摘要：随着科技的发展，我国已经全面进入铁路电气化时代，接触网设备作为列车正常运行的基础，是整个电气化铁路、城市轨道交通工程的主体，其工作状态好坏关系到整个系统的安全运行。离开接触网设备，电气化铁路建设无从谈起，因此，通过分析接触网设备的运行特点，在电气化建设过程中，对接触网设备进行创新探究，提出自己的见解和优化措施，从而保障接触网设备安全、可靠运行。
关键词：铁路电气化；APM线接触网设备；运行特点；创新探究
电气化铁路是以电力为能源的现代化铁路运输工具，是铁路事业发展中的一大进步。铁路运输在我国经济发展建设中占据着重要位置，同时，也是人们出行、货物长途运输的主要方式，电气化铁路不仅能够大幅度提高列车速度，提升铁路运输能力，并且有利于环境保护。这些优势的实现主要通过接触网设备来实现，在电气化铁路建设过程中，接触网设备的运行特点、连接方式及安装检测手段都直接影响着列车行驶和行车安全。
1接触网设备的组成
接触网设备是铁路和轨道交通电气牵引供电设备的重要组成部分，是沿铁路架设的一条特殊形式的输电线路。接触网设备由接触悬挂、定位装置、支持装置、支柱装置几大部分组成，其任务主要是沿着铁路线路的轨道设置在特定的位置上，通过电力机车的受电弓将电力能量传输到沿线运行的电力机车上，是电气化铁路的基础设施。
（1）铁路接触悬挂主要包括棒式绝缘子、连接件、吊弦、接触线、承力索，将从牵引变电所获得的电能输送给列车，为列车提供电能动力；定位装置负责固定接触线位置，由定位管和定位器组成，能将接触线负荷传递给支持装置，保证接触线与受电弓不脱离；支持装置用来支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱；支柱装置是负责承受所有设备的负荷，将接触悬挂固定在规定位置和高度，保障接触网的稳定性和可靠性。各主要部分如图1所示。
（2）APM线城市轨道交通主要构成：正极供电轨、负极供电轨、接地轨、导电轨支架、供电轨支架、膨胀接头、空气间隙、绝缘接头、供电轨保护罩等为列车提供电能动力，保障列车的正常运行。各主要部分如图2所示。
2接触网设备的运行特点
2.1接触网设备建设条件苛刻。接触网设备和线路的铺设大多采用露天安装，地理条件恶劣，建设安装过程的难度大。整个接触网相当于大的力学结构网，接触网设备和零件不断承受震动和拉应力，生产工艺和材料质量要求苛刻，接触网设备及其零件的选取尤为重要。接触网设备应做到：能经受空气中的盐雾、酸雨、碳、铜、臭氧、硫化物、氧化物等化学物质的侵蚀，同时，还应能预防虫蛀，防止啮齿类动物的侵害，防止霉变并不被清洗剂腐蚀。为了减小安全故障，对于零件的维修检测要求频繁，工作量繁重。
2.2易受外界环境影响。APM线采用直流牵引供电系统DC750V供电制式，设置正极供电轨、负极供电轨及接地轨，其中正极供电轨电压为+DC375V，负极供电轨电压为-DC375V。高压意味着接触网设备具有安全距离和严格的绝缘强度，但是在特殊的地理位置如隧道跨桥和人口密集的城镇，雨雪、大风和冰雹天气，易引起设备的突然跳闸，人为杂物的乱扔乱放也会导致接触网设备损坏。从历年经验看，人口密集的城镇和冰雪天气引发的安全事故占据绝大多数，接触网设备与外部环境影响密切。
2.3接触网设备检修困难。设备检修时，需要对线路进行封锁以及供电臂关闭，进行站场区间作业。电气化铁路运行安排紧张，列车班次的更换也相对频繁，所以检修时间非常有限。其次，接触网设备建设检修过程需要轨行车辆，而轨行车辆运输不方便，从相关部门批准使用到正式投入维修，中间经历很多手续，这就极大地缩短了维修时间，维修任务艰巨，工作人员时间紧张。由于部分线路设备露天建设，建设过程中不免遇到狂风、大雨和冰雪天气，降低维修效率，也为维修人员带来了安全隐患。
3铁路电气建设过程中的创新探究
3.1优化接触网设备连接方式。接触网设备建设是相当复杂的网状结构，要根据具体的地理条件合理设计连接方式，从工程设计、设备安装到接触网安全运营需要投入大量人力、物力,在地理环境苛刻地带需反复考察，并通过验证，工作方能开展。由于供电网络中存在数个转折点、断线点，尤其需要注意设备材质和生产工艺要求，选材时需反复试验测量，同时，还要考虑机车高速运行状态下的外部温差变化影响。因为在电气化铁路运营过程中，外部温差变化导致线路剪切力增大，引起接触网折断，会导致列车停运，所以在建设施工过程中，需要留出足够的余量，减小工程损耗。
3.2分析接触网设备APM线安装方案。APM项目建设过程中，供电轨安装也是特别需要注意的。在建设过程中采用机车底部安装供电轨方式，供电轨材质选用矩形钢轨，直线供电轨标准长度，约12.19（m）制作，曲线提前预弯，膨胀接头约73.15m一处，（相当于接触网锚GS、GC为隔离开关柜和间隙接触器柜，用于道岔处供电轨供电控制和电路连通。相较传统接触网设具有设备简便、便于维修和操作、造价低廉等优点。
3.3完善接触网电力烧伤检测。在电力传送过程中，尤其是对于易引发接触网设备的故障的部位，难免发生接触网设备烧伤故障，针对此种情况，在建设过程中可以通过设置相应的触区范围，努力将故障率降低，尽量避免出现电流过热效应，在电力机车运行状态下出现这种情况，会加大接触网成本损耗；同时，在布设接触网设备的接触点数目时，要兼顾受电弓与接触网线之间的剧烈碰撞因素，采用在一定的安全距离内不设置接触网线线夹等零件，通过这两点措施，可以有效减少电力机车运行中的电流过热现象，确保机车运行的平滑过渡。
3.4减小机车设备摩擦。电力机车运行过程中，摩擦力难免存在，接触网供能方式采用电和力的相互作用，导致摩擦生热，伴随着设备磨损，这是不可避免的。可以对铁路机车设备进行改造，改造和优化铁路机车设备的受电模式，以更好地降低机械摩擦阻力，减少损耗。如果摩擦力过大，会加大设备机械磨损程度，降低电力机车运行速度和电流运用效率，带来故障隐患。优化电力机车受能模式可以有效减少机械摩擦损耗，降低机车设备挤压程度，提高能量利用率和机车运行效率。
4结语
电气化铁路中接触网设备十分关键，是牵引供电系统的重要设备，其运行状态直接影响着列车行驶和行车安全，本文通过分析接触网设备的运行特点，总结出在电气化铁路建设过程中不同安装形式所采取的对应措施，在接触网设备设计和安装施工方面采用新技术进行改进，同时对接触网设备故障防治给出优化措施，为接触网供能系统和设备的安全运营提供了新依据。
参考文献：
[1]梁凯.电气化铁路接触网设备维修策略研究[J].山东工业技术，2015（12）.
[2]辜毓星.铁路电气建设中的接触网设备运行研究[J].中国新技术新产品，2014（22）.
[3]张磊.铁路电气建设中的接触网设备运行分析[J].探索与研究，2019（12）.
[4]商奇志.电气化铁路接触网设备维修策略研究[工业工程硕士学位论文].北京：清华大学，2008.
作者:詹磊 单位:甘肃综合铁道工程承包有限公司
