利用當下先進的技術水平和接觸網國內外實踐經驗，及時地發現問題、改善問題，最終提升我國鐵路接觸網技術的長遠發展。為此，我們通過一系列的實例調查分析，總結出了我國電氣化鐵路接觸網技術發展中存在的一系列問題，并進行系統的分析。[2]
2.1 施工隊伍中存在的問題
我們說一個工程最終是否能夠按照預期取得一定的成果，施工隊伍的整體素質發揮著極為重要的作用，但是就目前我國電氣化鐵路接觸線的施工隊伍的整體素質而言，仍然存在著一系列的問題，一方面是由于本身施工隊伍提供的各種施工用裝備的性能較為落后，另一方面，施工隊伍個人的技術水平和素養存在著一定的弊端。通過我們的調查抽樣分析，當下我國電氣化鐵路接觸線的施工技術人員僅有少部分是通過相關的大學畢業的具有本科文憑的技術員，而且這些技術人員也主要集中分布于大中型施工隊伍當中[3]，而其余的施工人員多以中職和初中畢業的務工人員為主，就他們而言，一方面并沒有進行專業的技術指導訓練，另一方面，由于文化水平的限制，自身的素質，無論是施工秩序還是基本的人文素養均較低，導致在進行施工的過程中容易因自身沒有意識到的問題而影響整個施工隊的進程。
2.2 施工標準和工藝存在的問題
總體來說，我國的電氣化鐵路接觸網施工水平還是較為落后的，盡管目前各國的電氣化鐵路接觸網技術發展極為迅速，但是我國的施工水平仍舊停留在上世紀九十年代，單從這一點上來說，就嚴重阻礙了我國的電氣化鐵路接觸網施工技術的發展。此外從技術角度出發來看，由于接觸網施工時對于施工技術標準和路基施工技術標準之間的協調度要求極高，因此如何把握二者之間的關系和協調值也變的極為關鍵。在進行施工時，施工的基準主要是按照軌面標高為主要的參考值的，但是在具體的操作中，由于施工技術人員的技術值普遍存在著誤差和不一致的情況，最終往往導致較大的誤差發生，最終影響的還是接觸網預期所要求的質量和基礎保障。[4]本身我國的接觸網事業發展的較晚，再加上時間上處于起步和學習階段，在執行標準上往往還是從國外的模式中學結，往往導致不能夠很好地適用于我們本國的特色，更為不完善的是，在進行接觸網施工時基本沒有一個科學的、合理的執行標準是實施條例，部分電氣化鐵路接觸網實施過程中無論是時間還是具體的實施器具均存在著隨意性較大的缺點。
3 電氣化接觸網施工技術的研究
電氣化鐵路接觸網主要包括普速接觸網和高速接觸網兩大方面，隨著鐵路高速的全面普及與實行，高速接觸網以不同于普速接觸網的特點逐漸發揮出它的個體優勢，換言之，在技術的要求和施工的難度上，總體上是呈現出一定的挑戰的，在進行接觸網施工過程之前，無論是對于施工環境的要求亦或是技術裝備和技術人員的要求，都必須從多個方面進行嚴格要求，為此我們將注意事項匯總如下：
（1）接觸網與鐵路的建設一樣，必須提供可靠精確的探測和定位設備。
（2）在進行施工過程中，我們必須將基礎施工過程作為最為重要的監控和把控環節，以免造成后期無法彌補的過錯，將問題和瑕疵扼殺在搖籃里。
（3）自從電氣化鐵路接觸網技術引進計算機互聯網應運之后，大大提升了接觸網操作過程的精確性、科學性和可行性，因此對于計算機技術的要求也不能忽視。
（4）接觸線的高度具有自身一定的調試和波動范圍，因此如何合理地捕捉這種調動范圍，對于接觸網施工技術人員來說，也是一種挑戰。
（5）在進行軟硬橫跨的研究和安裝實踐時，要做到精益求精。
（6）接觸網的施工過程必須有一個完善的、科學的、合理的運營體系。
（7）對于接觸網中的組合技術要進行充分的協調。在接觸網施工過程中，接觸網道岔定可以說具有較為關鍵的作用，主要原因就在于如若關鍵點不到位，弓網事故就會頻發，后果不堪設想，在這一點上，我們可以學習國外的技術，它們的輔助三線關節式道岔定位技術，就具有較為出色的使用效果，最重要的也是最為可行的便是它的安全性技術保障。其次便是吊弦技術的探究，在在高速電氣化鐵路接觸網上，按照以往的方法進行載流處理，我們發現，往往具有不可調和性，而吊弦技術則不同，它不僅可以兩端永久固定，而且省時省力，一步到位，對于電氣化鐵路接觸線要求高效率、高質量的作業具有重要的指導意義。“整體吊弦的主要施工方法為：首先借助激光進行測距，用經緯儀采集原始數據，然后建立數據庫，編制程序，輸入原始數據和計算條件，分析計算，打印出結果。最后進行現場的安裝，在安裝結束后對安裝結果進行及時的檢測。”[1]
4 結束語
總而言之，對于電氣化鐵路接觸線施工技術的嚴格要求和執行具有重要的現實性意義，一方面，將會促進我國經濟的迅速發展，為我國電氣化鐵路事業帶來前所未有的發展契機，另一方面也會為電氣化鐵路接觸網技術的發展提供更加堅實的保障，提升接觸網施工人員的技術操作水平。
參考文獻
[1]閆振良.電氣化鐵路接觸網施工技術探析[J].山東工業技術，2001，22（1）：1.
[2]Hayashiya Hitoshi，Abe Yasuhisa，Mandai Tsuyoshi，et al.Basic characteristics of the contant wire breaking by the are between the contact wire and the pantograph[J].IEEE JTrans Ind Appl，2007，127（9）：927.
關鍵詞：既有線；電氣化；接觸網改造；換線施工
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
0 引言
隨著我國國民經濟持續快速的發展，運輸市場對鐵路運輸能力、快捷性的要求越來越高，電氣化是鐵路建設的發展方向。為了更好的利用資源，提高鐵路的運輸能力和備用性，在高鐵與既有普速之間修建聯絡線，將高鐵引入既有普速鐵路。與此同時，必將引起引入車站的改造。咸陽西站作為隴海線上的貨運站，要引入西寶客專，必須對接觸網進行全面改造。相比于新建線路接觸網施工，既有車站接觸網改造難度更大。在車站接觸網改造施工中，接觸網換線是主體工程，也是最關鍵的一道工序。下面結合咸陽西車站接觸網改造換線施工，介紹我們在既有電氣化鐵路車站接觸網改造中換線施工的特點及難點，換線施工的種類，換線施工方案的比選（特別是換線施工的先后順序）。
1 車站換線施工特點及難點
1.1特點
與新建鐵路接觸網施工相比，既有車站換線施工具有以下特點：
(1)對車站原有支柱、硬橫梁、軟橫跨進行部分或全部更換，過程中新舊支柱、硬橫梁、軟橫跨并存，需要逐步過渡。
(2)新舊錨段關節不重合，導致換線過程中新舊錨段關節并存的情況；
(3)新舊錨段跨距不一致，懸掛點變化，結構高度、吊弦長度、拉出值變化；
(4)線路改造、道岔移設引起絕緣分段、分相關節變化，相應設備變化。
1.2難點
(1)站場改造不僅僅是接觸網改造，工務、電務、機務、線路、電力等專業和接觸網專業同時同地施工，交叉作業，相互干擾相互擠占，影響工程質量和進度；
(2)按照鐵路運輸要求，接觸網改造邊施工邊運營，施工封閉點最多不超過120分鐘，而且根據線路不同，車流量大的線路每天給點更短，“天窗”作業，點后開通，造成施工不連續；
(3)作業時間短、現場作業點多，交叉施工，大量人員機械短時間內聚集和撤離，施工場地空間狹小為人員、物料、機具的調配和運輸帶來困難，也降低了人員機械的使用效率，增加改造成本；
(4)在每個施工點內都必須保證換線部分能正常投入運行，對施工組織、施工工藝要求高，安全質量管理難度高。
2、車站換線施工的種類
2.1對位換線
對位換線即不改變原有的錨段關節，懸掛點，簡單的對原導線進行更換。對位換線從技術角度上講，是最簡單的，完全不需要對原有的支柱、懸掛方式、結構高度、拉出值等進行改變。
2.2不對位換線
相對于對位換線，不對位換線往往是因為站場改造造成錨段延長或者縮短引起的，下錨位置改變。不對位換線相對于原錨段，支柱位置、定位方式、拉出值等部分或全部都發生變化，并且換線過程中，新舊錨段關節同時存在，新舊導線并存工作，涉及到臨時過渡。從技術和施工上來說，不對位換線困難極大，安全風險也大幅增加。由于站改施工中絕大部分換線施工都是不對位換線，因此解決好不對位換線施工的組織是接觸網站改施工成敗的關鍵。
3、車站換線施工的方案比選
3.1 換線施工的基本作業方案
由于換線施工都是要點作業，時間都比較緊張，并且受勞力、物資、現場情況的影響，如何在有限的時間內完成施工任務，作業方案尤其關鍵。根據實際情況，一般在施工中有以下幾種方案：
(1)在一個“天窗”點內完成承力索和接觸線的更換，同步拆除舊線，開通新線。此方案適用于“天窗”時間長，錨段長度短，干擾小的施工。
(2)在兩到三個“天窗”點內完成換線工作，拆除舊線，開通新線。此方案在第一個“天窗”點內架設新承力索安裝中錨，在第二個點內架設新接觸線，并完成新舊倒換，新接觸線投入適用，并拆除舊接觸線（若時間不夠，采取臨時過渡就將舊線退出工作狀態），第三個點內完成承力索倒換，拆除舊承力索，并對整個懸掛進行調整。此方案適用于“天窗”時間80分鐘以上的，錨段長度在1km左右，施工相對簡單的情況。
