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摘要：随着当今城市的快速发展，城市的交通也得到了快速发展，交通已经变的非常便利，对当前经济体系起到了推动作用，逐渐演变出了当前的城市轨道交通供电系统，为城市交通再一次带来了推动作用，接触电网技术作为城市轨道交通供电的一个关键技术，是带动交通发展一个重要组成部分，对于当前的接触网技术来讲，其中的刚性和柔性接触网具备了不同的特性，二者之间经常会出现一些问题，因此本文对其中的性能以及可能出现的问题进行探讨，并提出自己的一些建议。

关键词：;城市轨道交通供电系统;接触网技术性能;常见故障;分析

随着当前社会的发展，城市轨道交通技术得到了改善，为地铁的运行带来了很大的保障[1]。接触网技术是连接列车与供电系统的一个关键环节，在轨道的沿线安装，受到工程等各方面专业知识的影响，接触网不能和其他交通设备一样具有备用的设备，因此发了生问题以后，就会导致客车断电，给运输带来很大程度的危害，因此必须要找到接触网技术的问题所在，提高当前城市交通发展的速度。

一、什么是轨道交通供电系统以及接触网技术

（一）轨道交通供电系统

当前城市当中的轨道交通供电系统主要为机车进行牵引供电，为机车中的设备列如：照明系统、通风系统、扶梯、控制系统等进行供电，轨道交通供电一般使用城市当中的电网，通过城市的电力系统和轨道交通的电力系统连接进行变换输送[2]，然后把电力进行变压调节实现供电，轨道交通供电一般由外部电源、变电站、牵引供电、照明系统、监控系统组成。轨道交通系统作为一个重要的负荷，按照国家的规定属于一类负荷，由两种电源进行供电，当一种发生问题以后，另一种能够及时进行供电，保障轨道交通的正常运行。当前的轨道交通供电分成了三种，一个是集中进行供电，设置独立的变电站，变电站为110千伏，然后经过沿线的一些变电站，把电压改变成35千伏或者是10千伏的电网，然后通过牵引供电把变压变为1500伏或者750伏的直流电给列车进行供电。列车上的照明设备会把电压变为380伏或者200伏[3]。当前城市当中的轨道交通供电基本上是这种供电方式。第二种是分散供电的方式，地铁当中不设置变电站，使用城市电网当中的变电站直接给轨道的沿线进行供电，形成一个电网，这种供电方式需要城市发展比较好，并且每个车站都要具备良好的电源来源，并且电网当中的电压必须和城市电网保持一致。第三种是混合供电的方式，使用上面两种方式同时进行供电，一种方式供应一段路线，保障列车的正常运行。

（二）接触网技术

接触网技术作为电力牵引当中延伸出的重要发明，一般建设在轨道沿线的上方或者一边，是一种新的供电方式，当前我国的轨道交通接触网分为柔性、刚性和接触轨三种。接触网牵引变电站当中的电能，然后通过列车需要的电输送给整个列车，是当前牵引供电中唯一一个没有备用设备的供电方式，接触网主要采用电流制，电压等级和馈电的方式。当前铁路使用的供电一般为交流电，电压使用的27.5千伏，轨道交通的供电使用直流电，主要是因为轨道交通列车的功率不大，并且供电需要的范围也不大，不需要太高的电压，并且轨道交通不需要电抗压降，同等级的电压直流电损失会小一些，当前的轨道交通一般都是城市交通，附近都是居民居住的区域，供电的电压不需要太高，为了保障安全，当前轨道交通电压分为了很多等级。

二、城市轨道交通供电系统接触网技术的性能

（一）接触网技术的分类

轨道交通的供电系统主要依靠接触网架设为列车进行供电，并且接触网技术对轨道交通而言有很重要的意义，接触网可以分成三种，一个是第三轨接触网，主要使用在封闭的轨道交通当中，安置在轨道旁边，保障一个安全的距离，然后形成一个电网，为整个轨道进行供电。第二种是柔性接触网，使用架空的办法沿着轨道线路进行铺设，能够延长轨道当中接触网的整体使用寿命。第三种是刚性接触网，主要是使用悬挂的方式在轨道沿线上，不需要其他的线路帮助，并且操作简易，是当前轨道交通的主要供电使用的方式。

（二）刚性和柔性接触网技术对比

在当前的轨道交通系统中，刚性和柔性接触网被广泛的使用，选择不同的接触网需要结合当地的线路情况，以及技术情况进行考虑，可以按照铁路的设计规范以及电力牵引供电接触网的设计规范制定的标准进行选择，如表1所示刚性和柔性接触网的性能以及经济对比分析图。根据线路的情况，选择符合建设条件的接触网，能够节省经济的开销。

