接觸網硬點的初步探討及整治

王新亮

(中鐵七局電務公司，河南鄭州45000)

0 引言

隨著全國高速電氣化鐵路的逐漸增多，對接觸網的質量和穩(wěn)定可靠性要求越來越高，創(chuàng)造良好的弓網環(huán)境，是電氣化鐵路長足發(fā)展的可靠保障。接觸網硬點是接觸網系統(tǒng)的一大頑癥，影響了弓網間正常的接觸和取流，加速了接觸導線和受電弓局部的磨耗，縮短了使用壽命，甚至造成事故，影響運輸安全。在運營檢修和電氣化施工改造過程中，理解硬點產生的原因并進行整治，是保證良好的弓網關系的重要手段。本文結合實際情況對接觸網硬點產生的原因及危害進行了初步探討，并提出整治建議。

1 硬點的概念和危害

1.1 接觸網硬點的概念

所謂接觸網硬點，就是由于接觸懸掛或接觸線上的某些部分，如在跨距兩端的定位點處彈性變差或有附加重量時，電力機車在運行中，在機車受電弓高速運行通過的情況下，這些部分都會出現不正常的升高(或降低)，甚至出現撞弓、碰弓現象，形成這種現象的本征狀態(tài)即為硬點。

1.2 接觸網硬點的危害

硬點對接觸網、受電弓的傷害有兩種情況:一是機械傷害;另一個是電弧傷害。機械傷害是指對受電弓、接觸導線輕微的碰傷、刮傷等(有明顯痕跡的就稱之為打弓點了)。通常我們說硬點對弓(網)的傷害，主要是硬點引起的弓網離線和離線瞬間產生的高溫電弧，它對接觸網、受電弓有很大的危害。對受電弓的傷害主要表現在對弓頭的點蝕、汽化。對接觸導線的傷害除了對接觸導線的點蝕、汽化以外，就是對導線的高溫退火。

接觸硬點是造成機車受電弓離線的重要原因之一，機車受電弓離線對機車牽引電機、電器、受電弓、接觸網、牽引變壓器及供電系統(tǒng)都有危害。由于導線上硬點的存在，沖擊加速度(目前檢測硬點大小的參數)數值較小時，造成弓網之間接觸不良，沖擊加速度數值較大時就會造成離線，離線產生高溫的電弧，到一定程度時會對接觸網、受電弓產生機械破壞。

2 接觸網硬點產生的原因分析

2.1 施工過程質量問題，造成硬點產生

施工工藝及調整質量的差異對接觸網硬點有著巨大的影響。施工過程中，在同樣的運行條件下，如選用的放線車不同，產生的硬點數就不同，就普通放線車和恒張力放線車作比較時發(fā)現，恒張力放線車比普通放線車產生的硬點數要少得多。架設接觸線施工中，在施工條件允許的情況下，應優(yōu)先選用恒張力放線車。

接觸網施工質量缺陷造成的硬點具體表現在以下幾個方面:①接觸線存在硬彎;②接觸線底面扭曲;③定位器調整不到位;④錨段關節(jié)調整不到位;⑤各種線夾位置存在缺陷;⑥吊弦處接觸線高度相差超出標準;⑦接觸線坡度超標。好多施工單位在架設接觸線施工過程中一般采用小張力放線施工方法。由于這種方法缺乏必要的張力標準，有很大的不穩(wěn)定性，從而加大了接觸線架設的張力不均勻度，易使得接觸線在受力不均的情況下發(fā)生變形、扭曲、硬彎，也會造成硬點。特別是對在定位點和錨段關節(jié)處，在施工過程中和檢修中，處理不好就很容易存在導線坡度和彈性變化，在導線坡度較大或導線坡度轉換點，就會造成較大沖擊硬點，這就要求一開始就要把好施工質量關。

2.2 接觸線的材料質量差，造成硬點產生

接觸線是接觸網非常重要的部分，接觸線質量的優(yōu)劣直接影響到弓網受流質量和弓網運行安全性以及接觸線的使用壽命，接觸線材質較硬，容易形成不規(guī)則硬彎，使接觸線磨損不均勻，磨損程度忽大忽小，形成上下弧形，接觸線密度不均勻，受電弓的接觸力突變，產生連續(xù)硬點。

2.3 非接觸網原因產生的硬點

列車提速后，線路質量的好壞也間接影響著弓網間的配合，例如線路的變坡點，特別是正坡直接變成負坡的變坡點，反映在弓網關系上就相當于一個導線變坡點，如果此處正好是接觸導線的變坡點那就可能出現很強烈的硬點。線路道床質量對受電弓與接觸網的接觸力影響很大，如道床的彈性系數、振動周期及各種病害等，對接觸網運行影響很大，由于機車或線路產生的硬點具有較大的隨機性，因此，在現場檢查維護過程中很難被發(fā)現。在機車的運行取流過程中，運行的受電弓與架空式的接觸網之間進行的相互作用、相互匹配非常復雜，影響受流質量的主要參數有靜態(tài)接觸壓力、動態(tài)接觸壓力、受電弓振動頻率、接觸網振動頻率、機車運行速度等。影響接觸硬點的因素也很多，除機車車速、加速度以外，如受電弓的彈性系數、受電弓歸算到接觸導線上的質量等能影響到接觸硬點。與機車有關的接觸網方面的懸掛彈性系數(接觸懸掛張力、接觸網跨距、接觸懸掛導線及承力索單位長度重量、接觸懸掛結構型式等都影響到接觸懸掛彈性系數);接觸網的振動頻率、周期等。

3 接觸網硬點的整治

3.1 提高施工檢修技術和質量，減少接觸網硬點

高速電氣化鐵路，對接觸網的施工人員素質和施工質量也提出更高要求，在接觸網施工方面，保證弓網關系良好可靠的前提是:接觸導線架設質量、施工計算軟件(尤其吊弦計算軟件)的先進性和實用性，施工測量數據的準確性，以及先進施工機具、檢測工具和高素質的接觸網專業(yè)人才。

3.2 提高接觸線質量

綜合考慮高速接觸網對接觸線技術要求。通過對導線的張力、截面積、線密度、合金化、導電流等技術參數的合理選擇，加大對導線材質、制造工藝和制造設備研究，使生產出的接觸線具有內部材料金相組織顆粒細小、分部均勻，線面具有良好的平順性。從而保證導線在工作張力下剛度均勻，為接觸網具備良好的受流性提供保證。

3.3 提高線路的質量

加強接觸網營運狀態(tài)的日常檢修、維護，提高接觸網的運行質量，同時也加強和工務部門聯系，減少線路原因對弓網間接觸壓力的影響。

4 結語

接觸網硬點產生的原因多種多樣，如何確保減少和消除硬點帶來的不利影響，確保電力機車在高速運行的情況下弓網配合良好、受流穩(wěn)定，是接觸網設計、施工、運營單位要面對的重要問題。這就要求我們在借鑒國外先進技術的同時，要不斷總結經驗，提高治理中的技術手段，在減少和消除接觸網硬點上取得更大突破，保證電氣化鐵路的正常良好運行。

［1］吉鵬霄，張桂林.電氣化鐵路接觸網［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2011.

［2］于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網［M］. 西安:西南交通大學出版社，2013.