客運專線接觸網動態檢測常見問題分析

韓小溪

摘要：接觸網作為高速電氣化鐵路供電系統的重要組成部分，運行要求也日益增高，正式開通運行前會針對接觸網系統進行大量的動態檢測，隨著檢測技術的提高，檢測出的問題也越來越多。本文根據接觸網動態檢測原理結合大西客運專線接觸網系統檢測中常見的問題進行分析，探討問題原因及處理方法，希望為今后客運專線接觸網系統的施工提供參考。

關鍵詞：接觸網；常見問題；處理；檢測

一、概述

高速鐵路已經大規模開展建設和運營，接觸網作為高速鐵路供電系統的重要組成部分，線路開通前通過動態檢測能夠提前發現各類不良問題，通過整改確保弓網關系良好，確保接觸網設備和受電弓滿足安全運營需求。

接觸網系統的動態檢測由專用高速檢測車完成。客專聯調聯試期間一般采用CRH380AJ綜合檢測列車，該車具有特殊功能的檢測裝置及設備，能夠檢測接觸網幾何參數、接觸線動態高差檢測、接觸線硬點、接觸線定位點處的動態抬升量、弓網動態接觸力、燃弧指標等多項機械及電氣技術參數。施工或設備管理單位可以根據檢測數據對存在的不良情況進行及時整改，本文就是根據動態檢測情況對檢測出的常見問題進行對癥分析。

二、動態檢測過程中常見問題及分析

2.1動態拉出值的檢測

在電氣化鐵路上，為了延長受電弓的使用壽命，使滑板磨耗均勻，接觸線在直線區段被布置成“之”字形，在曲線區段被布置成折線的形式。客運專線正線采用±250mm拉出值，如果拉出值過小則達不到均勻滑板磨耗和延長使用受電弓的目的；如果拉出值過大，如遇大風天氣，接觸線會在某些部位超出受電弓的有效工作長度，而造成刮弓或鉆弓的事故。接觸網完成施工后，有時也會因為金具零件的松動、氣溫的變化以及支柱斜率的變化等，造成接觸線拉出值超標，為了避免以上問題的產生，對拉出值的檢測尤為重要。動態拉出值的檢測主要采用非接觸式檢測方式，通過激光雷達來檢測接觸線距離線路中心的位置。表2為某客運專線接觸網拉出值檢測問題。

在客運專線接觸網系統檢測中，時常會出現動態接觸線拉出值超標的問題，通過對檢測數據的分析，我們發現超標問題主要集中在曲線區段如表中霍州東至洪洞西區間K466、K463處拉出值超標，曲線區段拉出值一般按照a=m-c計算，其中m為設計拉出值，c=（導高/軌距）*超高。站場線岔區段拉出值超標如介休東站14#、64#等，線岔區段拉出值調整復雜，客運專線普遍采用18#無交分道岔，無交分道岔使正線、站線兩組接觸網既不相交、不接觸，也沒有線岔設施，但是施工時依然應該嚴格按照設計標準調整到位以保證機車受電弓沿正線高速通過線岔時，不與渡線接觸線接觸；機車從正線駛入渡線時，要使受電弓平穩過渡，不出現鉆弓和打弓現象。

2.2接觸網高差

導線高度是接觸線懸掛點高度的簡稱，是指接觸線無馳度時定位點處接觸線距軌面的垂直高度。客運專線采用導高為5300mm，最低高度不小于5200mm，結構高度1600mm。動態導線高差的檢測主要采用非接觸式檢測方式，通過激光雷達來檢測接觸線距離車頂的垂直距離，然后通過軟件計算自動得出導線高度。

在客運專線接觸網系統檢測中，時常會出現導線高度超標的問題，通過對檢測數據的分析，單純某一定位點或吊弦點處的導線高度基本無問題，滿足設計要求。主要問題主要為相鄰高度差不符合設計及驗收標準，主要表現在定位點高差和吊弦高差。表3為某客運專線接觸網動態檢測報告中兩處高差問題

定位點高差主要集中在區間、站場導高變化較大處，例如關節式電分相、錨段關節處等過渡區段，例如K425+623兩處相鄰定位高差為48mm，超過驗標中兩相鄰定位點的高差不得大于20mm，且不能形成偏差峰值的倒V字形的要求。