(3)利用兩個“天窗”點架設新承力索及接觸線，然后利用“天窗”逐步逐段與舊線更換，最后拆除舊線。此方案在對位換線時對支柱容量要求較高以及現場線索交叉復雜，對“天窗”時間和勞動力要求相對要低，適合不對位換線，施工“天窗”不確定，施工干擾大情況下換線施工。
在咸陽西站接觸網改造過程中，由于隴海線運輸繁忙，施工“天窗”不確定，各種干擾因素多，基本采用方案三進行施工，同時利用方案四對咸陽西站分相進行蓋伊。因此在絕大部分時間都只能采用此方案的情況下，要控制施工成本，確保工程進度，就必須對換線施工的順序進行研究。
3.2車站換線施工順序的選擇
在電氣化改造中，車站換線基本順序一般都是先正線，后站線，再渡線；方向一般是從一頭向另一頭進行。但是，由于外部施工條件和施工成本的影響，在具體施工時，采用說明樣的換線順序，必須根據車站的實際情況來確定，下面以咸陽西站II道換線來具體說明（如圖所示）。
咸陽西站既有II道共3個錨段，分別是II-1(2#-36#)、II-2(32#-106#)、II-3(100#-126#);改造后3個錨段，分別是II-1(2#―50-1#)、II-2(40-1#―82#)、II-3（72-1#―126-1#）。（黑色斜體表示既有）
從圖上看，我們可以發現既有II-2錨段不僅覆蓋了新設II-2錨段，還包含了II-1和II-3錨段部分區段。
方案一：按II-1、II-2、II-3的順序換線，流程應為：架設II-1――截短II-2錨段在40-1#處下錨與II-1形成關節――拆除II-1――架設II-2并投入運行――架設II-3投入運行――拆除II-2、3。在此流程中，需要做一次截短倒錨以及對整個關節進行重新調整，并且在同一支柱上（40-1#）承載2倍張力，以及大量的新舊導線之間的臨時過渡，從質量、安全及成本角度來考慮是不合適的，還有施工時間也是極大浪費。
方案二：如果我們換一種順序，流程如下：架設II-2并投入運行――架設II-1投入運行――拆除II-1――架設II-3投入運行――拆除II-3――拆除II-2。在這個流程中，不需要截短II-2，也沒有在40-1#上承受2倍張力，同時減少了新舊導線之間的過渡，更能保證施工質量。
對比兩種方案，發現方案二比方案一優越，施工工序和工作量少了很多，更能夠保證咸陽西站安全運營量。從這個意義上來說，選擇合適的換線順序，是確保施工安全質量和控制成本的關鍵。
結語
既有電氣化鐵路車站接觸網換線施工難度大，現場條件復雜多變，本文拋磚引玉，總結工作實踐，對既有車站接觸網換線施工進行探討，希望能對類似工程提供參考，對以后的施工生產有所幫助。
參考文獻
關鍵詞: 客運專線 有砟軌道 接觸網 腕臂數據采集
中圖分類號：U213.2 文獻標識碼：A 文章編號：
1 特殊區段腕臂數據采集的制約因素
客運專線腕臂數據計算一般采用Candrop軟件來實現，Candrop軟件需要現場收集線路上的一些數據來支持計算，例如：支柱限界、支柱斜率、腕臂上底座對軌面高度、上下腕臂底座間距、線路曲線要素、支柱間跨距、支柱類型。只有數據收集齊全，Candrop軟件才能根據提供的數據進行一系列模擬計算，最終確定每根支柱上腕臂的尺寸，再根據計算數據加工腕臂。這一過程中，數據采集越準確，計算結果越精密，腕臂結構越合理。
但在受前期各種因素制約，土建施工滯后的情況下，面對施工環節多且復雜的有砟軌道，接觸網需和線路工程同時開通，很難依靠鋼軌來測量。
另外，有砟軌道線路調整慢，需多次搗固才能達到設計軌面高程，周期較長，即使鋼軌鋪設后，因誤差較大，也不能作為基準，收集數據；若等到鋼軌成型，再開始采集數據，考慮到腕臂計算、加工、安裝，再加上后續上部施工作業，在有限的工期內，接觸網施工壓力很大，甚至可能導致工程延期。
2 利用站前單位測量成果進行腕臂數據采集的可行性分析
2.1 站前單位的CPⅢ控制點縱向布置
CPⅢ路基段一般為48m，橋上一般為60m，且不大于80 m。而接觸網支柱的跨距一般為50m左右，保證了接觸網支柱基礎附近至少有一個CPⅢ控制點可以參考。
2.2 站前單位CPⅢ控制點位置
（1）路基段：在接觸網桿基礎施工的同時，設立一標準永久性混凝土樁，樁上設置CPⅢ標志。
（2）橋梁段：設置在已澆注好的橋上防撞墻頂面，靠近箱梁固定端的端部，打孔錨固CPⅢ控制點。
上述CPⅢ控制點很容易找到，為下一步測量提供了前提條件。
2.3 CPⅢ控制點編號及誤差分析
按照公里標遞增進行編號，其編號反映線路里程數，所有處于線路下行線軌道左側的標記點，編號為奇數，處于上行線軌道左側的標記點編號為偶數，在有長短鏈地段編號不重復。
每個CPⅢ控制點都有一個固定的編號，而每個編號又各自有它單獨的一個數據記錄，這些數據記錄都是前期站前單位通過精密儀器測量并反復驗證的，實際最大誤差0.58mm，不足1mm，完全滿足腕臂數據測量允許最大誤差5mm的要求。
2.4 設計軌面數據獲取
CPⅢ控制點水準成果中的高程減去測量桿件端部圓球1/2高度（1cm）后，即代表軌道的內軌頂標高（即最低軌的海平面高度）。將接觸網支柱里程表交給站前單位，根據曲線要素用公式計算每一個接觸網支柱里程處的內軌標高（即支柱處軌面的海平面高度），再由接觸網施工單位計算出CPⅢ控制點中心與最低軌面之間的高差。通過水準儀或是經緯儀將這個高差反映到接觸網支柱上，在支柱上標注軌面紅線。
2.5 支柱限界數據獲取
支柱限界數據可間接通過CPⅢ獲取。在有砟段，因鋪設道砟的區段需要長時間進行線路調整，站前單位一般在防撞墻上標出大致的線路中心樁參考點，用于后期調整軌道限界。在與站前單位溝通并詳細了解參考點位置及放點原則后，就可以利用該點測量出接觸網支柱限界。
3 具體操作方法
3.1 準備水準儀（或是帶角度測量的經緯儀）一臺，5米塔尺一把、10米鋼卷尺一把，計算器一臺，記號筆一支。
3.2 準備CPⅢ水準成果表
該表由站前單位提供，由于CPⅢ控制點站前單位要反復測量多次，要確定使用最終確版本。
3.3 準備接觸網支柱處軌面高程表
考慮線路長短鏈，準確統計接觸網支柱里程，根據線路縱斷面圖要素表計算接觸網支柱處軌面高程表。另外，計算時要考慮變坡點的緩和變化，即利用豎曲線半徑正確計算，從而得出正確的支柱位置設計高程。
3.4 確定需要測量的接觸網支柱，在接觸網支柱處內軌高程表中找到此支柱號對應的內軌高程，即此支柱處最低軌的海平面高度，假設在表中此值為a。在線路上找到距此支柱最近的CPⅢ控制點，根據標注的CPⅢ控制點編號，可以在CPⅢ水準成果表中找出此編號對應的高程，即此CPⅢ控制點的海平面高度。假設在表中此值為b。根據這兩個數值可以得到CPⅢ控制點和支柱處最低軌面的高差h，即h=b-a（當CPⅢ控制點的高程大于支柱處最低軌高程時h為正值；當支柱處最低軌高程大于CPⅢ控制點的高程時h為負值）。
3.5 在接觸網支柱和CPⅢ控制點之間的兩線路中間架好水準儀，調好水平，把5米塔尺的一端放到CPⅢ控制點中心的位置，保證水準儀能夠讀出數值，在這一過程中應保證塔尺豎直，在水準儀目鏡中讀出十字絲處的數值c，并記錄。轉動水準儀，在接觸網支柱上十字絲的位置劃一條臨時標記線。
3.6 根據上述測量原理可以推知軌面紅線的位置是從臨時標記線處往下返長度為X的位置。
由h=b-a，X=c+h，
得出X=c+b-a；
因a、b、c三個數值均為已知，很容易計算得出X的值。用尺子從臨時標記線處向下量長度為X的距離，劃線，此線即為軌面紅線。
3.7 根據軌面紅線位置，用10米的鋼卷尺可以測量出上下腕臂底座的高度以及它們的間距，至此腕臂數據采集中的難點問題得以解決。
實踐證實：腕臂數據采集操作方法合理，數據準確，復核誤差達標。而且能極大限度地節約施工工期，為后續工序的施工創造良好的條件。
[關鍵詞]高速鐵路；接觸網；供電方式
中圖分類號：F42 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）26-0077-02
一、高速鐵路接觸網概述
高速鐵路接觸網是一種特殊的供電線路，指的是電氣化軌道交通為了給列車提供牽引電能而沿鐵路線露天架設的特殊供電線路。接觸網是電氣化軌道交通牽引供電系統的重要組成部分，但是由于客觀的因素影響，經濟和技術等方面的限制，供電牽引系統的設置是單一的。從更寬廣的意義上而言，接觸網包括了架空接觸網和接觸軌，一般情況下，如果沒有特殊的說明，那么接觸網指的就是架空接觸網。在實際的高速鐵路接觸網供電方式當中，架空接觸網可分為柔性架空式和剛性架空式兩種，但是在高速鐵路中被廣泛應用的時柔性架空式。另一方面，高速鐵路接觸網供電方式的組成當中有四個比較重要的組成部分：接觸懸掛、支持與定位、支柱與基礎以及保障設備安全和供電安全的電氣輔助設施。
1.1 接觸懸掛
接觸懸掛不僅僅是由支持和定位裝置安裝在軌道上方的線索單獨組成的，還包括組成支持和定位裝置安裝在軌道上方的線索的各類結構，具體地可以分為接觸線、吊弦、承力索、彈性吊索和補償裝置以及其他相連接的部件。接觸懸掛是直接參與導流、承受負荷的關鍵部分，所以接觸懸掛必須要有良好的導電性和機械強度。
1.2 支持與定位
