城市轨道交通弓网拉弧打火原因分析及其处理措施

城市轨道交通弓网拉弧打火原因分析及其处理措施

赵雅秀

江西现代职业技术学院江西南昌330095

摘要：本文对城市轨道交通弓网拉弧打火危害进行分析，探寻城市轨道交通弓网拉弧打火主要原因，再提出具体处理措施，对今后接触网相关设备检修维护管理提供参考建议。

关键词：城市轨道；拉弧打火；受电弓；接触线；处理措施?

引言

近些年我国城市轨道交通事业发展较快，在城市轨道交通弓网系统中主要是由电客车受电弓与接触网连接而成，二者之间相互依赖和相互作用。在城市轨道交通发展新阶段，对弓网系统稳定性与安全性提出了更多更高的要求，弓网已经逐步成为城市轨道交通稳定运行的重要影响要素。

1城市轨道交通弓网拉弧打火现状

在城市轨道交通长期运行中，电客车车身主体通过顶部抬升受电弓和接触线之间合理接触能获取充足电能，在稳定受流过程中主要是凭借接触网与受电弓有效接触，使得电客车能稳定运行。从目前多个城市地铁具体运行现状来看，弓网间拉弧打火问题较为常见，使得接触网对电车难以进行持续性稳定供电。当前如何对城市轨道交通运行中拉弧打火现象进行控制，是相关部门亟需控制的问题。

2城市轨道交通弓网拉弧打火危害概述

电客车在长时间运行中，当接触线与受电弓之间发生瞬时分离或是跳跃性接触便会产生拉弧打火问题，致使接触线磨损不均匀或是受电弓碳滑板磨损加重。离线产生的电弧会灼烧受电弓滑板与接触线，导致碳滑板和接触线平整度变差，并且磨损问题会不断扩大，各个构件应用寿命会受到较大影响。其次，弓网拉弧打火还会对沿线通信线路稳定运行产生较大干扰性。弓网电接触过程中磁场与电场都会发生不同变化。拉弧瞬间牵引电流会产生较大变化，其中含有较多高次谐波，对周边通信线路稳定性会产生较大干扰，致使牵引变电设备、整流变压器、整流器等运行受到影响。

3城市轨道交通弓网拉弧打火原因分析

电客车在受流阶段，其受电弓碳滑板和接触线产生相对滑动获取充足电能，在此过程中主要有电气传输与机械化运动。在机械运动阶段，弓网发生离线时，受电弓与接触线分离，便会产生拉弧打火问题。在电气稳定传输阶段，受电弓通过供电分区分界点，也会发生拉弧打火问题。所以当前拉弧打火的主要诱因是空间间隙以及电压差。本文针对弓网拉弧打火的原因，总结有以下几点：

3.1弓网间接触压力

接触网与受电弓的具体接触形态对弓网离线问题具有较大影响，如果弓网间接触压力值较大，会加大接触线与碳滑板磨损问题；如果弓网接触压力较小，会致使离线，诱发拉弧打火问题，情况严重还会导致接触线烧断。

3.2接触线动态抬升量

如果要让受电弓和接触线稳定接触，最理想状态的是保持接触线导高值区域恒定状态。但是在具体运行过程中，接触线受到受电弓抬升力作用影响，会发生不同程度振动问题。受电弓通过定位点，接触线在定位器作用中实际抬升较小，但是与定位点之间具有一定距离，由于缺乏定位线限制作用，接触线受到受电弓影响会发生相应抬升，通过跨中位置达到峰值。从各项实践活动中能看出，接触线抬升量变化幅度较小，受流质量较高。如果抬升量变化幅度较大，电客车高速运行过程中会导致接触线振动增加，产生拉弧打火问题。对于接触网来说，跨距中导高值发生变化，锚段关节位置过渡处不平衡，都会导致离线拉弧打火问题。

