事件概况
某年 4 月,某普速电气化铁路区段(已脱敏,下同)。一列电力机车运行途中,司机报受电弓自动降弓、弓网间出现明显火花与异响,列车按程序断电惰行至前方站。接触网停电检查发现:故障受电弓弓头滑板(受电弓与接触线直接摩擦取流的工作部件)出现贯穿性龟裂,滑板与弓角结合处有金属碎屑与碳粉堆积,滑板下方的弓角有烧蚀缺口,受电弓支持绝缘子可见沿面放电痕迹;同时该区段接触线对应位置存在多条沟痕与一处明显剐蹭凹坑。后续将该受电弓拆解检修时,确认滑板内部碳—金属复合材料层分层、出现贯穿性裂纹并已漏气(滑板内部气腔或风道破损,导致受电弓气路无法维持正常升弓压力)。事件造成该供电臂短时停电与机车救援,构成一般弓网设备故障。
经过与处置
- 降弓:受电弓自动降弓后,列车按规定断主断路器、降弓惰行;调度封锁该区段并通知供电段出动检查;
- 查网:供电人员登梯车对接触线进行逐档检查,重点关注剐蹭、沟痕、硬点与异物,确认接触线受损程度并判定可否带电通过;
- 换弓:机务换弓作业组将故障受电弓隔离,更换备用受电弓,按升弓工艺要求调试静态接触压力;
- 过网:更换受电弓并确认气路正常后,列车在限速条件下驶出故障区段,接触网抢修人员同步更换受损的接触线局部区段;
- 验证:作业完毕后进行冷滑复核,确认导线表面状态与高度合格后送电开通,受电弓故障车进库解体检查。
原因分析
直接原因:受电弓滑板在长期与接触线滑动摩擦取流过程中出现机械磨损与电磨损叠加,碳—金属复合层内部分层龟裂,裂纹扩展至贯穿并贯通内部气腔,造成漏气;同时弓头碳滑板与金属受电弓弓角结合部位烧蚀出现缺口,金属碎屑掉落在绝缘子表面引发沿面放电。滑板与弓角的状态及机械、电气性能应符合TB/T 2075 系列零部件技术条件以及受电弓产品技术条件。
间接原因:一是该滑板已接近大修周期,碳层剩余厚度不足,机械强度与抗冲击能力下降;二是受电弓静态接触压力调整偏差或升弓气路压力波动,导致局部摩擦条件恶化,加速滑板分层与弓角烧蚀;三是接触线局部存在硬点或异物,使滑板在高速通过时承受异常冲击与瞬时大电流,进一步加剧内部损伤。
管理原因:受电弓滑板、弓角等易损件寿命台账与到期更换管理不到位,部分滑板超期服役;接触网—机务双方对滑板状态的判读标准未统一,受电弓视频与接触网视频缺乏联动分析;升弓装置气路密封性检查未形成周期化项目,漏气在故障前未被发现。
整改措施
技术整改:
- 对在役同型号滑板开展厚度、剩余强度与外观专项普查,建立滑板剩余寿命预测模型,超期件强制更换;
- 校验并调整受电弓静态接触压力至标准范围,同步检查升弓气路密封性,消除压力波动;
- 排查并消除接触线侧硬点、异物与局部磨耗超限点,结合C4 接触网巡检装置图像数据建立硬点台账;
- 在机务段试点受电弓滑板内部状态无损检测手段(如超声、涡流),逐步替代纯外观判读。
管理整改:
- 完善受电弓易损件寿命台账与到期强制更换制度,明确滑板、弓角、绝缘子的更换周期与技术要求;
- 建立供电—机务联合判读机制,对弓网视频、检测数据开展协同分析与异常闭环;
- 将受电弓漏气、滑板分层列入典型故障排查指引,明确入库 A、B 级检修的检查项目。
经验教训与相关条目
本案例的核心教训有三:其一,受电弓滑板故障具有"机械—电气—气路"复合特征,单纯外观检查难以发现内部分层与漏气,亟需引入无损检测手段;其二,受电弓状态恶化会同步造成接触线损伤,"机车故障"与"接触网故障"必须一体分析、双方同责;其三,滑板超期服役与气路密封不良是常见隐性诱因,必须通过台账化与周期性气密试验予以闭环。
- 受电弓:滑板—弓角系统的部件背景
- 弓网接触力:接触压力异常的力学后果
- 弓网燃弧:滑板烧蚀与弓角缺口的电弧背景
- C4 接触网巡检装置:硬点与接触线损伤检测手段
- 冷滑试验:更换受电弓与接触线后的验证程序
- TB/T 2075 接触网零部件:弓角及零部件技术条件
- 参考资料
- [1] TB/T 2075《电气化铁路接触网零部件》(系列标准)
- [2] 接触网运行维修规则(现行有效版本)
- [3] Pantograph (transport)(Wikipedia, 访问日期 2026-08-24) —— 滑板破损引发的弓网接触恶化;适用条款:§ 全文。