支持與定位裝置是按照設計的要求把與支持定位有關的零部件組成的支撐與定位接觸懸掛于軌道的上方。在安裝支持與定位裝置時一定要合理地控制好接觸線的導高和拉出值，這樣受電弓才能方便地取流，將全部的機械負荷傳遞給支柱的支撐定位結構，所以，再設計時，對支持與定位裝置的結構功能和可靠性的要求就比較高。
1.3 支柱與基礎
支柱與基礎承擔了接觸網的主要受力設備，是接觸網的主要承力設備。支柱與基礎不但要為接觸網提供支持、下錨和定位承受接觸網，而且還要將提供支持、下錨和定位承受接觸網的全部機械負荷傳遞給大地。支柱的基礎是埋在地下的，也可以是在大型的建筑物當中用于安裝支柱的結構體，接觸網的支柱必須要有良好的機械強度、耐腐蝕性和比較高的穩定性，這樣才能保證接觸網支柱能夠長期承受來自各個方面的壓力，加強接觸網的功能并且提高接觸網的安全性能。
1.4 電氣輔助設施
接觸網電氣輔助設施主要是為了提高接觸網的安全性和供電的靈活性的設施，一般情況下包括：附加導線、防雷與接地、標識等。
二、高速鐵路接觸網懸掛類型
懸掛類型是高速鐵路接觸網設計施工的最基本的參數，目前高速鐵路的接觸網懸掛類型大致可分為三種：復鏈型懸掛、彈性鏈型懸掛、簡單鏈型懸掛。早在1964年，日本就開通的世界上第一條高速鐵路―東京至新大阪的東海道新干線，采用的就是復鏈型懸掛。但是這種懸掛方式一次性投資太大，結構復雜，組成零部件太多，所以接觸網運營的維修費用比較高，而且一旦發生事故搶修的時間很很長，難度也非常大。而彈性鏈型懸掛方式則是德國一直采用的高速鐵路接觸網懸掛類型。這種懸掛方式帶有彈性的吊索，需要注意的是，這種彈性吊索的設置需要相當精確的計算和一套嚴格的施工程序，這些精確的計算是非常麻煩的，而需要的嚴格的施工程序也是很難進行檢測的，同時應該注意的是彈性吊索本身的長度和張力不是固定不變的，他們會隨著溫度發生改變，因此，在不同的溫度條件下，接觸網是很容易變形的。簡單鏈型懸掛的代表是法國，法國在八十年代建成的巴黎一里昂東南新干線采用彈性鏈型懸掛，但是在正式運營的三個月內，發生了兩次重大事故，造成導線拉斷、接觸網損壞。因此九十年代初，法國總結了東南新干線的經驗教訓，在大量的理論和試驗研究的基礎上采用了簡單鏈型懸掛。
高速鐵路接觸網對懸掛類型的要求是能夠提供良好的受流質量、壽命長、少維修、很少發生故障或者不會發生故障，最重要的是，性能價值比要高。在相同的條件下對三種懸掛類型進行計算機仿真，實驗結果表明三種懸掛方式均能滿足高速的要求，但是相比較而言，簡單懸掛方式的結構簡單，在施工的時候比較容易完成，即使是在后期的維護過程當中也是很方便的，最重要的是，工程造價是三種懸掛方式當中最低的。所以從綜合受流、成本、施工、運營和維護等各方面來說接觸網都應該采用簡單鏈型懸掛。近年來，簡單鏈型懸掛由于不需要設計太過于復雜的結構、不用進行復雜的施工環節、更不用考慮昂貴的工程造價成本等優點已經日益被世界各國所認可并且成為高速鐵路接觸網首選的懸掛類型。
三、高速鐵路接觸網供電方式
高速鐵路接觸網的供電方式有多種不同的劃分方式，但是一般可以分為BT、AT和同軸電力電纜三種方式。
3.1 BT（吸流變壓器）方式
BT（吸流變壓器）方式不但可以顯著降低交流牽引網對平行接近架空通信線路的危險電壓，而且還可以降低雜音干擾電動勢。在牽引網當中串聯接入一定數量變化比為1：1的吸流變壓器，在回流線的首末兩端分別與鋼軌連通，將直接供電方式時流經鋼軌和大地的回流全部吸入回流線中，使接觸網和回流線的電流達到完全平衡，減輕對通信線的電磁感應影響。吸流變壓器（BT）的BT牽引網的阻抗與機車至牽引變電所的長度不是簡單的線性關系。如果機車的取流的位置不同，那么牽引網內的電流分布很有可能是不一樣的，牽引電在不同位置觸發的牽引總阻抗是不同的。采用吸流變壓器后只有吸流變壓器的激磁電流流經軌道和大地，而且這個電流很小，所以采用吸流變壓器（BT）可以很大程度地減弱牽引網周圍的磁場，使電氣化鐵道對與它相鄰的通信線路的影響大大降低。吸流變壓器（BT）的供電原理結線圖如圖1所示。
3.2 AT（自藕變壓器）方式
AT（自藕變壓器）方式是以2x25kv的電壓供電的，在牽引網內分散設置自耦變壓器降壓至25kv供電力。自耦變壓器與接觸網同桿架設一條對地電壓為25kv但是相位與接觸網電壓反向的“正饋線”，構成2x25kv饋電系統。
自耦變壓器的變比為2：1，其一次繞組接在接觸網與正饋線之間，而中性點則接至鋼軌。在接觸網與鋼軌和正饋線之間形成25kv電壓可供電力牽引用電。這種方式可以在不提高牽引網絕緣水平的條件下將反饋電壓提高一倍，成倍地提高牽引網的供電能力。寧杭高鐵（南京至杭州）是就是典型的AT供電方式。
3.3 同軸電力電纜方式
同軸電力電纜方式是一種新型的防干擾供電方式，同軸電力電纜是沿著鐵路埋設的，電纜的內導體作為饋電線與接觸網并聯，電纜的外導體則作為回流線與鋼軌相連，并且每隔一定的距離就要對電纜供電分段。這種方式不但適用于電氣化鐵路穿越大城市，而且還適用于對凈空要求較高的橋梁、隧道等地段。同軸電力電纜方式德供電特性相比其他供電方式來說是比較好的，而且抗干擾效果也是很不錯的，但是這種方式的工程造價比較高。同軸電力電纜方式在每一個供電分區的接觸網都采取相應了相應的采取電分段措施，在這種分段方式當中，從牽引電到電力機車之間的大部分的區段之間都是沒有電流的，而且對鄰近的通信線路的影響是由電纜內的導體和外導體中的電流差決定的。同軸電力電纜方式的接觸網分段方式如圖2：
四、結語
高速鐵路接觸網供電方式是高速鐵路建設必須要重視的問題之一，必須要選擇合理的供電方式才能保證高速鐵路的用電安全。在選擇高速鐵路接觸網供電方式時，不僅要考慮技術方案的先進合理性，還要能夠有效地降低工程造價及運營成本經濟。我國的高速鐵路剛剛起步，高速鐵路接觸網的供電方式的研究也尚不成熟，有待深入研究。
參考文獻
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關鍵詞：接觸網；電氣燒傷；原因分析：防治措施
一、接觸網的概述
接觸網是指電氣化鐵路接觸網，是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。
二、導致接觸網設備的電氣燒傷問題的原因
1、因主導電回路不暢
引起主導電回路內設備發熱而燒傷接觸網起導電功能的回路是由饋電線、隔離開關、開關引線、接觸線、電連接器等組成的，我們稱其為主導電回路(包括加強線、迂回線，捷接線等以及BT供電方式中的吸流變壓器、AT供電方式中的正饋線)。主導電回路各部分間是由各種線夾進行連接的，從而使得這一回路沿鐵路延伸，我們稱這些線夾(如供電線夾、電連接線夾、導線接頭線夾等等)及其被連接的部分為主導電回路的電氣連接。主導電回路必須良好，才能保證電流的暢通；若存有缺陷，將引起局部載流過大、零部件分流嚴重，從而燒傷接觸網設備。所謂主導電回路“暢通”，就是要保證主導電回路的截面積(或當量面積)。導流不暢主要有三方面的原因：(1)設計中采用的主導電回路允許持續載流量偏小：在電氣化設計中，雖對線路牽引運能的增加裕量有所考慮，但隨著鐵路運輸發展，現在牽引運能的增加已超出了設計時所考慮的裕量。原采用的一些線索因持續載流量偏小，串接在主導電回路中的設備的額定電流較小，而承受不了大電流的長期運行，發生了電氣燒傷。(2)錯誤接線造成主導電回路中某一處截面減少，阻抗加大，溫升過高而燒斷承力索。(3)主導電回路中電氣連接不良，如接觸線電連接線夾未打楔子導致導電截面減少；供電線線夾裝反或線夾內有異物造成該處導電截面降低；電氣連接由于長時間的運行、氣候變化、電流通過等造成的電或化學腐蝕，使電氣連接的阻抗增大造成主回路導流不暢。
2、接觸網接觸不良
接觸網接觸不良會引起：(1)線岔始觸點刮弓，線岔是站場接觸網的關鍵設備之一、數量多、情況復雜、條件各異、是事故多發的重要部位，主要原因是在線岔紿觸點處，受電弓沒有同時托起兩根觸線所致.同時，還由于在始觸點處兩根接觸線上都安裝有吊弦線夾而造成打弓。(2)定位管坡度偏小、在受電弓通過時、可能會因線路不平順、三角坑缺欠、或運行速度驟變、外軌超高等方面的隨機激振因素，造成受電弓撞擊定位管。(3)電連接線松弛、燒損、脫落等造成弓網故障。(4)絕緣部件故障。由于多種因素造成絕緣子老化、裂紋、損傷及污染，致使絕緣部件放電、閃絡或擊穿，造成瞬態故障及永久性故障。
3、接觸網零部件故障 由于零部件質量問題造成緊固件斷裂和松動以致造成故障。同時維修質量不高或維修不當、失修、設備缺欠沒有發現或沒有及時處理，造成的故障數量也不少、很值得注意。接觸網零部件以各種不同的原因所產生的故障、歷來都占有很高的比例，是一個很值得研究的問題。上述各類故障種類不同、情況各異，都是幾十年來周而復始、屢屢重復發生的故障。但是這些故障也是不難避免的，關鍵問題是要重視和研究，應根據不同類型采取相應的技術對策及措施，有計劃地克服問題。
4、(1)在施工時未嚴格執行有關標準，導致電聯接器的接線不正確、線夾安裝不標準。(2)電氣聯接檢修中多是做些外觀上的檢查，沒有對線夾解體檢查，未清除線夾內的雜質。(3)對設備的巡視特別是夜巡工作執行不力。
