电气化铁路接触网硬点产生原因及改进措施

摘要： 电气化铁路接触网硬点一旦形成，很容易造成破坏机车稳定受流，影响电力机车弓网关系，造成严重后果。本文就电气化铁路接触网硬点产生的原因，提出了防范与整治接触网“硬点”的几项措施。

Abstract： The hard spot of electrified railway contact net once formed， will easily result in the destruction of stable flow of locomotive， and affect the pantograph of electric locomotive， cause serious consequences. This paper puts forward several measures for the prevention and remediation of hard point， based on the analysis of its causes.

关键词： 电气化铁路；接触网；硬点；整治措施

Key words： electrified railway；contact net；hard point；countermeasures

中图分类号：U225 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）10-0098-02

0 引言

自2013年12月28日零时起，我国铁路迎来了动作最大的一次运行图调整，沪哈高铁、厦深高铁、西宝高铁等7条铁路同时开通运营。在增开的75对客车中，尤以新增上海至哈尔滨、北京至桂林、广州至青岛的3条长距离高铁线最为瞩目。列车在提速的同时，也对电气化铁路弓网关系提出了更为严格的要求。

当弓网处于理想状态时，接触压力是恒定的，受点弓会沿着接触线匀速前进，为电力机车提供稳定的电能和电压。然而在现实生活中，理想状态是不存在的，受种种条件的限制，受点弓和接触线间的压力不是恒定的，随时都在变化。列车在高速滑行的过程中，受电弓和接触网之间会出现冲击、离线和硬点。其中，硬点是破坏机车稳定气流，影响电力机车弓网关系的最主要原因之一。硬点产生后，不仅会加快接触导线和受电弓滑板的耗损和撞击，还会造成硬点部位出现火花或拉弧现象，大大减少了弓网的使用寿命，另外还会影响弓网的良好受流，甚至出现弓网故障危及行车安全。因此，怎样减少硬点，保证受电弓与接触改善接触网的质量，一直是铁路工作者们思考的问题。其中，找出硬点产生的原因并进行防治是保证良好的弓网关系的重要手段。

1 硬点产生的原因

接触网产生硬点的原因很多，根据技术维修人员以往的维修处理经验，可主要归结为以下几点：

①施工工艺不规范。施工时，因放线张力不均或者踩踏接触线导致导线出现弯曲和扭面，从而出现硬点。②临时吊线不统一。施工时，在架设完承力索和接触线之后，如不能及时安装吊弦和定位装置，就往往需要用临时线来固定。但受条件限制，临时吊线的规格不一，势必会造成施工的随意性，临时吊线的长度不均，承重情况也不尽相同，长度较短的临时吊线承受负荷过大，从而出现硬点。③接触线上的零部件安装不规范。在施工过程中，由于接触线的导高调整不当，造成坡度变化不符合规范；锚段关节处或者电分别锚段关节处或电分相处两转换柱之间导线交叉处没有在一条水平线上，等高部位接触线长度较短；定位点处导高与第一吊弦处导高没有处于一个水平线上；定位器坡度过小，造成限位间隙小从而出现硬点。④线路质量不过关，施工不当。受轨道线路不平和运行时车体晃动等的影响，铁路接触网容易出现接触力突变，产生严重后果，如影响床的弹动系数和震动周期，还会造成道床和轨道危害。此外，在施工时，因施工不当，如违规作业，在没有与相关管理单位取得联系并得到允许的前提下，擅自进行拔道，造成铁路轨道面和侧面的限界超出正常值，都会出现硬点。因此，铁路接触网的线路质量对接触力的影响是很大的，必须谨慎对待。

2 接触网硬点的危害

接触网一旦产生硬点，势必会影响弓网运行关系，造成极大危害。具体表现在：

①造成机械伤害。接触网硬点会造成受力电弓和接触导线的撞击，必然会加大机械耗损。长此以往，会出现接触网断线和受电弓的折断，出现电网事故。②电弧伤害。硬点会造成弓网离线，在离线瞬间产生的高温电弧，会严重危害到受点弓和接触网的安全。接触网硬点会造成机车受点弓离线，危害到机车牵引电机和受点弓等以及供电系统。导线硬点会影响加速度，过大时会出现离线，造成机械破坏。对接触导线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化以外，就是对导线的高温退火。对受电弓的伤害主要表现在对弓头的点蚀、汽化；过小时会出现弓网接触不良。③污染环境。弓网离线时，产生的高温电弧会产生强烈的电磁波和辐射，不仅对环境的危害巨大，还会严重干扰周围的线路。

3 接触网硬点治理措施

目前，受技术水平和接触网本身结构的限制，以及铁路运行的状态下，要彻底消除接触网硬点很难做到，只能减少。本文根据电气化铁路接触网的硬点产生原因，提出了几点治理措施：

①因施工时人员踩踏和工艺不精造成导线扭曲和扭面，产生的硬点。可以通过作业车检查，用手触摸或者远距目测的方法发现硬点所在位置，再用导线直弯器和扭面器处理。②因中心锚结绳松弛产生的硬点。先检查补偿装置有无坠砣卡滞情况，处理完毕后再测量接触线中的锚的导高，调整中锚绳，在保证其基本不受力的情况下，增加吊弦，并让其受力，从而达到消除硬点的目的。③因两相邻吊弦高差过大，超过10mm，产生的硬点。首先通过测量吊弦处导高的方法检查，一般使用测杆或激光测量仪。通过调整吊弦的长度的方式调节高度差。同时注意控制吊弦间距在8m之内，确保吊弦受力情况均匀，从而消除硬点。④因定位点处和第一根吊弦的高度不等，定位点处受力过大，产生的硬点。通过调整吊弦位置的方法来调整导高，若无法调整，则通过更换吊弦的方法从而消除硬点。⑤因锚段关节处或者电分相处两转换柱间导线交叉处没有在一条水平线上，造成受点弓无法平滑过渡，产生的硬点。可以通过测量关节处的吊弦后，再相应的移动、调整和更换，延长等高处导线的长度，消除硬点。⑥因电连接造成接触网附加重量增加，质量过于集中，产生的硬点。在安装时，要注意线夹的端正。此外接触线线夹安装点要超出设计值20-30mm。通过以上措施都可以有效减少或消除硬点。另外受温度变化，承力索和接触线会出现伸缩。因此，电连接线要留有一定余量，避免因线夹外泄而产生的硬点。⑦因定位器坡度小造成高度差变大产生的硬点。定位器的坡度小，会减小限位间隙的余量，造成余量过小甚至没有余量。与此同时，定位点处的导线在静态情况下与第一吊弦点的导线高度相同，但在动态情况下，定位点会因与第一吊弦点的高度差变大，从而产生硬点。因此在维修时，要重新调整定位器的坡度至正常水平。

因此，在治理电气化铁路接触网的硬点时，要找出原因，有重点，有针对性的进行处理。结合轨检情况对接触网硬点检测数据进行分析，排除轨道和机车原因产生的硬点，提高硬点处理的针对性。

4 小结

高速铁路接触网是电力机车的输电线路，负责电力机车的供电工作。它通过输送电流，维持高速列车的正常运行。一旦接触网停电或与电弓接触不良，都会影响列车的供电情况。

综上所述，由于高速铁路的接触网是沿铁路线上空架设的，由于接触网是露天设置的，容易遭受风雨侵蚀。另外，高速运行时，接触网也容易受到电弓的震动和冲击。因此，接触网的电气性能及状态总是不断变化的。在此情况下，接触网常会出现硬点。通过分析，我们可以得出硬点产生的原因，有针对性的进行处理。逐步提高接触网的运行管理水平。

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