3.3电客车速度

如果客车实际运行速度较低，受电弓能与接触线稳定跟随，实现正振动，弓网之间接触状态良好。如果客车行驶到加速区域，运行速度快速提升，会引发接触悬挂振动，导致弓网间接触状态被打破。当受电弓不能有效追随接触线振动轨迹，和接触线发生跳跃式接触，会发生拉弧打火问题。比如某地地铁在一年之内发生了12次打火现象。相关技术部门对地铁打火位置进行确定，列举出12次打火事件分别是6次发生在上行站台、其余位置没有精确固定点，所以可见大多数打火点位置主要是集中在列车出站加速区域段。

3.4接触线

接触线在选用中要保障材质均匀，其刚度值较好，如果接触线存在间隙以及颗粒不均匀等问题，将其投入应用之后，受电弓和接触线之间会产生不同程度摩擦问题，不均匀刚度会产生不同程度冲击问题，产生离线火花。接触线在施工中，不合理操作将会导致接触线发生硬弯，导致接触线平顺性较差，如果接触线不平顺，受电弓与接触线之间的接触稳定性会降低，弓网间会发生较为严重的振动问题，诱发离线打火问题。接触线硬点就是各个平直性较差的凹凸点，正常情况下都是在接触网零件弹性较差的位置出现。如果硬点较小，碳滑板会发生严重磨损问题，如果硬点能达到相应要求，受电弓通过接触线硬点会受到硬点攻击，发生离线问题。

3.5受电弓

电客车主要是从电工碳滑板上方接触网中获取充足电能，在此过程中受电弓具有多种运动形式。受接触线刚度变化导致跟随振动，空气状况等环境要素诱发的振动，车身摆动过程中产生的横向振动问题，受电弓设计以及安装阶段产生的振动。受电弓在运动阶段诱发瞬时离线现象，会产生电弧火花。

4城市轨道交通弓网拉弧打火处理措施

接触网在维护检修过程中，相关管理部门要组织人员对各类设备实际运行情况进行全面巡查，再对接触网和轨道进行探查，强化弓网关系监控。为了促使接触网各类设备能稳定运行，实现正常应用，需要结合弓网拉弧打火具体原因进行探究并提出相应的处理措施。

4.1对打火点接触网设备以及取流状态进行分析，相关部门获取弓网打火报告之后需要及时通知技术人员与管理人员到打火点检查接触网设备运行现状，通过检测之后掌握后续各辆列车取流状态。

4.2运营活动全部结束之后需要对接触网设备进行有效检查，获取弓网打火报告，对打火位置周边范围接触网设备具体情况进行全面探查。分析接触线面由于打火现象产生的灼烧问题，对拉出值等多项参数值进行统计，对具体支持位置、定位位置、悬挂位置等进行广泛查询。

4.3对电客车受电弓进行全面检查，电客车回库之后，要组织相关技术人员对受电弓各相关组件进行检查，防止受电弓质量存在较大问题。

4.4对后续各类应用设备基本状态进行实时跟踪。为了使得设备运行稳定，打火点接触网设备全面检查完成之后，要组织技术人员对打火点的运行状态进行追踪，观察后续列车基本取流状态。在监控中发现问题之后，需及时上报。

通过对城市轨道交通现场运行现状深入探查可知，弓网关系属于动态化变化过程。电客车受电弓和接触线之间的面积大小，各类材料材质，受电弓稳定性，弓网跟随性，车辆运行状态等都会对弓网关系产生较大影响。电弧温度较高，对弓网系统产生的侵蚀作用受限，对弓网系统会产生较大影响。目前在城市轨道交通中常用的银铜接触线运行中允许温度在150℃。

5结束语

依照国内外城市轨道交通运行经验，对多项技术研究成果进行分析，能得出在城市轨道交通长期发展过程中偶尔发生拉弧打火问题对交通运行不会产生较大影响。城市轨道交通各线路要结合弓网拉弧打火具体原因，采取有效控制措施。

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