三、接觸網設備的電氣燒傷問題的預防措施
1、加強主導電回路檢查和管理
綜合治理，多管齊下攻克難關。為此，這個段采取了以下技術手段和措施對接觸網電氣燒傷進行防治，加強主導電回路檢查，定期安排業務素質高的技術骨干，技師進行夜間巡視，及時發現電氣連接及零部件受熱嚴重發紅等安全隱患；運用科技手段，加大科技投入力度，為各接觸網工區配備紅外熱像儀等設備，在接觸網上安裝測量儀器、定期進行溫度檢測、發現異常立即打開檢修整治；嚴格執行維修、檢修計劃安排，定期進行主導電回路電氣節點的解體檢查，及時消除、清理線夾與線索連接部位的氧化物、電腐蝕物、并涂抹導電膏，確保各電氣節點連接狀態良好；在500安培及以上大電流、高坡區段采取加強措施；正確選用零部件并采取新工藝、新技術；在復線區段進行反方向電氣補強；在站場岔區、延錨形成的“關節處”進行電氣補強.對管內所有的主導電回路進行統計，建立主導電回路臺帳，檢修一處，消號一處，消除漏檢漏修現象。(1)每月進行一次夜間巡視，觀察主導電回路是否存在過熱變色和閃絡放電現象。(2)加強對重點處所、重點區段的控制.每星期對變電所處上網饋線及大電流區段的主導電回路進行夜間巡視.(3)采用加裝測溫貼片加強對主導電回路的監控，晝間巡視注意觀察測溫貼片的顏色，發現測溫貼片因過熱變色及時安排檢修，消除設備隱患。(4)提高主導電回路檢修質量，嚴格按照工藝進行檢修，嚴禁簡化作業程序。
2、提高接觸網的穩定性
(1)建議在高速電氣化鐵路中采用雙承雙導的全補償簡單鏈型懸掛，以提高整個接觸懸掛的重量，同時增加導線的總截面積，提高了接觸網的穩定性.(2)、在條件允許的情況下，選用先進的設備、優化施工工藝、以提高施工質量、盡量減少硬點數量。
(3)、在材料方面，選用符合設計的先進配件和優質材料。要廣泛采用塑料、玻璃鋼或輕型鋁鎂合金代替銅、鋼及鑄鐵等零件。 3、加強零部件斷裂管理 (1)把好零部件上網關，嚴禁非標零部件上網。(2)供電段為各工區配備扭矩扳手，組織學習下發各零部件的緊固力矩規定，在現場作業中嚴格按照標準力距進行零部件緊固.(3)提高車梯巡檢的質量，在車梯巡檢中加強對零部件松、脫、斷、裂、滑、移、燒傷的檢查.通過三年來在狀態修修制下的接觸網設備檢修，完成了在周期修修制下不能完成的年度生產任務，設備參數可以有效控制，設備質量有了明顯的提高。實踐證明、狀態修是更科學的檢修方式、從周期修向狀態修轉變是一種技術進步、應當積極、認真地推行。
4、(1)在新建、大修接觸網時，應按遠期發展目標來選定主導電回路中的零部件。對既有的一些載流量偏小的線索、設備進行技改。(2)按照技術標準檢修主導電回路，車梯巡檢時對電聯接線夾進行解體檢查，清除雜質，打磨氧化層、涂導電膏。(3)做好接觸網設備的巡視(特別是夜間巡視)工作。
關鍵詞：接觸網； 故障； 三檢查一限速； 地鐵運營
中圖分類號：U231．8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2012）09-173-002
南京地鐵三條線均采用架空接觸網懸掛，高架及地面線路為柔性接觸懸掛，地下線路為剛性接觸懸掛。由于接觸網是一種機、電合一露天布置特殊設備，工作狀態隨時都在發生變化，一旦結構參數發生細微變化，將直接導致接觸網和受電弓正常工作。弓網配合不好出現打火，震動等故障現象，如果不及時采取有效控制措施，經過多次弓網沖擊將導致弓網糾纏，直流開關跳閘等直接影響行車安全的故障。作為地鐵運營指揮的調度員，如何在設備參數發生變化的初期，做出準確、及時的控制措施，將故障影響降到最低，通過分析南京地鐵開通7年所有接觸網跳閘故障原因，制定“三檢查一限速”的調度控制措施，經過多次成功運用，降低了接觸網故障跳閘對地鐵運營安全、服務的影響。本文通過分析接觸網跳閘原因，重點介紹“三檢查一限速”控制措施，提高地鐵調度員處理接觸網故障跳閘的能力。
一、接觸網故障跳閘原因
南京地鐵2005年至2011年運營故障統計分析，發生中斷運營30分鐘以上的故障，接觸網故障跳閘占到80%，主要原因有以下幾種。
1.接觸網結構參數原因
由于地鐵列車行車密度大、列車速度變化大，因此接觸網的技術參數一旦發生變化，就會對列車運營造成障礙，嚴重時造成弓網故障。
2.天氣原因
2.1架空剛性接觸網，由于匯流排在溫度變化時熱脹冷縮嚴重，導致匯流排變形，引發弓網故障。
2.2架空柔性接觸網，由于施工或設計原因，接觸網個別處所在結構上存在問題，當溫度變化時由于接觸懸掛的熱脹冷縮致使相應的線索馳度發生變化，線索馳度過大時動態情況下易形成弓網故障。
2.3由于接觸網露天布置，受自然環境影響較大，雷擊跳閘、冰雪結冰、大風異物懸掛都直接造成弓網故障的發生。
2.4地下線路軌頂個別設備安裝形式不合理，在活塞風的影響下發生脫離，造成接觸網設備損傷，引起接觸網故障跳閘。
3.受電弓原因
接觸網接觸懸掛的一個重要指標就是彈性均勻，由于剛柔接觸懸掛本身存在彈性差異，在列車高速運行情況下，受電弓就可能出現不正常波動或擺動，它會加快接觸導線和受電弓滑板的異常磨耗和撞擊性損害，撞擊力還會向受電弓其他部件傳遞，甚至出現撞弓、碰弓現象。
二、故障現象
以上原因造成的接觸網故障，除雷雨，大風等惡劣天氣引發突發故障外，其他情況下表現為弓網配合異常，從而在列車經過時，技術參數發生變法，出現較為明顯的打火現象，地鐵調度員在接到車站、司機匯報弓網打火后，必須通過線路分布、現場情況做出準確判斷。以下是南京地鐵關于接觸網弓網打火是“正常”打火或“異常”打火或“嚴重”打火的判斷方法和處置原則。
三、“三檢查一限速”控制措施
無論是受電弓還是接觸網故障，最初反應出的現象即弓網打火，如不能在前期做出正確的處置措施，如果是受電弓故障帶傷運行，損壞途徑接觸網；如果是接觸網某點參數異常，列車經過故障點打火，經過多次受電弓的高速沖擊，最終導致接觸網跳閘。自動重合閘成功，將影響列車運行，自動重合不成功將導致運營中斷。為此總結經驗，調度員應充分調動設備檢修人員和車站工作人員，檢查設備，要求列車降低運行速度，減少弓網彈性沖擊力，防止故障影響擴大，最大限度維持列車運營，減少對車客服務的影響。制定了“三檢查一限速”調度控制措施，即：接觸網專業檢查接觸網設備是否正常，車站檢查后續列車受電弓是否打火，司機確認列車運行狀態是否正常，事發區段列車限速運行(25KM/H)。
四、成功運用案例
2011年8月22日14：32分，南京地鐵二號線孝陵衛至苜蓿園下行接觸網跳閘，1分鐘后直流開關自動重合閘成功，下馬坊出站有1列電客車停在故障區段，司機報爆裂聲。
控制中心調度立即執行“三檢查一限速”，要求該次列車降前弓限速運行。通知后續三個站檢查該次列車弓網配合情況，通知后續列車限速25KM/H在跳閘區間運行，加強接觸網設備瞭望。后續列車運行至下馬坊出站時，孝陵衛至苜蓿園下行接觸網再次跳閘，自動重合閘不成功。調度員準確判斷下馬坊出站接觸網故障，通知專業搶修。經專業現場確認，故障原因為21日晚間暴雨導致地下水位遞增引起混泥土隧道床上浮約10厘米，涉及范圍約20余米。下馬坊站下行出站約200米處道床拱起。雖然此故障不是接觸網設備自身原因造成，但由于結構變化造成接觸網參數發生變化，初期直接反映為弓網打火，造成接觸網跳閘，調度員合理運用“三檢查一限速”控制措施，尤其是限速命令，防止了列車高速通過軌道拱起區段，造成列車脫軌重大事件的發生。
調度員是地鐵運營的指揮官，做好預知、預判、預想是處置各類故障的關鍵。“三檢查一限速”控制措施是調度員處置接觸網故障跳閘前期最有效的措施，通過多次成功運用，大大減小故障對運營服務的影響。
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太原鐵路局供電處山西太原030013
摘要院雷電在電氣化鐵路接觸網設備運行危害嚴重，極易造成設備損壞絕緣破壞引發跳閘甚至中斷供電故障，本文在對雷電機理、形成原因及分類研究的基礎上，針對防止雷害的主要因素制定預防對策和技術措施，對電氣化鐵路的防雷探索和現場實施具有指導意義。
關鍵詞 院電氣化鐵路；接觸網；防雷；措施
1 概述
電氣化鐵路在運輸系統中逐漸承擔起明顯重要的作用，但接觸網設備周邊環境的變化和日常極端惡劣天氣不斷增多，接觸網設備因雷擊引發跳閘故障日漸頻繁，給供電設備的安全運行埋下隱患。如何防治雷擊引發的閃絡造成接觸網設備跳閘成為電氣化鐵路發展的重要部分之一。本文著重從雷電機理、形成原因進行分類研究的基礎上，結合管內電氣化接觸網雷害故障的實際情況，針對防止雷害的主要因素預防對策和技術措施進行研究。
2 雷電產生的起源和過程
根據統計在我們生活的地球整體范圍內，雷電生成的頻率十分可觀，隨時地球上都約有兩千多個地點正遭受雷暴，每秒鐘地球就有上百次雷電，眾所周知我們生活的地球是大電容體，空氣中的水滴（或冰晶、雹粒等）在地球的大氣電場中形成感應電荷，下端為正電荷、上端為負電荷，與大氣中上升的負離子的電荷中和，使水滴帶負電，形成雷（雨）云起電后的電荷分布。雷電放電實質上是一種超長氣隙的火花放電，它所產生的雷電流高達數十、甚至數百千安，從而會引起巨大的電磁效應、機械效應和熱效應。
