淺談如何確保接觸網滿足受電弓運行要求

鄧小桃(武漢鐵路職業技術學院，湖北 武漢 430205）

接觸網作為電氣化鐵路的重要組成部分，維護其良好的運行狀態是保證電氣化鐵路安全運行的先決條件，接觸網狀態的好壞主要取決于各零部件強度是否足夠、連接緊固是否牢靠、導電性是否滿足電力機車取流要求、各項技術參數是否滿足受電弓運行要求等，其中維護好接觸網各項技術參數是接觸網檢修維護重要內容之一，因為電氣化鐵路接觸網運行環境較惡劣，其有關參數會受氣候變化、線路抬撥道、檢修質量的好壞等因素的影響而發生變化，一旦不能滿足機車受電弓運行要求，將會產生嚴重的弓網事故，其影響范圍廣，搶修恢復時間長，會對鐵路運輸造成嚴重的影響，因此必須根據受電弓的運行特點，有針對性地對接觸網進行維修維護，確保受電弓運行安全。

1 受電弓運行特點

受電弓是電力機車從接觸網獲取電能的取流設備。一般情況下：160km/h時速的受電弓本體弓頭長度為1950mm，受電弓弓頭工作寬度為1450mm。接觸網與受電弓的關系為動態關系，電力機車運行過程中，受電弓除沿鐵路線路平行運行外，還有向上、向下方向的震動量和向左、向右方向的擺動量，且其最大震動量和最大擺動量隨機車受電弓的型號和運行狀態不同而發生變化，受電弓動態包絡線如圖2所示,機車運行過程中，受電弓上下震動量為Δh，左右擺動量為ΔL。

圖2 受電弓動態包絡線

2 影響受電弓與接觸網相對位置的主要因素

受電弓與接觸網相對位置主要考慮的是受電弓運行中所涉及的范圍相對接觸網設備的距離，當接觸網設備侵入受電弓動態包絡線范圍時，就有可能造成受電弓被接觸網設備打壞或者接觸網設備被受電弓打壞，從而發生弓網事故。影響弓網關系的因素主要有以下幾個方面。

2.1 受電弓本體長度的影響

受電弓的長度對某個型號來說是固定的，作為接觸網設備運營單位，必須了解管內相關線路電力機車所用受電弓最大長度及其有效工作長度，為弓網關系分析提供可靠數據。

2.2 受電弓安裝誤差的影響

受電弓安裝誤差將直接影響受電弓動態包絡線所涉及的范圍，因此考慮弓網關系時必須考慮一定的冗余。

2.3 鐵路線路狀況的影響

2.3.1 曲線處外軌超高的影響

機車在曲線處運行時，因外軌超高產生受電弓向曲線內側的偏移，當超高變化Δh時，對設計導高6000mm區段，受電弓的偏移變化量ΔC約為4.18Δh，對設計導高6450mm區段，受電弓偏移變化量ΔC約為4.48Δh；超高增加，則ΔC值向曲內偏移，超高減小，則ΔC值向曲外偏移。

2.3.2 線路缺陷的影響

線路缺陷引起的機車晃動當然也會影響到受電弓，如線路起伏、線路超高變化等，其中超高變化影響更明顯。

2.3.3 鐵路線路抬撥道施工的影響

線路抬撥道不僅改變接觸導線對鐵路線路的高度和拉出值，還改變接觸網支柱和腕臂對線路的側面限界，從而改變受電弓對接觸網設備的弓網關系。

2.4 電力機車運行速度的影響

受電弓動態包絡線范圍與機車速度密切相關。速度越高，受電弓動態包絡線的范圍越大。特別是在曲線區段，由于受曲線運動離心力和速度的共同影響，受電弓左右擺動量更大。

2.5 接觸線的動態抬升量的影響

接觸線抬升后不僅改變接觸線的高度，同時還改變受電弓中心對腕臂的距離，改變受電弓距定位器底座的距離等，當腕臂對線路中心距離不夠大，或者定位器底座距受電弓距離不夠時，就有可能造成弓網事故。

2.6 線岔始觸區、關節非支處是否有侵入受電弓動態包絡線的情況

線岔始觸區非支抬高是否滿足要求、始觸區內是否有線夾、錨段關節轉換柱處非支抬高是否滿足要求等，都對弓網關系有直接的影響。

綜上所述，影響接觸網設備與受電弓關系的因素主要有受電弓長度、受電弓安裝誤差、鐵路線路運行狀況、接觸網的動態抬升量和線岔、錨段關節技術參數等方面的內容。受電弓是緊貼導線下表面運行的，由于機車運行速度較高，受電弓動態包絡線范圍內不允許有接觸網零部件或者線夾等障礙物；否則，就可能形成硬點或打弓，嚴重的可能引發弓網故障。另外，對于線岔、錨段關節等有雙支或多支導線交叉或并行運行的處所，如果在受電弓動態包絡線范圍內非支或側線抬高不夠，則容易鉆弓，刮壞受電弓或接觸線。因此，在接觸網檢修維護時，必須對相關因素做充分考慮，確保弓網關系的最佳狀態。

