事件概况
某年 7 月,某电气化铁路区段(已脱敏,下同),连续高温天气。该区段在数日内接连发生多起受电弓滑板异常损伤:入库检查发现多架受电弓碳滑板工作面出现银白色金属熔融黏附层,局部滑板剥落掉块、边缘崩缺;对应区段接触线工作面检查发现铜瘤、毛刺与局部变色发蓝痕迹,个别位置形成新的硬点。司机反映通过该区段时网压波动、伴有异响。经供电与车辆部门联合会诊,确认为弓网接触点局部高温引起的滑板融粘(黏着磨耗异常)事件。事件未造成打弓与断线,但多架受电弓被迫更换滑板,相关区段限速观察,构成滑板融粘引起的弓网异常磨耗故障。
经过与处置
- 故障发现:司机报运行中网压波动与异响,入库整备发现滑板表面金属黏附层与掉块,车辆部门向供电部门通报;
- 接触线排查:供电部门利用天窗维修对对应区段接触线登网检查,发现铜瘤、毛刺与变色区段,测取位置与范围;
- 临时处置:对融粘严重滑板立即更换,对接触线铜瘤与毛刺进行打磨处理,恢复工作面平顺;
- 限速观察:处置期间区段限速运行,安排添乘观察燃弧情况,防止融粘—拉弧恶性循环扩大;
- 联合分析:供电、车辆部门联合调取C5 受电弓及车顶状态检测与燃弧检测数据,比对融粘发生位置与接触线状态,锁定融粘集中发生的里程范围;
- 复测恢复:打磨处置后复测接触线平顺度与燃弧指标,确认正常后恢复常速。
原因分析
直接原因:弓网接触点在接触不良(接触压力不足、接触线面不平顺或滑板面状态差)时接触电阻增大,大电流取流下接触点焦耳热剧增,局部温度升高使接触线铜质软化乃至局部熔融,熔融铜黏附于滑板工作面形成黏着层;黏着层又进一步恶化接触状态,形成"接触不良—发热—熔融—融粘—更严重接触不良"的恶性循环,并伴随频繁离线拉弧(参见弓网电弧)。
间接原因:一是连续高温使接触线温升基础偏高、铜材软化倾向增强,融粘门槛降低;二是该区段接触线存在早期硬点与不平顺,弓网接触力波动大,离线率偏高;三是个别滑板存在材质或批次性质量差异,表面电阻偏高、更易发热;四是暑运期间列车密度大、取流负荷重,接触点热负荷加剧。
管理原因:滑板入所检验与出库检查流于形式,表面状态不良的滑板未及时发现;燃弧检测数据未形成闭环,燃弧率偏高的区段未及时安排接触线平顺度整治;供电与车辆部门之间滑板异常信息共享不及时,多起滑板损伤分散记录、未合并研判,延误了对接触线侧病源的排查(融粘与弓网磨耗机理中的黏着磨耗模式直接相关)。
整改措施
技术整改:
- 对融粘集中区段接触线全面打磨除瘤、消除毛刺,恢复工作面平直度;
- 对同批次滑板开展入所检验复查,不合格批次停用并追溯(检验项目以产品技术条件为准);
- 对燃弧率偏高区段开展滑板—接触线接触状态专项检测与整治;
- 高温季节对重点取流大区段加密 C5 检测与添乘观察频次。
管理整改:
- 建立供电—车辆滑板异常信息即时通报机制,滑板融粘、掉块信息当日互传;
- 将燃弧检测数据纳入闭环管理,燃弧率超限区段限期整治并销号;
- 建立融粘事件联合分析制度,每起融粘均须双侧(弓侧、网侧)取证定位;
- 高温季节前完成取流大区段接触线平顺度普测,提前消除融粘诱因。
经验教训与相关条目
本案例的核心教训有三:其一,融粘是弓网双侧问题,滑板上的铜来自接触线,只换滑板不治接触线,融粘必然复发;其二,融粘的启动条件往往是微小的接触不良,硬点、不平顺、滑板面缺陷都是"第一推动力",平顺度管理是融粘防控的根本;其三,燃弧数据是融粘最早的预警信号,燃弧率异常升高先于可见融粘出现,数据闭环处置可以把融粘消灭在萌芽状态。
- 参考资料
- [1] TB/T 2809-2017《电气化铁路用铜及铜合金接触线》
- [2] EN 50367:2020 Railway applications — Current collection systems — Technical criteria for the interaction between pantograph and overhead contact line
- [3] 接触网运行维修规则(现行有效版本)
- [4] Galling(Wikipedia, 访问日期 2026-08-24) —— 材料粘连磨损(galling)机理;适用条款:§ 全文。