猿雷電表現的方式和分類
雷電的形式分為枝狀閃電、帶狀閃電、叉狀閃電、片狀閃電、球狀閃電、聯珠狀閃電。
按空間位置分類。云閃：云內閃電和云際閃電（兩片云之間）。地閃：俗稱落地雷，是日常防雷主要研究對象。
接觸網雷擊主要分為直擊雷擊、感應雷擊兩種形式。直接雷擊：雷云直接對接觸網供電設備放電。感應雷擊：雷云通過靜電感應或電磁感應在接觸網附近的支撐裝置、接觸懸掛、附加導線上產生感應電壓。
4 接觸網雷擊具體案例
在我國電氣化鐵路接觸網設備由于雷擊造成的跳閘可達到30%-60%，而高速電氣化鐵路比率更高。高鐵線路地處空曠地帶，多采用高架橋方式，線路兩側高大建筑物少，因此對于雷電來講目標比較突出。在強對流、雷暴天氣高鐵接觸網受雷擊跳閘情況比較突出。根據統計，僅2014 年我國全路34 條電氣化鐵路就發生設備雷擊跳閘就達到1214 件，尤其是處于山區、橋梁等地形環境復雜的地區，雷擊引發的跳閘故障率更高。
以管內開通的某高速鐵路線路為例，此高速鐵路長413.363km，全線正線采用AT 供電方式，聯絡線、動車走行線采用直接供電方式。自2014 年7 月1 日開通以來，共發生26 起雷擊引起設備損壞的事故。占故障總跳閘的比例達57.7%。
其中典型案例有：
4.1 區間對向下錨正饋線燒傷（圖1）
4.2 正饋線對向下錨處絕緣子閃絡（圖2）
4.3 區間對向下錨處正饋線對絕緣子放電（圖3）
5 接觸網雷擊特點分析
5.1 按接觸網雷擊部位來看
從雷擊接觸網設備部位分類統計來看，對接觸網附加線、支撐裝置的平腕臂、斜腕臂絕緣子、站場軟橫跨承力索端部絕緣子、接觸懸掛下錨絕緣子、避雷器等均發生過雷擊閃絡擊穿，其中尤其是正饋線和斜腕臂絕緣子可占到雷擊閃絡的50%以上。
5.2 接觸網結構方面分析
區間正饋線的安裝高度在距離軌面10.3m 處，其下方2m 才是接觸懸掛，在雷電面前正饋線相當于為接觸懸掛起到了防護作用，雷擊比例大大增加。站場軟橫跨橫承力索端部絕緣子基本在13—15m 的位置處，處于最高的地方，也成為了雷擊的首要對象。
5.3 從雷害后果分析
淤接觸網絕緣子破碎、損傷。接觸網防污式絕緣子的雷電沖擊耐受電壓水平懸式絕緣子為300kV、棒式絕緣子為270kV，但該絕緣水平只表現于新線建成的較短時間內。由于接觸網安裝高度低，周圍污染因素多，隨著運營時間的增長，絕緣子污染嚴重和老化導致絕緣水平不斷降低，這也是接觸網遭雷擊后絕緣子常被擊穿的主要原因。
于承力索斷線、接觸線燒損。無論直擊或繞擊，最終結果都是在接觸網線索上形成超高過電壓，由于不能及時泄流時就會燒損線索。
盂支柱頂帽裂損、肩架金具因電流燒損等。由于支柱高于接觸網其它部分，所以更容易成為雷擊首要部位，造成設備損壞。榆避雷器擊穿等。由于避雷器的接地條件多樣，而鐵路接地隨著運行時間增長條件惡劣，部分接地銹蝕嚴重加上鐵路沿線地質環境因素，使得接地電阻較大，無法達到設計要求。感應雷擊造成過電壓后，避雷器的最大殘壓值大幅提高，可能會造成絕緣子閃絡及擊穿。
6 防雷現狀情況分析
6.1 目前電力系統防雷策略及其技術對策
中國電力網采用的防治雷害措施是以對雷電加強監測為指導，電力系統構建雷電監測研究平臺，實現了對雷電發生情況的實時監控。同時采取差異化的防雷手段，從而實現大力減少雷擊的目的。電力系統輸電線路防雷目標是提高線路的耐雷特性，降低線路的雷擊跳閘率。電力系統在研究確定線路防雷方式時，綜合考慮系統的運行方式、線路的電壓等級、重要程度、線路經過地區的雷電活動的強弱、地形地貌特點、土壤電阻率高低等自然條件，根據技術經濟比較的結果，采取合理的保護措施。
6.2 國內接觸網防雷情況
接觸網防雷裝置主要由接閃器或避雷器、引下線和接地裝置組成。淤接觸網線路防雷的接閃器通常為避雷線方式。架設避雷線的目的是為了利用避雷線的屏蔽作用，保護下方的設備不受直接雷擊，并和良好的接地裝置配合，將雷電流迅速泄入大地，降低雷擊引起的過電壓。
于裝設避雷器方式。路內接觸網設備防雷均采用避雷器的方式，《鐵路電力牽引供電設計規范》規定接觸網避雷器的安裝位置在：分相和站場端部絕緣錨段關節；長度2000m 及以上的隧道的兩端；較長供電線或AF 線連接到接觸網上的接線處；強雷區應架設獨立的避雷線，接地電阻值10贅。
盂引下線是用于將雷電流從避雷線傳導至接地裝置或利用等電位連接降低反擊過電壓的導體。目前暫按通行做法，避雷線每隔800耀1000m 設置一處引下線。引下線的材質、結構和最小截面應滿足雷電流強度檢算并不小于避雷線的銅當量載流截面。
榆接地裝置：接地體和接地線的總和，用于傳導雷電流并將其流散入大地，同時降低反擊電壓。當接觸網受到雷擊過電壓或操作過電壓影響時，電流通過避雷器流入大地，造成避雷器接地極附近電位升高，如果接地電阻過大，會對接觸網以及周邊設備造成反擊，引起變電所跳閘或燒壞信號與通信設備。
7 接觸網防雷的措施和方案
結合管內電氣化線路的具體運行情況和歷年來雷害故障的情況，為充分防治雷害，需從以下幾個方面完善接觸網的防治方案。7.1 利用現有資源逐步構建豐富電氣化鐵路的雷電監測網絡首先由路局、供電段、車間建成三級網絡，積極爭取電力、氣象等部門現成的雷電定位資料，掌握管內電氣化雷電數據和規律。為鐵路沿線雷電活動監測、雷電預警、鐵路雷電事故實時查詢、事故調查、雷電數據挖掘和統計提供技術平臺。
7.2 裝設避雷線
架設避雷線是降低接觸網雷擊跳閘概率和避免絕緣子損壞最有效的措施之一，對處于多雷、高雷、強雷區的電氣化線路，應結合線路條件以及雷電防護要求，以架設避雷線為主，一種是按折角法計算，避雷線增高肩架高度須在柱頂以上約2.5m（按45毅保護角考慮），一方面增高肩架尺寸和重量較大、在支柱上固定困難、施工安裝難度大，另一方面對支柱的穩定性有較大的影響。
另一種是按滾球法計算，避雷線增高肩架高度須在柱頂以上約1m，對支柱穩定性影響較小，易于工程實施。架設避雷線后可引導雷電向避雷線放電，通過桿塔和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護的接觸網設備免遭雷擊。對于建設中或已開通線路，可逐年進行接觸網防雷改造試驗，實施增設避雷線功能的改造方案。
7.3 提高接觸網整體接地水平
接地系統的好壞直接決定了防雷措施的效果，設計、施工部門要確保防雷接地裝置的等效電阻值滿足要求，運營管理單位應定期檢查維護防雷設施、定期測量接地電阻等參數，發現問題及時處理。每年雨季前對管內接地裝置進行一次全面搖測，測量接地電阻不滿足要求的增加或更換接地極。對隔離開關、避雷器、架空地線處的單獨接地極進行整治處理，重新埋設接地極，部分處所裝設石墨接地極，以保證接地良好。
7.4 加強線路絕緣
防治雷害可采取增加線路絕緣的方法，主要辦法一方面是增加接觸網設備中復合絕緣子的應用，接觸網下錨、分段、分相用絕緣子優先采用復合絕緣子，避免雷擊絕緣子損壞造成嚴重后果。另一方面是增加絕緣子串中的片數、改用大爬距懸式絕緣子、增大塔頭空氣間距等等。為減小絕緣子絕緣性能降低帶來的影響可加強絕緣清掃維護，每年進行2 次帶電水沖洗和人工清掃，對污染嚴重的絕緣子隨時進行清掃。
7.5 安裝避雷器
安裝避雷器（避雷針）是防雷的重要措施，在支柱接地電阻相同的情況下，安裝避雷器可大大提高線路耐雷水平。當支柱接地電阻為30贅時，無避雷器時的線路耐雷水平為12kA，安裝避雷器后，線路耐雷水平提高到24kA。確定避雷器的安裝密度、防護范圍、分流情況和失效條件是制定合適的接觸網防雷措施的前提。運行中在雷雨季節到來之前，安排對管內避雷器進行避雷器預防性試驗，對狀態不良避雷裝置及時安排更換，確保設備雷擊狀況下，防雷設施能夠起到保護作用。
7.6 加強雷擊跳閘分析
高度重視雷擊跳閘放電點查找和故標分析修正工作，一是雷雨天氣發生供電跳閘后，采取添乘動車組（機車）、柵欄外巡視等方式，及時組織人員對故標指示2km 范圍內相關設備進行巡查，當日天窗點內停電檢查，及時發現雷擊對供電設備的損壞情況并及時采取更換絕緣子等措施，消除安全隱患。二是對故標等跳閘保護動作信息與巡查情況進行分析比對，及時修正故標參數，不斷提高故標的準確性。
7.7 快速恢復供電
由于接觸網正饋線位于接觸網上方，極易遭受雷電侵襲，且發生故障后，故障查巡、處理時間長。所以在現場運行中可采取在牽引變電所內正饋線上加裝隔離開關，當正饋線發生故障時，及時拉開隔離開關，將正饋線退出運行，由AT 供電方式改為直供方式，最大限度地壓縮故障延時，快速恢復供電。
8 結語
接觸網設備具有線長、露天、高電壓、無備用等特點。在雷雨天氣情況下，遭受雷電襲擊的概率較大。加強接觸網的防雷措施、提高接觸網的耐雷強度是保障接觸網設備安全運行及鐵路運輸暢通的一項重要措施。在運行實踐中必須不斷總結經驗加以防治，從而確保運輸安全。
參考文獻：
[1]鐵路電力牽引供電設計規范[S].TB10009-2005.
[2]建筑物防雷設計規范[S].GB50057-94.