3 接觸網檢修中針對不同的情況應采取的措施

3.1 嚴格控制拉出值大小

拉出值是接觸線對受電弓中心的距離，拉出值過大，或者曲線區段跨中接觸線偏移值過大，就會有電力機車鉆弓或脫弓的危險，過小會增加受電弓的集中磨耗，減少受電弓的使用壽命，因此接觸網檢修時，應嚴格控制接觸線拉出值的大小，使其滿足運行規范要求。

3.2 嚴格控制接觸線高度

按接觸網運行檢修規范要求，單箱區段，設計導高6000mm，最低不得低于5700mm，最高不得高于6500mm；雙箱區段，設計導高6450mm，最低不得低于6330mm，最高不得高于6500mm，接觸網檢修時應嚴格遵守這一標準。配合線路抬撥道檢修施工時，在規定范圍內調整導高的同時，還必須考慮到腕臂及相關零部件是否會侵入受電弓動態包絡線的范圍，特別是接觸線隨軌面抬高時，斜腕臂距受電弓中心的距離從下到上一次減小，這時必須同時對腕臂做相應調整，使其及其相關零部件處于受電弓動態包絡線范圍之外。

3.3 嚴格控制斜腕臂距受電弓中心的距離

接觸網支撐裝置的斜腕臂對受電弓的影響主要出現在支柱側面限界受限或鐵路線凈空受限的處所，必須根據受電弓的長短和受電弓的運行特點，確定受電弓運行過程中其中心距斜腕臂的距離，確保斜腕臂不侵入受電弓動態包絡線。

3.4 嚴格控制定位器坡度和止釘間隙

定位器坡度必須保證定位器底座不侵入受電弓動態包絡線范圍。定位器坡度的大小應能滿足定位點接觸線向上抬高200mm或抬至最高點后，定位器最低點（包含定位器底座）高于導線面50mm以上。針對限位定位器，必須根據產品說明，嚴格控制止釘間隙的大小。

3.5 嚴格控制線岔和錨段關節處非支抬高量

線岔兩接觸線相距500mm處的高差，當兩支均為工作支時，正線線岔側線接觸線比正線接觸線高10～30mm，側線線岔兩接觸線高差不大于30mm，當一支為非工作支時，非工作支接觸線比工作支接觸線抬高50～100mm。線岔檢調時，必須嚴格遵循有關標準，嚴防占弓事故發生。

錨段關節轉換柱處非工作支的抬高必須符合設計要求，下錨支接觸線的垂直投影與線路鋼軌交叉處，相對于工作支，非支抬高不低于300mm。

3.6 受電弓動態包絡線范圍內不應有線夾等零部件

受電弓動態包絡線范圍內，各種線夾下表面應平行于軌面連線。特別是錨段關節、線岔或有渡線交叉的處所，受電弓理論運行中心線左右1000mm范圍內，各種線夾不應偏斜（相對于軌面連線）；曲線區段，承力索與導線連線應垂直于軌面連線，嚴禁承力索向曲線外側偏移。線岔始觸區內不應有線夾。考慮到列車提速后受電弓動態包絡線范圍的增大，始觸區400～900mm的范圍內不得有任何線夾。

4 結束語

綜上所述，接觸網與受電弓的關系分析在接觸網運行檢修中至關重要，接觸網為露天架設設備，受影響因素多且錯綜復雜，以上僅對接觸網運行檢修過程中主要的弓網關系情況進行了分析，實際運行管理中還有許多情況需要考慮，總之，遇到具體情況必須具體分析，力爭做到萬無一失，否則，一旦發生弓網事故，往往對鐵路運輸影響范圍廣，事故發生后恢復難度大，嚴重影響鐵路運行安全和運輸效益，給鐵路系統造成巨大損失。

［1］吉鵬霄．接觸網[J]．北京：化學工業出版社，2011．

［2］于萬聚．高速電氣化鐵路接觸網[J]．成都：西南交通大學出版社，2003．

［3］鐵路技術管理規程[S].鐵道部令第29號，2007年4月1日施行．