14.5.1 维修概述

按EN13306和DIN31051标准，维修包括使运营设备保持在正常状态、测定和评价其实际状态和使其恢复到正常状态等活动的全部措施。按图14.1，这些措施可以归类为保养、检查和修理。但现代化的接触网是免保养的。因此维修的内容就是检修和修理。

根据 [14.11]，维修方式按图14.8所示进行分类。故障修方式是指出现破损后更换结构部件。此方式因接触网无备用和不利于运营而不被采用。定期检修可以使接触网保持良好技术状态并对人员、机械设备和封闭点精密筹划，只是费用投入较大。德国铁路和其他许多欧洲国家铁路部门已过渡到采用状态修。接触网诊断要求按预先指定的时间表进行，该时间表是根据经验、铁路线路等级和接触网设备的现状确定的。采用状态修的前提是接触网的结构部件免保养。接触网是否需要修理则取决于检测结果，并在故障发生后进行。

图14.8 维修方式概览

14.5.2 可靠性

从可靠性的观点出发，接触网设备是一个综合系统。由于技术和经济上的原因，它没有备用。因此像铁路电力系统的其他组成部分，如变压器和断路器一样，它是可以再生的，即它只是在失灵的短时间内无法使用，而不是其寿命终结。　被修理后，它可重新工作。图14.9描述了这种事实情况。在时间段twi到tai+1，接触网设备的功能正常，而在时间段tai到twi其功能丧失。

除接触线外，单个零部件和接触网设备的使用寿命特性可以用一个随机变量来描述，描述使用寿命特性的重要参数是无故障运行概率R (t) 及故障率λ (t)。

图14.9 接触网的故障和维修的时间轴

ta—故障发生时刻; tw—重新恢复运行的时刻

表14.4 100km接触悬挂的部分零部件在两次故障间的平均无故障

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—R (t)是给定数量的设备，例如100km接触悬挂，在给定的运行时间t内未发生故障的时间T。R(t)也称为完好率。它在实际工作中按下式计算

—等式中的N0为给定数量设备的起始状态，Sti表示第i次故障。在交通运输系统中，术语 “故障” 等同于失效，即功能丧失;

—λ (t)是当给定数量的设备已经运行了时间t时，该设备在时段 (t，t+△t) 内发生故障的概率，即故障率。因此，它是服务期内发生故障的设备数量，它与服务期开始时的设备数量相关。换句话说，它是与完好率R (t) 有关的故障密度函数f(t)。按可靠性的这个基本定义，故障率

这里f(t) 是故障密度函数。如果λ (t) =常数，则能得到式 (14.4) 和f (t) =λe-λt。如果将时间段△t的起始时刻的设备数量设为Nt，则经验故障率可由下列计算得到。

因接触网设备发生故障后可以迅速得到抢修，故每100条公里或100线路公里接触悬挂的故障率实际上由这段接触悬挂每年发生的故障次数来决定。

通过评估大量的接触网故障后的统计分析得出结论，即接触网的各种结构形式及其组成部分的故障率都有其定值 (见 [14.12] 和 [14.13])。该结论不适用于架空接触网的接触线，接触线的故障率随接触线磨耗的增大而增加 (见 [14.12] 和 [14.14])。然而，故障率λ (t) 为定值λ0则意味着： 故障密度函数f (t) 是呈指数式分布。下面的无故障运行概率R (t) 与故障率之间的关系式有普遍适用性 [14.15]：

其曲线见图14.10。

接触网及其组成部分的故障原因是极其离散的，实例分析表明： 在客观运行条件下，因接触网设计缺陷而造成的故障约占已统计的接触网故障率的3%～5%。从图14.16可以看到，外来物体对接触网的外部冲击影响是造成接触网故障的最主要原因，这包括因列车运行，例如受电弓故障、货物装卸尺寸超标及建筑施工、活动、气候原因以及铁路犯罪等引起的故障。因此，这里所述及的故障率可称为与地点相关的故障率，它们明显地高于接触网结构本身的故障并与地点有关。