陳 超 房安民 夏啟超
(濟南鐵路局濟南供電段,山東 濟南250001)
在交叉式線岔形式下,當正線高速行車時,機車受電弓通過線岔區域過程中,受電弓必須與正線、側線(或渡線)同時接觸,受電弓接觸滑板從圓弧邊緣起逐步與接觸線接觸上網,不可避免地在此處產生硬點。另外,線岔始觸區內如有線夾,將有可能在始觸區受電弓抬起后碰觸線夾,造成大的硬點。如果線岔限制管用鋼材料制成,則加大了接觸線質量,在該處形成集中質量,從而產生硬點。
接觸網日常運營維修作業過程中,是接觸網硬點反復發生的一個重要階段。在進行接觸網作業過程中,由于制作接觸線接頭質量不高,或是分段(相)絕緣器與接觸線連接不平滑,間隙過大,影響受電弓平滑過渡,容易造成打弓、偏磨現象,造成硬點。
定位點處或接觸線其它質量集中點(接頭線夾)處吊弦布置不均勻,如距離過遠造成該處彈性不均勻,或是未形成一定的負馳度,造成該處受電弓接觸力峰值過大,產生硬點。
在測量接觸線高度時,由于測量誤差等原因,導致跨距內接觸線坡度變化過大,當機車受電弓高速通過時,受電弓對接觸線的跟隨性降低,造成沖擊力過大從而形成硬點。
在現場施工過程中,架設接觸線施工過程中一般采用小張力放線施工方法。由于缺乏必要的張力標準理論數值指導,具有很大的不穩定性,從而加大了接觸線架設的張力不均勻度,特別是在起錨和落錨時,需要重新緊線、松線,更是加劇了這一狀況,極易使得接觸線在外力作用下發生變形、扭曲、硬彎,也會造成硬點。
鐵路線路質量、線路運行條件,機車受電弓特性等其他因素,是影響弓網受流、產生接觸線硬點的其他關聯因素。特別是在線路晃車多發區段,線路存在三角坑區段,即使接觸網各方面性能參數都達到標準,還是經常發生接觸線硬點問題。對于機車經常起、停車位置、機車加速區段,由于機車取流突然增大,弓網配合狀態相對不穩定性增大,也是引起接觸網硬點的一個因素。
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。
減輕線岔限制管的質量,可用鋁合金件代替鋼件,以減小接觸線上集中荷載。在既有的交叉式線岔檢修、改造中,線岔始觸區不得安裝任何線夾。對于160km/h以下區段的線岔兩工作支中任一工作支的垂直投影距另一股道線路中心550~800mm的范圍內,不得安裝任何線夾。對于160km/h以上區段,寬1950mm的受電弓,在距受電弓中心600~1050mm的平面和受電弓仿真最大動態抬升高度(最大200mm)構成的立體空間區域為線岔始觸區范圍,該區域內不得安裝除吊弦線夾(必需時)外的其他線夾或零件。這樣,就可以保證從“始觸點”開始,不會發生因線夾的存在而導致的打弓或鉆弓現象。另外,在線岔兩支水平相交的接觸線相距500mm處,將側線接觸線抬高1~20mm,使側線略高于正線接觸線,以達到減小交叉點處硬點的作用。
在進行接觸網作業過程中,嚴格執行接觸網運行檢修規程,保證檢修質量;同時,不斷改進作業方法和提高檢修工藝等,保證機車安全、平滑的運行。對接觸網維修工作中產生的接觸懸掛集中質量,通過改變原吊弦位置或適當增加吊弦的方法,來改善接觸網整體彈性性能,以減少接觸網的硬點。對于某些跨距接觸線坡度過大,或是連續多個跨距坡度呈波浪形變化,通過加強檢修人員工作責任心,改進檢測過程中導高的測量方法和測量工具,有效控制不符合標準的接觸線坡度的產生,可避免和減少因檢修工作不當而產生的硬點。總之,我們在接觸網設備的日常檢查和維護中還要不斷總結經驗,摸索規律,加強對硬點處的檢修,提高接觸網的運行管理水平。
初次施工質量不達標,以后經過許多次整治也很難讓設備質量有明顯的提高。施工工檢修過程中應嚴格按照200km/h檢修工藝及相關標準進行施工維修。對負荷過于集中的點應預留10~20mm的負弛度。
對于線路三角坑問題,積極同工務部門制定協商機制,定期溝通、交流設備情況,共同監管和配合整治設備問題;對于機車運行過程中經常加速區段,在機車起、停車位置多加電連接的方法來改善受流條件,避免硬點的產生;對于弓網共振問題,供電部門與機務部門應積極加強聯系,定期組織弓網聯合調查小組,查找設備隱患,做到早發現、早處理;同時,建議有關部門加強對受電弓的改進,使受電弓適應的振動頻帶加寬,以消除共振離線率;機務部門要加強機車入庫檢修,堅決消除受電弓“帶病”運行,否則,對接觸網的破壞面難以估計,產生的硬點無法修復,從而縮短了接觸網的使用壽命。
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