环境因素对轨道交通供电接触网的影响及应对策略

环境因素对轨道交通供电接触网的影响及应对策略

杨琦

天津津铁供电有限公司  天津  300171

摘要：研究集中分析环境因素对轨道交通供电接触网的影响，包括气候条件、地理环境和污染因素等。针对这些影响，提出了应对策略，包括优化设计与选材、加强维护与检修以及建立智能化监测与预警系统。通过实施这些措施，力求提升接触网的运行稳定性和安全性，为轨道交通的顺畅运行提供保障。

关键词：环境因素；轨道交通；供电接触网；影响

轨道交通供电接触网是确保列车稳定运行的关键设施，承担着为列车提供稳定、连续的电力供应的重要任务，直接关系到列车的运行安全和效率。然而，环境因素对供电接触网的影响不容忽视，气候变化、自然灾害等都可能对其造成破坏或影响其性能。例如，强风可能导致接触线摆动，覆冰可能增加接触悬挂的机械负荷，而温度变化则会使接触线的驰度发生变化。因此，在设计和维护供电接触网时必须充分考虑环境因素。本文探讨这些环境因素对轨道交通供电接触网的具体影响，并提出相应的应对策略，期望能够保障轨道交通供电接触网在复杂环境条件下的优化设计与运行维护。

1.环境因素对轨道交通供电接触网的影响分析

1.1气候条件的影响

温度的变化对接触网材料性能具有显著影响。在高温环境下，接触网材料可能因热膨胀而变形，导致接触不良或短路等问题；而在低温环境下，材料可能因冷缩而变脆，容易断裂。此外，降雨、雪、雾等天气条件也对接触网的运行产生不利影响。雨水可能导致接触网绝缘性能下降，引发漏电或短路；雪和雾则可能影响接触网的可见度，增加运行风险。雷电作为一种极端天气现象，对接触网的安全构成严重威胁，可能导致接触网设备损坏，甚至引发火灾等安全事故。

1.2地理环境因素

地形地貌的复杂性使得接触网的布局需要充分考虑地形起伏、河流穿越等因素，以确保供电的连续性和稳定性。同时，地质条件对接地及防护设施的要求也较高。在地质条件较差的地区，如软土、沙土等，需要采取特殊的接地措施和防护措施，以防止接地电阻过大或防护设施失效。

1.3环境污染因素

环境污染因素也对供电接触网的性能和使用寿命产生了影响。大气污染中的尘埃、化学物质等可能附着在接触网表面，导致材料腐蚀和绝缘性能下降。长期积累的污染物还可能影响接触网的导电性能，增加能耗和故障率。此外，噪声与振动也可能对接触网的运行产生干扰，影响供电质量和稳定性。

2.应对环境因素对轨道交通供电接触网影响的策略

2.1设计与选材优化

在应对环境因素对轨道交通供电接触网的影响时，设计与选材优化是首要策略。

一方面，选用耐候性好的材料，这些材料通常具有优良的抗老化、抗腐蚀、抗紫外线等性能，能够在各种恶劣环境下保持稳定的性能[1]。例如，使用耐候性强的绝缘材料可以减少因环境湿度、温度变化等因素导致的绝缘性能下降；采用高强度、耐腐蚀的金属材料可以提高接触网的承载能力和使用寿命。此外，还可以考虑使用新型复合材料，以充分利用其优良的物理性另一方面，优化接触网的布局与结构，设计中充分考虑地形、气候等环境因素对接触网运行的影响，通过合理布置支柱、悬挂装置等部件，可以减少风力、温度变化等因素对接触网稳定性的影响。同时，优化接触网的悬挂参数和张力分布，提高接触网的运行平稳性和可靠性。此外，采用分段绝缘、自动重合闸等技术手段，以提高接触网的供电质量和可靠性。

2.2维护与检修措施

定期巡检与预防性维护、建立应急抢修与故障处理机制可以及时发现和处理轨道交通供电接触网潜在的安全隐患，确保接触网的良好状态。

一方面，通过定期对接触网进行巡视和检查，及时发现设备缺陷、松动、锈蚀等问题，并采取相应措施进行处理。巡检人员应熟悉接触网的结构和运行原理，掌握各种检查方法和技巧，确保巡检工作的全面性和有效性。此外，还可以利用无人机、机器人等先进技术手段，提高巡检的效率和准确性。另一方面，通过对接触网进行预防性维护，如清洁绝缘子、紧固螺栓、更换磨损部件等，有效延长设备的使用寿命，降低故障发生概率[2]。预防性维护应根据设备的实际情况和运行环境制定具体的维护计划和周期，确保维护工作的及时性和有效性。此外，建立应急抢修与故障处理机制应对突发情况，如接触网断线、短路等故障发生时，迅速启动应急抢修程序，组织专业人员和设备进行故障定位和修复。同时，还应建立完善的故障处理流程和应急预案，确保在故障发生时能够迅速响应、有效处理，减轻对轨道交通运营的影响。

2.3智能化监测与预警系统

建立智能化监测与预警系统可以提升轨道交通供电接触网管理与维护效率，实现对接触网状态的全面感知和精准评估，为故障预警和远程控制提供有力支持。

一方面，通过在接触网上布置传感器和监控设备，可以实时采集接触网的运行数据和环境信息，如电压、电流、温度、湿度等，这些数据通过无线网络传输至数据中心，经过处理和分析后，可以生成接触网的运行状态报告和预警信息[3]。此外，利用图像识别、机器学习等先进技术，还可以对接触网的图像和视频信息进行智能分析，进一步提高监测的准确性和效率。另一方面，建立和运行预警机制，根据实时监测数据和分析结果，系统可以判断接触网是否存在异常或潜在故障，并提前发出预警信息，有助于运维人员及时发现并处理潜在问题，避免故障的发生或扩大。同时，预警信息还可以为运维人员提供故障定位和处理的依据，提高故障处理的效率。此外，远程控制功能可以实现对接触网的远程操作和控制，在突发故障或自然灾害等紧急情况下，运维人员可以通过远程控制平台对接触网进行紧急操作，如切断电源、调整张力等，以减小故障对轨道交通运营的影响。

结束语：

经过对环境因素对轨道交通供电接触网的影响及其应对策略的探讨和分析，可以为我们提供行动指南，在应对气候、地理和污染等环境因素时，优化设计与选材、加强维护与检修以及建立智能化监测与预警系统等举措都可以用于提升接触网的运行稳定性和安全性。在后续的研究和实践创新中，我们期待对环境因素与接触网性能之间的关系的进一步深入探究，探索更加先进的监测技术和维护方法，动态完善轨道交通供电系统。

参考文献：

[1]李自强.城市轨道交通行车安全影响因素及应对策略探思[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2021(8):1.

[2]邸赛.城市轨道交通供电系统接触网残压问题研究[J].工程技术发展,2022,3(4):16-18.

[3]王运达,张钢,邱瑞昌,等.城市轨道交通接触网在线融冰方法[J].高电压技术,2022,48(5):1970-1971.