浅谈提高重载铁路接触网稳定性的几点措施

摘 要：本文结合大准重载铁路简要介绍了接触网及其重要性，并从接触悬挂、电连接器方面存在的问题着手，从改善接触网弹性；提高接触网防风能力；重点部位增设电连接器方面提出了改善接触网稳定性的措施。

关键词:接触网；接触悬挂；吊弦；跨距；防风支撑；电连接器；稳定性。

中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)12(b)-0000-00

1大准铁路概括及提高接触网稳定性的意义

大准铁路全长264公里，是内蒙古境内第一条电气化铁路，属Ｉ级单线电气化铁路，是我国第二条开行万吨列车的重载铁路，2010年全年的铁路运量为7100万吨，同时大准铁路的运量仍在不断的攀升，从而对铁路接触网稳定性提出了更高的要求。因此作为大准铁路人对重载铁路接触网稳定性的探讨任重而道远。

2 接触网性能及特点

电气化铁路牵引供电系统的主体接触网，其性能的优劣直接决定着电力机车受电弓的受流质量，最终影响列车的运行速度与安全。而且接触网的特殊性主要表现在露天设置，对气候变化敏感；无备用性(决定它的脆弱性和重要性)；机电复合性；负荷的不确定性和移动性。由于这些特殊性；接触网故障复杂而频发。接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的稳定性将直接影响着电气化铁路的运输能力。接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。它由接触悬挂、电连接器、支持装置、支柱等几部分组成。

3 接触悬挂、电连接器的作用

接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索和补偿器以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其作用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。

接触网中另一个重要部件称作电连接器，它是由导电性能良好的材料制成，其作用是将接触悬挂各分段供电间的电路连接起来，保证电路的畅通，通过电连接可实现并联供电，减少电能损耗提高供电质量。

4 通过提高接触悬挂稳定性可提高接触网稳定性

4.1 接触悬挂稳定性的主要衡量标准：(1)接触网弹性是否均匀;(2)接触悬挂在受电弓压力及风力作用下稳定性是否良好。

4.2 改善接触网弹性可提高接触悬挂稳定性

为了使接触网每一处的接触悬挂弹性具有均匀性，最好的方法就是要尽量地减小接触线的驰度，从而来减小接触悬挂的弹性。根据多年来接触网的运行经验，首先在接触网重点设备（包括分段、分相、绝缘器、线岔）处安装带弹性吊弦，减小这些设备本身重量对受电弓通过时的作用力，来提高设备的弹性均匀程度和稳定性，有利于消除硬点。其次在非重点设备区段内最好安装可调节整体吊弦，通过计算后一次性安装到位，导线高度基本一致，相对高低误差特别小，而且整体吊弦的分流可靠性强，有利于提高接触悬挂整体弹性均匀度。最后考虑到线索的安全系数及接触线磨耗后能够承受的张力减小，我们可以适当地增加接触线和承力索的设计张力，如将接触线的张力增加到15kN，承力索的张力增加到20kN，即接触线的张力增大50%，接触网的弹性可以减小33%。由此可见增大张力可有效地减小接触悬挂的弹性，提高导高的均匀度。而减小弹性正是我们提高接触悬挂稳定性追求的目标。

4.3 加强接触网防风能力提高接触悬挂稳定性

4.3.1 接触网防风的重要性

接触网具有露天设置的特殊性，受风力的影响是不容忽视的，特别是北方地区，不仅年平均风力比较大，而且个别特殊地段的地貌活像一个倒置的喇叭，地理位置比较高，遇到恶劣天气风力有时可以达到十级以上，所以解决接触网防风问题是一个艰巨的任务。

4.3.2 接触网在风力作用下容易发生故障的原因

在链式悬挂中，风同时作用在承力索和接触线上，由于接触线和承力索通过吊弦相互作用，接触线风偏移状态比较复杂。风口地段实际瞬时风速值往往大于设计时采用的地区性一般最大风速值许多，特殊情况下持续的平均风速值也大于设计最大风速值。二是风力的另一分力使定位管较大幅度摆动，此时定位管不但对接触线受风偏移无阻挡里，反而带动定位点摆动使定位点失稳，形成定位点两侧接触线一定程度的附加偏移。风力造成接触线两个偏移叠加，使跨中接触线偏移超出允许范围，受电弓通过时接触线脱弓，从而引起剐弓。

通过接触网受风偏影响引起的弓网事故进行分析，大部分故障发生在直线区段的跨中附近。究其原因主要是直线区段的风口地段接触网跨距比较大；接触网支撑装置防风能力差。

4.3.3 接触网防风的具体措施

在大准实践经验证明，防风措施之一是在重点风口地段原跨距为55米~60米应重新排列加密接触网支柱，减小技术跨距，一般保持在40米左右的跨距效果比较好。措施二是在定位管与腕臂管间安装防风支撑装置，使定位管与腕臂间有刚性连接固定，在遇有大风时，能有效限制接触线偏移，达到接触网防风目的。措施三是在定位管和定位线夹间设置防风拉线，可以防止定位管和定位器在压力负载下变弯；并在逆风负载下保持接触线的拉出值。

5 增加重点部位电连接器可提高接触网供电能力稳定性

5.1 电连接器的种类

根据电连接器的安装位置不同可分为横向电连接器、股道电连接器、道岔电连接器、锚段关节电连接器、隔离开关电连接器、避雷器电连接器，共六种电连接器。

5.2 锚段关节电连接器和隔离开关电连接器容易发生故障原因

六种电连接器中其中锚段关节电连接器和隔离开关电连接器安装工艺要求比较高，而且故障率比较高，发生事故影响范围比较大。大准铁路电连接故障率上升主要原因是因为运量逐年增加，供电能力增大，现用的电连接瞬间载流能力不足；再加上北方地区昼夜温差比较大，春秋季节的温差可达到25度左右，在预制电连接时预留量不够的话，很容易造成线夹与线索拉脱，造成电连接器拉坏或者损坏。

5.3 隔离开关处增加电连接可提高接触网供电稳定性

5 总结 接触网是一种特殊的供电线路，本文结合大准铁路实际运行情况，通过对接触网中的接触悬挂、支持装置、电连接等几部分着手，对现存问题进行分析，并对如何提高接触网稳定性提出了经验性建议，希望通过自己对接触网稳定性的阐述，提高接触网运行安全可靠性，为正在进行的大规模铁路建设，尤其是电气化重载铁路建设提供有利的帮助，促进铁路事业更加飞速的发展。

参考文献

[1] 吉鹏霄.接触网[M].北京：化学工业出版社，2006.7

[2] 张万里.接触网工技术问答850题[M].北京：中国铁道出版社，2006.9

作者：李剑宇，男，1984年7月13日出生，工作单位：大准铁路公司

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