吊弦高差問題主要是吊弦與定位點、吊弦與吊弦間高差不符合標準。吊弦高差，包括吊弦與點位點、吊弦與吊弦間高差，在區間、站場各處均有可能出現，吊弦高差更能直接反應接觸線的平順度，按照高速鐵路牽引供電驗收標準定位點兩側第一根吊弦處接觸線高度相等，相對該定位點的接觸線高度允許誤差±10mm，但不能出現“V”字形。1個跨距內兩相鄰吊弦處的接觸線高度差不得大于10mm。而吊弦與吊弦間高差按照250km/h速度區段，接觸線坡度不大于1%，坡度變化率不大于0.5%；按照客運專線接觸網彈性鏈型懸掛設計，相鄰吊弦點處接觸線高度差應該不大于10mm。

2.3硬點

硬點是接觸懸掛中一個有害的物理現象，是對接觸懸掛中由于質量的集中（質量分布不均）或彈性突變（彈性不均）可能改變機車受電弓運行狀態的所有統稱。接觸懸掛中硬點是客觀存在的，因為硬點本身就是懸掛的一部分，在接觸網動態檢測中還沒有衡量硬點本身客觀特性的標準和技術，我們檢測硬點就是檢測硬點對高速運行的受電弓的沖擊。硬點的檢測主要是指弓網的撞擊加速度就是受電弓滑板質心的垂向加速度。

在客運專線接觸網動態檢測中也出現少量硬點的問題。表4為某客運專線接觸網動態檢測出的硬點問題。

產生少量的硬點問題主要集中在幾個方面；1、接觸線平順狀態不好，例如k508+250處接觸線存在一處硬彎現象。分析原因主要是在施工過程中出現個別踩踏接觸線現象。此外放線過程中張力控制不均勻，易使得接觸線在受力不均的情況下發生變形、也會產生硬點。該類問題采用接觸線正彎器、扭面器等專用工具來進行校正使其達到標準狀態。2、設備參數調整不到位，例如定位器調整不到位、錨段關節調整不到位、線岔調整不到位、接觸線坡度超標等。對于參數超標造成的硬點必須重新調整，例如錨段關節處結構比較復雜、負載比較集中，接觸線坡度大，兩支接觸線等高區段形成V型交叉，過渡不平滑、沖擊力大。此類型硬點需通過調整吊弦，使接觸線坡度滿足設計速度，按照速度250km/h速度區段，接觸線坡度不大于1‰，坡度變化率不大于0.5‰，使關節過渡區等高且平滑過渡。例如：無交叉線岔處硬點，受電弓正線運行時只接觸正線，不接觸側線，不會形成集中負載，形成硬點的原因主要是結構參數調整不到位，安裝、調整過程中沒有嚴格按照設計參數進行。以客運專線 N18高速道岔為例，重點是在開口方向第一個道岔柱處兩接觸線等高，第二個道岔柱處側線導高比正線抬高50-130mm，第三個道岔柱處側線導高比正線抬高500mm。例如中心錨結繩受力不均勻、中心錨結輔助繩的馳度不符合標準，也易形成硬點，應及時對承力索中心錨結繩的馳度進行調節，使其馳度等于或略高于該處承力索的馳度；調整接觸線中心錨結繩，使中心錨結線夾兩邊錨結繩張力相等并符合要求，接觸線中心錨結線夾處接觸線高度應與相鄰吊弦處接觸線高度等高，允許偏差0～+10mm。

2.4燃弧

受電弓與接觸網脫離（離線）時會形成燃弧又稱拉弧。燃弧是電氣化鐵路中電力機車正常牽引供電中十分有害的現象，它可造成多方面的危害。由于弓線間的脫離，使電力機車供電時斷時續，造成列車運行的不穩定。由于電弧的高溫溶蝕作用，加快了接觸線及受電弓的的磨耗速度，工作壽命縮短。一般燃弧標準

在客運專線接觸網動態檢測中部分區段也發現了燃弧現象，分析原因主要為導線的不平順和導線高度變化大，受電弓受到導線不平順缺陷擾動后，弓網產生劇烈的振動，造成拉弧。接觸網施工時的產生的硬點、接觸線材制作工藝不精均可能造成拉弧。消除拉弧現象的措施主要是對燃弧區段進行再次精調，保證接觸線的平順性。

三、結語：

客運專線聯調聯試期間除以上幾項動態檢測中常見問題外，還因為鳥窩、樹枝、雷電等自然因素導致跳閘等問題發生。這就要求接觸網系統在提高施工精度外還應加強對自然界帶來的危害進行及時巡查和排除。隨著客運專線的普及，接觸網系統越來越受到人們的重視，希望通過檢測技術的不斷提高和施工精度的不斷完善為高速鐵路提供更為可靠地供電保障。

參考文獻：

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