三、轨道交通供电系统刚性接触网常见故障与防范方式

（一）悬挂点的问题

刚性接触网主要分为垂直悬挂或者是侧壁悬挂两种，并且刚性接触网不具备弹性，会受到列车运行当中直接产生力的影响，车辆行驶的数量决定对悬挂点的影响，车辆行驶的较少，对悬挂点的影响越小，悬挂点之间的问题就很难显现出来，反之，当车辆行驶增加以后，接触网系统会受到很多的冲击力所影响，悬挂点会受到震动都因素的影响，悬挂点的螺丝就会发生松动等情况。这种故障方式可以采用增加汇流排部件进行解决，汇流排的底部会安装接触线。当动车受到电弓力进行接触网供电时，首先产生的冲击力会对悬挂点中间的螺旋产生压力，然后悬挂点通过螺旋受到的力传递给上方基座，然后想外释放冲击力，会导致螺栓发生松动，甚至是偏移，一旦严重了会导致基座发生分离，为了保障每个部位的螺栓不发生松动，需要使用大型号的螺栓和螺母，使用双螺母进行固定，并且加上防松垫，使用特殊结构的防松齿轮，让螺栓受到力影响以后不会发生变形。如图1所示刚性接触网悬挂结构图。

（二）绝缘部件的问题

轨道交通的运输环境比较复杂，轨道交通的隧道当中处于一个密封状态，当动车行驶在隧道当中产生的风会形成一个循环，然后会吹起隧道内的尘埃，受到接触网摩擦等影响，会产生金属尘埃，当尘埃落在绝缘体表面以后，绝缘体就会产生污垢，一般附着的尘埃过多以后，绝缘体的性能就会下降，最终导致绝缘体失效，然后发生漏电现象，严重的会导致绝缘体烧毁。针对这种问题要采用安装隔热板进行支撑，但是绝缘板一般采用硅胶进行设计，非常容易被灰尘所覆盖。因此需要定期对绝缘部件进行清理，对通风口等部位及时进行灰尘处理，增加污染的排放量，降低附着在绝缘体上的灰尘，降低绝缘体发生隐患的概率。

四、轨道交通供电系统柔性接触网常见故障与防范措施

（一）接触悬挂的问题

悬挂的弹性会影响到柔性接触网的性能，柔性接触网的弹性主要是由悬挂的质量以及速度改变的，当列车处于中低速度运行过程中，受到重力和工程的吊弦运动影响下，接触网会受到压力发生弹性变量，会影响到接触网的升降，导致对列车供电出现问题，影响当前的供电效果。对于这种问题一般在施工当中对接触网进行研究，避免接触网发生磨损的可能，保障接触网具备弹性，提高接触网的拉力，设计当中采用新型的轻质部件，减少物理当中的垂直运动产生的力，让接触的面积时间增加，增加承受的力，使用硬点吊弦式一体化进行作业，让弓流和跨距有一个正常的接触，增加悬挂的弹性，解决悬挂可能发生的问题，保障接触网良好的性能。

（二）轨道交通当中柔性接触网定位装置的问题

如果发生一些拉线断裂或者扭曲的问题，受到外力的影响下，产生一些磨损的现象就会导致定位装置发生故障，不能及时进行供电，导致性能的降低，由于温度的变化因素，空气以及动车运行过程中会产生振动，会影响到定位装置，甚至造成定位装置的脱落，严重影响到接触网工作性能，想要防止这种因素，主要由以下两步完成。一是安装的定位装置中的线路不能从表面观看腐蚀程度，要根据相关的要求进行检查，检测内部的线路是否发现腐蚀的问题，对有问题的及时进行更换。对于定位装置的本身需要高质量要求，做好对定位装置的配套工作，对定位装置进行保护，避免一些震动对定位装置造成影响，提高柔性接触网的性能。

（三）轨道交通当中柔性接触网补偿装置的问题

接触网之间电力产生的拉力以及补偿装置的安装在电线的末端产生一个补偿的作用，柔性接触网的补偿装置作为保障性能的关键因素，如果补偿装置的功能不稳定，负载就会超过限制，并且补偿装置维护起来比较难，直接会影响到接触网。因此在设计过程当中要采用改变补偿装置的结构，在锚链的两边加上滑轮补偿装置，让接触线的承受力以后不会发生脱落现象，或者在接触线上制作锚定工具，让补偿绳固定在线路上，采用滑轮让补偿装置一直在可承受力的范围内，延长使用的期限，提高当前柔性接触网的性能。

结束语：

在当前的轨道交通当中，接触网有着非常重要的作用，针对当前轨道交通接触网存在的一些问题，着重进行研究，满足当前城市建设发展的需要，发挥轨道交通的作用，使用科学的办法完善轨道交通，提高当前轨道交通的安全性能。当前轨道交通作为重要的交通组成部分，是保障现代化城市建设的一大步，起到一个稳定交通发展的作用，轨道交通供电系统作为重要的供电设备，可以减轻当前轨道交通的压力，因此需要相关的部门以及管理人员重视起来。

参考文献：

[1] 张宗芳，刘文正，张坚，等.城市轨道交通新型刚柔结合接触网研究[J].铁道学报，2021，43（4）：60-66.

[2] 郭德龙.上海城市轨道交通接触网集中修模式的应用[J].城市轨道交通研究，2021，24（1）：143-148.

[3] 刘凡.城市轨道交通接触网隔离开关电操作机构箱故障分析与处理[J].机电信息，2021（17）：36-37.

通讯作者：马亿程，1990年10月生，汉族，男，陕西省榆林市，西安市轨道交通集团有限公司，工程师，大学本科，2338967786@qq.com，城市轨道交通供电系统