關鍵詞：接觸網 巡視 檢修 組織方式
0 引言
濟南鐵路局青島供電段作為全國鐵路系統的一個設備管理站段，負責牽引供電設備、水電設備的運行維護管理工作，確保設備安全，確保為鐵路系統不中斷的安全供電，是青島供電段責無旁貸的任務。而巡視和檢修是抓好設備安全的兩個最有效的手段，通過巡視可以及時發現設備的不良運行狀態，提前發現及時處理確保設備運行安全；通過檢修可以全面提高設備質量，為設備安全穩定運行打好基礎。
接觸網工區作為鐵路管理最基層的生產組織單元，具體負責著設備巡視和檢修工作的現場組織和執行，通過優化接觸網工區的巡視、檢修作業組織方式，在固定作業時間、作業人員維持既有不變的前提下，最大程度提高作業效率，提高巡視、檢修質量，最終達到確保設備安全穩定運行的目標，這一直是基層工區最核心生產管理目標。
而目前，接觸網工區巡視、檢修作業組織方式不優，存在巡視作業質量不高，檢修作業效率低下等問題。對此，對作業組織過程中存在的問題進行分析，并提出了有針對性的優化方案，組織現場實施，不斷提高基層工區的生產管理水平。
1 目前接觸網工區巡視、檢修作業組織存在的主要問題
1.1 因為供電專業設備特點，接觸網支柱沿鐵路線分散布置，設備巡檢是否到位，巡視人員是否認真巡視，通過巡視能否發現問題，完全憑職工個人的責任心和業務能力，對此，傳統的巡視作業組織方式對此缺少有效的約束手段，造成設備巡視工作一個職工一個干法，巡視行走的路線不固定、巡視重點不統一，從而造成巡視質量不高，甚至對個別設備的漏巡。
1.2 因鐵路行車特點及牽引供電專業設備運行檢修工作的要求，網工區實現“兩班倒”的24小時不間斷值班，檢修作業一般在星期一至星期四的圖定“天窗”內進行。①停電檢修作業時，每個作業組必須設置駐站要令、行車防護、裝設接地線、推扶車梯等輔助人員，而工區人員數量固定，從而造成真正進行設備檢修作業的人員太少，往往是十幾個人輔助，僅兩個人檢修作業，從而導致作業效率低下。②星期五、六、日，因無圖定“天窗”作業時間，無法安排設備檢修作業，工區安排設備巡視作業，而設備巡視工作又不需要太多的作業人員，導致作業力量的閑置浪費。
2 針對存在的問題，所采取的優化組織方案
2.1 通過細分巡視單元、固定巡視路線、確定巡視重點、明示安全風險，不斷提高接觸網設備巡視質量，做到對設備隱患的早發現、早處理，防患于未然，確保安全。
①細分巡視單元，根據點外作業時車站的給點時間、給點行別情況，并結合上道口作業門的具置及分布情況，合理確定一個巡視組從上道作業到作業結束下道所能巡完的設備數量，將一組巡視人員一次點外作業時間內能夠完成的設備作為一個巡視單元。②固定巡視路線，根據劃定的巡視單元，結合作業門位置，對每個巡視單元上下道位置、行走線路均進行固定，巡視人員巡視過程中嚴格按巡視路線進行巡視，確保對重點設備、重點處所不會出現遺漏。③確定巡視重點，在劃定巡視單元的基礎上，對每個巡視單元內的錨段關節、中心錨結、補償下錨、上網點、電聯結等重要設備進行標注，對上跨橋、上跨線、隧道、高架橋、臨近施工、侵限樹木等重點處所進行明確，分單元確定各個單元的巡視重點。④明示安全風險，根據巡視單元，對巡視作業過程中的勞動安全風險結合固定的巡視線路中高路塹、曲線等具體作業環境進行明示，對設備安全風險結合確定的錨段關節、上網點等具體設備進行明示。⑤引入科技監督手段，在現場設備上安裝條形碼，巡視人員巡視過程中攜帶手持PDA終端，在巡視時必須對安裝在現場設備的條形碼進行掃描，巡視過程自動生成記錄，上傳服務器，段、車間各級管理人員都可隨時查詢，避免了漏巡情況的發生。
2.2 結合天窗時間、作業任務等具體情況，在網工區作業組織方式進行了優化調整，在網工區內部成立運行小組和檢修小組，進一步提高檢修作業效率。
在維持既有工區人員不變的前提下，對網工區“兩班倒”的班制進行優化調整，將每個網工區的人員分為2個運行小組和1個檢修小組，實行“1×2+1”的彈性工作制。兩個運行組仍然執行兩班制，檢修小組執行一班制，在周一至周四有“天窗”檢修作業時上班。
具體以A工區為例，A工區有職工36名，調整前執行兩班制，每班18名，在進行接觸網檢修作業時，各類輔助人員需13-15名，純作業人員僅有2名；調整后，運行小組2*12=24名職工，檢修小組12名職工，工區總職工仍維持36名不變，但在進行接觸網檢修作業時，一個運行小組與一個檢修小組共同參與，作業人員為12+12=24人，作業過程輔助人員18-20人，純作業人員達到4名。作業組織方式調整前后對比，純作業人員增加1倍，作業效率也相應提高了1倍。
另外，當A、B兩個接觸網工區集中組織作業時，在其中一個網工區有施工配合任務時，該工區運行小組負責施工配合，檢修小組人員抽調到另一個工區，與另一個工區組織集中檢修作業力量，進行集中檢修。如：當A接觸網工區有停電配合施工任務時，配合任務由A網工區運行小組12人負責，其余檢修小組12人與B網工區人員組成36人的集中檢修作業組，對設備開展集中檢修，更加大大的提高了作業效率。
3 巡視、檢修作業組織方式優化后的主要優點
在對接觸網工區巡視和檢修作業組織方式的優化方案充分論證的前提下，2013年初選取了部分工區進行試點，根據試點情況在2013年下半年進行了全面推廣。通過對2013年以來接觸網巡視、檢修工作的總結和分析，新的作業組織方式主要優勢體現在以下幾點：
①固化巡視單元，消除巡視作業的隨意性，提高了設備巡視質量。巡視作業時，職工明確了怎樣去巡視、哪些區段屬于重點區段、哪些設備屬于關鍵設備，巡視的重點更加突出，巡視的目的性更強，從而提高了巡視質量。②根據天窗安排，有效提高勞動效率。周一至周四有接觸網維修任務時，運行小組和檢修小組同時上班，增加參與作業的人數，周五至周日無接觸網維修任務時，僅運行小組上班，保證應急處理，使得勞動效率達到最大化。③根據生產任務，合理組合各“作業模塊”。當一個工區有施工配合任務時，由該工區運行小組負責，而剩余的檢修小組人員與另一個工區組合，集中進行檢修，解決了以前工區在有施工配合任務的情況下，剩余人員也無法組織接觸網檢修，造成人員閑置浪費的問題。④減少上道作業次數，降低安全風險。設備檢修效率的有效提高，使我們上道作業的次數大大減少。上道作業次數的減少，意味著每名作業人員有更少的機會去面對高空、高速、高電壓的危險，有利于我們降低安全控制風險。
4 結束語
由于鐵路運輸的特殊性，特別是鐵路牽引供電專業的特殊性，如何利用有限的“天窗”時間，以最高的效率對牽引供電設備進行巡視和檢修，來不斷提高設備的安全運行的可靠性，一直是鐵路牽引供電管理的難題，本文對巡視、檢修兩種作業組織方式如何優化進行了初步探索，雖然取得了一定的成效，但還需進行更深入的研究，不斷提高鐵路牽引供電專業的生產管理水平。
參考文獻：
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[2]張道俊，張韜. 接觸網運營檢修與管理[M].北京：中國鐵道出版社，2006.
關鍵詞：軌道交通；地鐵；供電系統；牽引網；
Abstract: with the rapid warming of subway construction, rail transportation gradually distribution between each large city community, the subway has become a hot topic of people's attention. In this paper, starting from the power supply system of metro traction, focuses on the analysis of development and application status of network in power supply system.
關鍵詞：軌道交通；地鐵；供電系統；牽引網；
Keywords: metro rail transit; traction network; power supply system;
中圖分類號：U231+.8； 文獻標識碼：A
一、概述
作為地鐵重要部分的供電系統，不僅是地鐵所有用電用戶的電能源泉，也是機車和機電系統運行的動力保證。而本文所要介紹的是屬于牽引供電系統中的牽引網的形式，就是如何將直流電通過饋電線送到牽引網上以供地鐵車輛使用。
二、各種牽引網形式
當今的牽引網按照其結構可分為架空式和接觸軌式。架空式牽引網又可分為簡單接觸懸掛、鏈型接觸懸掛、剛性接觸懸掛。接觸軌式牽引網根據與電力機車受流器的接觸面不同，可分為：上部接觸（接觸軌面朝上固定安裝）；下部接觸（接觸軌面朝下固定安裝）；側部接觸（接觸軌面側向固定安裝）。
（一）剛性接觸懸掛
剛性懸掛接觸網主要由接觸線、鋁合金匯流排、匯流排定位線夾、絕緣子、懸吊槽鋼、架空地線組成。其中鋁合金匯流排既作為固定接觸線的嵌體，同時又作為導電截面的一部分。這種懸掛方式根據線路通過能力及電流量的大小，又有單接觸線式和雙接觸線式兩種。
Π型結構的剛性懸掛特點是：一是便于安裝和架設，在架設接觸線時，使用專用滑動式鑲線車，利用Π型結構的彈性力可使接觸線嵌入虎口槽內；二是結構穩定，接觸線是靠兩側夾持力固定的，因此運行穩定性好。
（二）接觸軌
接觸軌的接觸方式有3種：上接觸式、下接觸式和側接觸式。
上接觸式集電靴（受流器）從上壓向接觸軌軌面，接觸軌頂面受流。集電靴（受流器）的接觸力是由下作用的彈簧的壓力進行調節的，受流平穩，施工作業簡便。
下接觸式的第三軌的軌頭朝下，通過絕緣肩架、橡膠墊、扣板收緊螺栓、支架等安裝在底座上。其優點是防護罩從上部通過絕緣支撐卡子直接固定在接觸軌周圍，可以更好的保護人員的安全。主要缺點是與上接觸式接觸軌相比，運營維護工作量較大，相應費用較高。
側接觸式就是接觸軌軌頭端面朝向走行軌，集電靴（受流器）從側面受流，其集電靴（受流器）裝在轉向架下部。這種受流方式有兩個較突出的優點：一是接觸軌的終端彎頭向側面外彎，不占下部空間，容易處理與車體的距離關系。二是它受到的受流器側向壓力是較穩定的，不會因為集電靴（受流器）脫軌而對接觸軌和支架產生過大的側向推力，運行更加安全可靠。
三、淺析牽引網形式的選擇
對于地鐵系統而言，選擇安全、穩定、經濟，便捷的牽引網是有利于地鐵快速發展的。而每種牽引形式都有自身存在的優點和不足，在選擇時需要從線路的設計特點、預算投資、環境影響等眾多因素考慮。本文將從技術參數、重點性能、經濟投資以及維護等方面進行以上幾種牽引網的對比，淺析不同形式的應用特點。
