14.5.1 維修概述

按EN13306和DIN31051標準，維修包括使運營設備保持在正常狀態、測定和評價其實際狀態和使其恢復到正常狀態等活動的全部措施。按圖14.1，這些措施可以歸類為保養、檢查和修理。但現代化的接觸網是免保養的。因此維修的內容就是檢修和修理。

根據 [14.11]，維修方式按圖14.8所示進行分類。故障修方式是指出現破損后更換結構部件。此方式因接觸網無備用和不利于運營而不被采用。定期檢修可以使接觸網保持良好技術狀態并對人員、機械設備和封閉點精密籌劃，只是費用投入較大。德國鐵路和其他許多歐洲國家鐵路部門已過渡到采用狀態修。接觸網診斷要求按預先指定的時間表進行，該時間表是根據經驗、鐵路線路等級和接觸網設備的現狀確定的。采用狀態修的前提是接觸網的結構部件免保養。接觸網是否需要修理則取決于檢測結果，并在故障發生后進行。

圖14.8 維修方式概覽

14.5.2 可靠性

從可靠性的觀點出發，接觸網設備是一個綜合系統。由于技術和經濟上的原因，它沒有備用。因此像鐵路電力系統的其他組成部分，如變壓器和斷路器一樣，它是可以再生的，即它只是在失靈的短時間內無法使用，而不是其壽命終結。　被修理后，它可重新工作。圖14.9描述了這種事實情況。在時間段t_wi到t_ai+1，接觸網設備的功能正常，而在時間段t_ai到t_wi其功能喪失。

除接觸線外，單個零部件和接觸網設備的使用壽命特性可以用一個隨機變量來描述，描述使用壽命特性的重要參數是無故障運行概率R (t) 及故障率λ (t)。

圖14.9 接觸網的故障和維修的時間軸

t_a—故障發生時刻; t_w—重新恢復運行的時刻

表14.4 100km接觸懸掛的部分零部件在兩次故障間的平均無故障

—R (t)是給定數量的設備，例如100km接觸懸掛，在給定的運行時間t內未發生故障的時間T。R(t)也稱為完好率。它在實際工作中按下式計算

—等式中的N0為給定數量設備的起始狀態，St_i表示第i次故障。在交通運輸系統中，術語 “故障” 等同于失效，即功能喪失;

—λ (t)是當給定數量的設備已經運行了時間t時，該設備在時段 (t，t+△t) 內發生故障的概率，即故障率。因此，它是服務期內發生故障的設備數量，它與服務期開始時的設備數量相關。換句話說，它是與完好率R (t) 有關的故障密度函數f(t)。按可靠性的這個基本定義，故障率

這里f(t) 是故障密度函數。如果λ (t) =常數，則能得到式 (14.4) 和f (t) =λe-λt。如果將時間段△t的起始時刻的設備數量設為Nt，則經驗故障率可由下列計算得到。

因接觸網設備發生故障后可以迅速得到搶修，故每100條公里或100線路公里接觸懸掛的故障率實際上由這段接觸懸掛每年發生的故障次數來決定。

通過評估大量的接觸網故障后的統計分析得出結論，即接觸網的各種結構形式及其組成部分的故障率都有其定值 (見 [14.12] 和 [14.13])。該結論不適用于架空接觸網的接觸線，接觸線的故障率隨接觸線磨耗的增大而增加 (見 [14.12] 和 [14.14])。然而，故障率λ (t) 為定值λ0則意味著： 故障密度函數f (t) 是呈指數式分布。下面的無故障運行概率R (t) 與故障率之間的關系式有普遍適用性 [14.15]：

其曲線見圖14.10。

接觸網及其組成部分的故障原因是極其離散的，實例分析表明： 在客觀運行條件下，因接觸網設計缺陷而造成的故障約占已統計的接觸網故障率的3%～5%。從圖14.16可以看到，外來物體對接觸網的外部沖擊影響是造成接觸網故障的最主要原因，這包括因列車運行，例如受電弓故障、貨物裝卸尺寸超標及建筑施工、活動、氣候原因以及鐵路犯罪等引起的故障。因此，這里所述及的故障率可稱為與地點相關的故障率，它們明顯地高于接觸網結構本身的故障并與地點有關。