电气化铁路接触网电气故障的原因及对策探析

1 电气化铁路接触网故障防治的重要性

接触网系统作为电气化铁路供电体系的核心部分，其运行稳定性直接决定了整个铁路系统的运行效率与安全性。一旦接触网发生电气故障，轻则导致列车停运、延误，重则可能引发弓网故障、断电事故，甚至造成设备损毁与人员伤亡。此外，随着铁路运输密度的不断提高，接触网系统的负载能力与抗干扰能力面临更大挑战。因此，对接触网电气故障进行系统性分析与预防，不仅有助于提高铁路运输的连续性与安全性，也有利于延长设备使用寿命，降低维护成本，提升整体运营效益。在当前铁路系统向智能化、高速化、重载化方向发展的背景下，接触网故障防治工作的重要性日益凸显。

2 电气化铁路接触网电气故障的产生原因

2.1 受外部环境因素影响

接触网系统长期暴露在自然环境中，受气候、地理、污染等多种因素影响较大。例如，在高风速地区，强风可能导致接触线摆动幅度过大，影响受电弓取流稳定性；在多雨或多雪地区，雨水或积雪可能造成绝缘子表面污染，降低绝缘性能，进而引发短路或闪络故障。此外，沿海地区空气中盐分含量较高，容易导致接触网零部件腐蚀，影响导电性能与机械强度。极端天气条件如雷击、冰冻等也可能对接触网系统造成直接损害，增加电气故障发生概率。

2.2 主供电回路存在缺陷

主供电回路是接触网系统能量传输的关键路径，其结构设计与设备配置直接影响系统的供电质量与稳定性。部分线路在建设初期未充分考虑负荷增长趋势，导致主供电回路容量不足，难以满足高密度运行需求。此外，牵引变电所与馈线配置不合理、接触网分段不科学、回流系统设计缺陷等问题，也可能导致电流分布不均、局部过热、短路等现象。在某些区段，由于主供电回路存在接头松动、连接不良等问题，可能引发接触电阻增大，从而导致过热烧损甚至断线事故。

2.3 施工不当

施工质量是影响接触网系统长期稳定运行的关键因素之一。在实际施工过程中，若未严格按照设计规范进行操作，可能导致接触线张力不均、吊弦安装误差、定位器角度偏差等问题，进而影响接触网的几何参数与受电弓动态接触性能。此外，部分施工单位在材料选择、设备安装、调试测试等环节存在疏漏，导致接触网系统在投入运行后出现设备老化快、运行不稳定等问题。施工过程中未充分考虑后期运维需求，也可能导致设备检修困难，增加故障隐患。

2.4 线索容量小

接触网系统中的线索（包括接触线、承力索等）承担着电流传输与机械支撑的双重功能。若线索截面积设计偏小，无法满足实际运行中的电流需求，则可能导致导线过热、软化甚至熔断。特别是在高负荷运行区段，如长大坡道、密集车站等区域，电力机车频繁启动与制动会导致电流波动剧烈，进一步加剧线索的热效应。

3 电气化铁路接触网电气故障的解决措施

3.1 加强接触网设计与施工

设计阶段是决定接触网系统性能的基础环节。在新建或改造接触网系统时，应充分考虑区域气候条件、运输密度、列车运行速度等因素，合理选择材料与结构形式，确保系统具备良好的适应性与扩展性。设计过程中应引入先进的仿真计算手段，对接触网的力学性能、电气特性进行模拟分析，优化设计方案。施工阶段应严格执行标准化作业流程，强化现场质量控制，确保各部件安装精度符合技术要求。同时，应加强对施工人员的培训与管理，提升施工工艺水平，确保接触网系统的整体质量。

3.2 改造大电流区段

针对大电流运行区段，应根据实际运行数据对接触网系统进行评估，识别电流集中区域与过载风险点。通过更换大截面导线、增加并联馈线、优化接触网分段等方式，提升系统的载流能力。同时，应加强牵引变电所的负荷分配管理，合理调整馈线供电方式，避免局部区域电流密度过高。在改造过程中，应结合设备老化情况与运行年限，优先对高负荷区段进行升级改造，提升整体供电能力与运行稳定性。

3.3 加强日常检修

接触网系统运行过程中，受电弓与接触线的动态接触、环境因素影响、机械磨损等都会导致设备性能逐渐下降。因此，必须建立完善的日常检修机制，定期开展设备状态检测与故障隐患排查。利用红外热成像、接触线磨耗检测、绝缘子盐密测试等先进技术手段，对关键设备进行状态评估。同时，应结合运行数据与历史故障记录，制定科学的检修计划，做到“预防为主、防治结合”，降低突发故障发生概率。

3.4 合理调整接触网电压

电压水平直接影响接触网系统的供电能力与运行效率。在实际运行中，应根据列车运行状态、牵引负荷变化等因素，合理调整接触网电压参数，避免电压波动过大对设备造成冲击。同时，应加强对牵引变电所电压调节装置的维护与管理，确保其响应灵敏、调节准确。在高负荷运行区段，可考虑采用自动调压装置，实现电压动态调节，提升系统稳定性与供电质量。

3.5 科学控制外部环境

针对外部环境对接触网系统的影响，应采取针对性措施加以控制。在风力较强区域，可通过优化接触网结构、增加防风装置等方式降低风力对接触线摆动的影响；在多雨、多雪地区，应选用防污性能良好的绝缘子，并定期进行清洗维护，防止绝缘性能下降。对于沿海或高盐分区域，应采用防腐性能更强的材料，并对金属构件进行定期防腐处理。此外，应建立气象监测系统，实时掌握环境变化情况，为接触网运行提供预警支持。

3.6 合理调控电力机车

电力机车作为接触网系统的负载端，其运行状态直接影响接触网的电流分布与运行稳定性。应根据列车运行计划与线路特点，合理安排电力机车的运行密度与牵引功率，避免短时间内多台机车集中运行造成电流冲击。同时，应加强对电力机车受电弓状态的监测与管理，确保其与接触线接触良好，减少因受电弓异常引发的弓网故障。在特殊区段，如长大坡道或曲线区段，应优化列车运行策略，降低对接触网系统的冲击负荷。

4 结束语

电气化铁路接触网系统的稳定运行是保障铁路运输安全与效率的关键。面对日益复杂的运行环境与不断增长的运输需求，必须从系统设计、施工质量、运维管理、技术更新等多个方面入手，全面加强接触网电气故障的防治工作。通过对主供电回路的优化、大电流区段的改造、新材料的应用以及人员素质的提升，能够有效提升接触网系统的可靠性与安全性。同时，应注重日常检修与环境控制，建立科学的运维机制，确保接触网系统在各种运行条件下都能保持良好状态。

参考文献：

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