（一）主要技術參數比較
（二）機械耐磨性能和使用壽命比較
剛性接觸網和柔性接觸網主要的接觸面為銅銀接觸線，其使用壽命為15~20年。
鋼鋁復合接觸軌采用鋁芯不銹鋼帶，其鋼帶表面光滑，具有良好的抗氧化性能和耐腐蝕性能。
依照產品的技術規格要求，磨耗量（mm/萬次）為≤0.049/70，也就是說在集電靴（受流器）每年通過100萬次的條件下，不銹鋼帶的壽命可達35年。所以在機械耐磨性能和使用壽命方面，鋼鋁復合軌性能優于架空式接觸網。
（三）節能環保的比較
根據以上表格數據顯示，在節能環保方面，鋼鋁復合軌要優于架空式接觸網。
（四）土建投資的比較
牽引網的形式與地鐵限界有著緊密的聯系，它直接影響到隧道的凈空尺寸，從而決定隧道橫截面的大小，影響土建投資。
若采用架空式接觸網，其隧道內安裝空間最小為350 mm，對土建結構隧道凈空高度的要求也相應的加大，因此單線土建投資將增加。對于所需的隧道寬度相同的情況下，在土建投資方面鋼鋁復合軌要優于架空式接觸網。
（五）經濟比較
參照國內個城市的地鐵建設投入計算，架空式接觸網的平均造價為120萬元/km，而鋼鋁復合軌的平均造價為160萬元/km。在經濟投入方面，架空式接觸網要優于鋼鋁復合軌。
（六）可靠性和安全性比較
對于隧道內的牽引網，架空式接觸網的安裝高度為距軌面4040mm，而鋼鋁復合軌的安裝高度為距軌面2005mm。當地鐵運輸遇到突發事件需要緊急疏散乘客時，由于架空接觸網安裝高度較高，不會對乘客造成人身安全事故。而對于鋼鋁復合接觸來說，可采取對事故區間斷電、加裝防護罩等措施，以及建造乘客專用的隧道疏散道路來減小乘客觸電事故的發生。此外鋼鋁復合軌安裝在隧道底板上，重量和剛度大，即使個別絕緣子破裂也不會危及行車安全。所以在可靠性和安全性方面比較，兩者各有優勢，不存在明顯的缺陷差異。
（七）運營和維護的比較
根據各個形式的結構組成，柔性接觸網的零配件相對剛性接觸網和接觸軌來說比較多，每年維修費用要增加30％～50％，這就使得維護成本和工作量加大。而剛性接觸網和接觸軌具有結構簡單、安全可靠、占用空間小、受力條件好，無因張力導致斷線之慮，維修工作量小，弓網（靴軌）受流特性好，國產化率高等諸多優點。不僅維護檢修的工作量大大減少，而且降低了運營維護費用。所以在運營和維護方面比較，接觸軌和剛性接觸網明顯優于柔性接觸網。
四、總結
根據以上各方面的對比，將綜合情況歸納如下表所示：
對于線路全在地下，采用剛性懸掛較優，因為占用空間小，不影響其他管線設施的維護，安全可靠。
在高架橋上架設架空式牽引網，受風負荷及雷電影響大，造價高，不美觀，采用接觸軌可避免影響城市景觀，受臺風及雷電影響較小。
在車輛段，考慮到接觸軌對軌道和其他設施的維護工作影響較大，比較適用柔性接觸網。
對于正線為隧道，那么地下采用剛性懸掛，地面車輛段采用架空柔性懸掛接觸網，在出入場線設置剛柔過渡裝置。
各個形式的適用范圍如下表：
接觸網類型的選擇因素眾多、關系重大，具體到各個城市、線路、自然條件等均有很大差別，在選擇時必須經過詳細數據分析來綜合評價。
【參考文獻】
（1）陶志勤．地鐵牽引供電系統可靠性研究[J]中國科技博覽，2010;
（2）廣州地下鐵道總公司．廣州市軌道交通6號線首期工程（潯峰崗- 燕塘）．技術要求[R]．2005;
關鍵詞：接觸網；支柱基礎；懸掛；彈性定位裝置
根據國家積極擴大內需、加快鐵路基本建設的戰略部署，到2010年，我國鐵路營業里程將達到11萬km，電氣化率達到50%以上。鐵路電氣化是中國鐵路發展的最終目標。而作為電氣化鐵路牽引供電系統的主體接觸網，其性能的優劣直接決定著電力機車受電弓的受流質量，最終影響列車的運行速度與安全。而且接觸網的特殊性主要表現在露天設置，對氣候變化敏感；無備用性(決定它的脆弱性和重要性)；機電復合性；負荷的不確定性和移動性。由于這些特殊性，接觸網故障復雜而頻發。因此對電氣化鐵路接觸網的探討任重而道遠。
接觸網擔負著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機車使用的重要任務。因此接觸網的質量和工作狀態將直接影響著電氣化鐵道的運輸能力。接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。為了解決接觸網的一些常見故障和提高接觸網的性能，本文從接觸懸掛、定位裝置和支柱三個方面提出了自己的建議。
一、接觸懸掛
接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。接觸懸掛的彈性是其質量優劣的主要標志。接觸懸掛的彈性是指懸掛中某一點在受電弓的壓力下，每單位垂直力使接觸線升高的程度。
接觸懸掛彈性的衡量標準有二：一是彈性的大小，取決于接觸線的張力；二是彈性的均勻程度，它取決于接觸懸掛的結構。為了使接觸懸掛具有良好的彈性，以使受電弓高質量地取流，從而提高電力機車的運行速度，就必須對與懸掛彈性有關的設備結構進行研究和改革。
改善接觸懸掛彈性及取流的條件有二：其一，盡量使受電弓對接觸線的壓力不隨受電弓的起伏波動而變化，這就需要從受電弓結構方面研究改進；其二是使受電弓沿接觸線滑行時接觸點的軌跡，盡可能地近于水平直線。如果要達到上述后一種條件的要求，就要盡量地減小接觸線的馳度，改善接觸懸掛的彈性、性能。改善接觸懸掛的彈性性能，重點應在于提高定位點、分段分相、絕緣器、線岔等處的彈性，同時盡量使全線接觸懸掛的彈性均勻一致。有條件的話可以采用雙鏈形接觸懸掛和其它復合鏈形懸掛(即具有彈性裝置吊線的多鏈形懸掛)。改善張力自動補償裝置，研制新型補償器結構以保證懸掛中線索的恒定張力；減輕接觸懸掛(特別是接觸線上)的集中重量，采用輕型零件；研制新型高強度的接觸線以提高接觸線和輔助繩索的張力等都是改善接觸懸掛彈性的重要措施和手段。
改善接觸網彈性的措施很多，但由于這些辦法改造難度大，投資高，不適合我國的國情，基于我國的接觸懸掛的現狀，對于提高接觸懸掛的彈性，本文介紹以下兩個措施：
(1)采用帶彈性吊弦的接觸懸掛
我國電氣化鐵道大多采用簡單鏈形懸掛，這種懸掛型式在定位點處易產生硬點，受電弓在跨距中間和定位點處的導線抬高量相差較大，整個跨距內的接觸網彈性不均勻，高速行車時受電弓離線、拉弧現象比較明顯。根據資料顯示簡單鏈形懸掛彈性的非均勻度，在靜態情況下為25%，動態情況下為28%，而這些遠大于10%的非均勻度是不適合高速行車要求的(國外高速鐵路接觸網的彈性非均勻度標準為不大于10%)。根據國外比較成熟的經驗，電氣化水平較高的國家均采用帶彈性吊弦的接觸懸掛，這種懸掛型式在支柱處的彈性可達到跨中的90%，從而可以使非均勻度小于10%。低于10%的非均勻度是高速鐵路接觸網所追求的目標。所以必須從改善彈性的非均勻度人手，將現有的簡單鏈形懸掛改為帶彈性吊弦的鏈形懸掛，從而使整個跨距內彈性趨于均勻，采用此種措施后，列車速度可達到160km。
(2)增加接觸線的張力
考慮到線索的安全系數及接觸線磨耗后能夠承受的張力減小，我們可以適當地增加接觸線和承力索的設計張力，如將接觸線的張力增加到15kN，承力索的張力增加到20kN，即接觸線的張力增大50%，根據有關數據顯示，接觸網的彈性可以減小33%。由此可見增大張力可有效地減小接觸懸掛的彈性。而減小彈性正是我們提速所追求的目標。
定位裝置包括定位管和定位器，其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運行軌跡范圍內，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負荷傳給支柱。
因腕臂定位環斷裂后定位器(管)脫落低于接觸線以及定位環斷裂后接觸線失去定位使拉出值發生變化造成的弓網事故屢見不鮮。這類事故一般發生在定位偏移量大、偏轉活動頻繁的錨段關節處以及曲線內側反定位和靠近錨段關節反定位的腕臂定位環處。接觸網運行時間越長，這類事故的發生就越頻繁。為防止以上事故的發生，本文采取的措施是：用靈活偏轉且各零部件之間的連接沒有開口的新零件取代反定位處的腕臂定位環。
開口的新零件取代反定位處的腕臂定位環。腕臂定位環斷裂的現象96%均發生在錨段關節處的非支反定位、曲線內側支柱反定位和靠近錨段關節反定位處。造成以上部位定位鉤環經常斷裂及環鉤脫離的原因除部分屬材質問題外，95%以上的是定位處的定位鉤與定位環之間一直處于非正常的受壓狀態造成的。在反定位支柱上，腕臂與反定位管間的定位環承受著壓力，鉤與環間產生2個接觸點：定位鉤頂部外緣與定位環根部內緣的點和定位環頂部側緣與定位鉤根部內緣的點。當定位管受力偏轉時，由于壓力作用使定位環根部將對定位鉤頂部產生一個摩擦阻力，此時定位環頂部的點將同時受到定位環根部側緣給它的推力的作用，其大小與相等且與定位環所受壓力成正比。推力將使定位環頂部產生一個以定位環根部為軸心的轉動扭矩。該扭矩將使定位環以定位環根部內緣的點為支點發生一定程度彎曲，其彎曲程度與定位環所受壓力大小及定位管偏轉角度有關。同時，當定位管偏轉角度較大時，定位環很容易從定位鉤的開口處擠出而使定位鉤失去固定。
經過計算，對于全補償接觸懸掛的一般錨段，在靠近錨段關節附近，定位器(管)的最大偏量亦有145mm(晝夜溫差取20℃)，由于溫差變化，定位器(管)每晝夜要偏轉2次，即定位環頂部的點將每夜受到2次方向相反的扭矩的作用而產生彎曲(盡管彎曲程度很小)，在長期運行中，定位環根部的點處終因長時間往復彎曲而發生疲勞斷裂。而且距錨段關節越近和反定位管所受力和曲線力越大的定位處，定位環的斷裂越頻繁，定位鉤從開口處脫出的幾率也就越高。
由上述分析得知，定位鉤環的連接方式不適應在受壓力狀態下的反定位處工作。因此，只有研制一種在受壓狀態下能靈活偏轉且各零部件之間的連接沒有開口的新零件，以取代反定位處(下轉286頁)(上接284頁)的腕臂定位環，才能從根本上增強定位裝置的性能，防止因腕臂定位環斷裂或定位環自定位鉤的開口處擠出而造成的弓網事故。
二、支柱基礎
支柱與基礎用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷，并將接觸懸掛固定在規定的位置和高度上。
隨著電氣化鐵道的運營，接觸網支柱基礎長期遭受環境和列車載荷的反復作用，并由于線路路基修建以及電氣化改造時受技術條件、經濟條件、施工質量與工藝標準的限制和影響，接觸網支柱基礎存在著一些影響安全供電的潛在隱患，如：支柱基礎下沉、基坑土質沉陷流失、支柱基礎邊坡滑塌等，接觸網支柱基礎病害的存在，直接影響了接觸網檢修質量的穩定性，加重了接觸網養護維修工作質量，也縮短了支柱所掛接觸網維護周期。隨著鐵路運輸向高速、重載方向的發展，線路路基的荷載條件會發生變化，接觸網支柱基礎情況也將隨之發生變化，支柱基礎病害的產生、發展和整治，應當引起與安全供電有關管理和技術人員的高度重視，并作為一項影響安全供電的潛在重要隱患予以充分重視并加以研究。本文提出以下五個建議：
(1)改造支柱基礎底部。在既有營運線上施工改造，這項措施工程量大，在支柱基礎下沉量大的情況下才可采用，否則盡量不動支柱基坑基礎。采用這種整治辦法，主要用于以下幾種情況：1)分層夯實基坑底部土質，提高基坑下基床密實度；2)更換土質，可采用生石灰磨粉、425號水泥、中粗河沙、水配合比為8：8：65：19(重量比)的改性材料，作為基坑底部填充材料，這種材料可以吸收土中水分，并與軟弱土體產生離子交換以及凝硬反應，形成具有一定強度、整體性好、水穩定性好的復合支柱基礎基底；3)采用漿砌一定厚度片石，甚至澆筑一定強度的鋼筋混凝土法，加固支柱基礎基底。
(2)加固支柱基礎周圍空洞及邊坡等病害。可采用：1)回填改良土的方法，在支柱基礎周圍更換按比例石灰：河沙：膨脹土：水=10：25：50：22配置的改性土，并分層夯實(每層300mm)，增強土質穩定性；2)在支柱基礎表面鋪砌干砌片石，或用三七灰土封閉支柱基礎周圍；3)用漿砌300mm厚片石的方法進行邊坡表面加固；4)在支柱基礎表面周圍設置排水設施，及時、便捷地排走支柱基礎周圍積水，對于未影響支柱基礎穩固的空洞、浮土，可采用通過鉆孔、花管方式，用壓力注入水泥或化學漿液方式壓實、充填、改良支柱基礎周圍土體。
(3)整治電化改造所遺留支柱基礎工程質量問題以及因支柱上部接觸網縱向受力不均引起的支柱基礎偏斜，按不同情況，可采用檢調接觸網支柱附加懸掛、支持定位裝置等方式改善支柱縱向受力、橫向受力情況，或采用裝設臨時鋼支柱架空接觸網外三線、去除混凝土支柱受力方式，再進行支柱基礎的扶正、加固措施。
(4)對于早期出現的支柱基礎沉陷，在不影響接觸網安全供電的情況下，可采用做好加固措施后，在基礎周圍換填三合土以及在支柱基礎上裝設現澆鋼筋混凝土橫臥板，即：在基面以下一定深度處安裝鋼支架(類似安裝承錨角鋼)、并焊接上一定厚度鋼筋網格(厚度據支柱基礎周圍土質情況決定)，用混凝土澆筑成砼橫臥板的方法進行綜合整治，現澆鋼筋混凝土橫臥板面積大小、厚度、數量可根據支柱周圍土體條件以及基礎外載荷情況決定，達到增強支柱基礎穩定性，以防支柱基礎的繼續沉陷。
(5)為增強受力支柱抗傾覆能力，還可對支柱基礎進行棱柱形基礎具體設計、整體澆筑杯基形基礎具體設計等設計方法，以達到支柱受力狀態的平衡和基礎的穩定。
三、總結
接觸網是一種特殊的供電線路，本文通過對接觸網各部分的認識以及對現存問題的建議，希望可以提高接觸網的運行品質和安全可靠性，為正在進行的大規模鐵路建設，尤其是電氣化鐵路建設提供有利的幫助，促進鐵路事業更加飛速的發展。
參考文獻：
【1】接觸網常見故障及對策研究白玉新2009年1月維普資訊
【2】高速電氣化鐵路接觸網于萬聚2003年5月西南交通大學出版社
關鍵詞：高速鐵路；牽引供電；常見故障；故障分析
中圖分類號：U238文獻標識碼： A 文章編號：
前言
我國高鐵大都地處高度發達地區，客流量極大，經過十幾年的發展，在各方面努力及配合下，平穩的度過了過渡期，目前供電設備運用狀況良好，運輸秩序井然。本文從供電部門角度對我國高速鐵路開通初期及運營中供電方面常見故障作些分析及總結。
1、我國高速鐵路供電常見故障原因分析及處理辦法
1.1 牽引變電相關故障
牽引變電所最常見的故障是牽引變電所跳閘，牽引變電所跳閘絕大多數情況不是牽引變電所內的故障而是牽引所以外的設備出現問題后引起的。
1.1.1 故障原因分析
在牽引所故障中斷路器跳閘是最常見故障，據統計僅滬杭高鐵在近一年多共計各類跳閘幾十次，跳閘的主要原因主要有以下幾個方面：1）雷擊引起牽引所跳閘；2）機車自身原因引起牽引所跳閘；3）過負荷引起牽引所跳閘；4）外界環境引起牽引所跳閘。
1.1.2 故障處理及應對辦法
應對以上牽引所跳閘主要從以下幾個方面：1）處于雷暴區的高鐵不可能消除雷雨天氣，在每年的雷雨季節來臨前對管內的避雷設施及接地系統進行全面檢查。檢查內容主要包括牽引所、AT 所、分區所處的避雷針及上網點處的避雷器及其引線等，保證這些避雷設備設施符合要求，以限制雷電波的幅值，從而減少跳閘次數。一旦雷擊引起跳閘后要按要求去故障點巡視，要找出雷擊點并檢查設備損壞程度，進行相應處理；2）對于機車自身原因引起的跳閘作為設備管理單位加強與機務部門的聯系來獲得更多的信息，在確認為機車原因跳閘時對牽引所跳閘時機車所在位置進行檢查, 避免因機車故障對接觸網設備造成損壞；3）對于過負荷引起的跳閘在高速鐵路運行中出現過多次。要解決這種問題從兩個方面入手。首先，從牽引所的整定值入手，只要稍微調高牽引所的整定值即可解決。因為這種現象不是每天都發生，而是間隔的發生，說明最大負荷時剛好與牽引所的整定值相差不多。其次，延長該供電臂區間的列車追蹤間隔或者降低該區段的列車速度( 限制列車取流) ；4）對于外部環境引起的牽引所跳閘如異物、鳥巢、樹木、絕緣子污閃、臨近線路施工等，最有效手段就是利用監控系統盡早發現并處理，防止事態擴大。
1.2 隔離開關相關的故障
隔離開關牽引供電系統中重要設備之一，設置隔離開關的目的主要有：1）通過隔離開關的開合將需要停電的設備或線路與電源可靠的隔離，以保證檢修等工作的安排。2）當線路出現故障時改變供電方式，如越區供電、迂回供電等。一旦隔離開關出現故障以上功能將不能實現。
1.2.1 故障原因分析
隔開開關常見的故障有以下幾個方面：1）機械方面故障要是隔離開關的刀閘的開合角不到位以、電機及整理部件損壞、螺栓力矩不夠造成虛接導致電氣燒傷；2）遠動方面故障主要表現在本地與電調綜自系統顯示不一致或非遠動分合閘及遠動無法操作，其主要原因是綜自系統故障；3）電氣方面故障主要表現為因銅鋁過渡處沒有按要求使用銅鋁過渡板造成化學腐蝕；
1.2.2 故障處理及應對辦法
針對隔離開關常見故障處理方法為：1）機械方面的故障是對燒損的靜觸頭進行了更換。并定期檢查隔離開關操作設備及分合角，通過紅外、紫外等先進設備進行監測以及測溫片等手段加強監測；2）遠動方面的故障要求廠家定期對相應的數據采集模塊進行檢測，發現問題進行更換；3）對于因施工造成未安裝銅鋁過渡的處理辦法要求施工單位對沒有安裝處所全部重新安裝。
1.3 接觸懸掛及接觸網相關的故障
接觸懸掛及接觸網設備故障最常見的就是線間距及零部件松脫。接觸懸掛線索與線索間以及線索與腕臂零部件間都會產生摩擦，特別是受溫度變化的影響可能導致某些線索與設備間距不足，從而導致不同設備間摩擦或電氣燒傷等一系列問題。
1.3.1 故障原因分析
接觸懸掛及接觸網常見的問題主要是關節及線岔處線間距不足，主要發生在承力索、接觸線、彈性吊索、吊弦及接觸懸掛設備之間。對照滬杭高鐵接觸網主要技術標準，在正常情況下不會出現故障，但在隨著外部環境的變化特別是溫度的變化會導致線索發生物理變化。物理變化常見就是線索的熱脹冷縮，線索一旦發生這種變化原先接觸網靜態參數也會發生相應的變化，這樣就會導致故障的發生。另外，施工過程中的疏忽也會導致接觸網故障的發生，如電連接壓接不規范。
1.3.2 故障處理及應對辦法
本著“精檢慎修”的原則，發現線間距不足的處所能夠滿足靜態標準不能滿足動態標準時，主要采用在線索上加裝絕緣護線條和加裝等位線的方法處理，并定期對所加的絕緣護線條進行監測。靜態標準難以滿足且已經相磨的處所，制定方案對接觸懸掛進行調整。對線索間距的變化規律還處在摸索階段，在掌握了變化規律后再進行調整，這樣不會因反復調整對設備造成損害。另外，對于線岔及關節式分相定期測量，一旦發現靜態數據發生明顯變化就要重點對該部位進行全面檢查。
1.4 弓網故障
容易發生弓網故障的地方是線岔、電分相、曲線段及各類線夾處，設計存在缺陷或者檢修存在缺陷都會導致弓網故障。弓網故障是個綜合性的故障，接觸網或受電弓出現問題都會造成弓網故障。這里僅對因接觸網方面產生的弓網故障分析。
1.4.1 常見弓網故障
隨著速度的提高，高速接觸網的動態變化顯著增大，受電弓與接觸網之間會出現離線現象，受電弓會因為磨損等產生劃痕甚至損壞。常見弓網故障都是受電弓和接觸網關系不良引起，主要有：1）脫弓、打弓、鉆弓、抬弓；2）機車自動降弓；3、拉弧。
1.4.2 故障處理及應對辦法
消除弓網故障主要是做好接觸網全面檢查工作，杜絕因失修造成接觸網參數變化，具體做法：
1）加強對接觸網設備的監測、檢測、檢修。對重點設備做好數據記錄及分析，各部螺栓的緊固達到要求力矩；
2）嚴格按溫度曲線安裝、調整接觸網設備，保證補償裝置、支持裝置、定位器、開關引線、電連接線在溫度變化時不致影響受電弓取流或參數發生較大變化；
3）加強外部環境的監管。做好線路添乘及巡視，對上跨橋、上跨線、附近廣告牌、塑料布、節慶氣球等及時發現及時處理，防止落到接觸網上造成弓網故障；
4）對下發的動檢數據應足夠重視，仔細檢查認真復測。
1.5 避雷器
金屬氧化物避雷器優點是產品體積小、重量輕、不易破損、運輸安裝方便，因此避雷器本身很少出現問題。
1.5.1 避雷器常見故障
避雷器相關問題有：1、避雷器爆裂。2、避雷器脫離器損壞。3、計數器避雷器失效。4、避雷器接地極損壞或電阻過大。
1.5.2 故障處理及應對辦法
避雷器一般安裝在牽引所、AT 所、分區所上網點上，因此在監測、檢測、檢查這些重要部位的同時對應對避雷器進行同步進行狀態確認。首先，實驗合格的避雷器不易發生爆裂，在安裝前確認檢驗合格，正確的運輸及儲存，定期對避雷器脫離器、計數器、接地極檢查，并對接地電阻進行測量，發現問題及時處理。每年雷雨季節來臨前全部檢查到位，做好相應的臺賬記錄。
結論
高鐵是近幾年發展迅速，沒有一套成熟的運行檢修模式，高鐵的運行檢修都還處于摸索階段。探索出一條既安全又高效的設備養修體現十分重要。為保障人身和設備安全，設備管理單位采取了加強措施，確保高鐵接觸網供電系統的安全穩定運行是我們努力的方向。
參考文獻
