接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生原因分析與對策

張柳清 上海鐵路局調(diào)度所

接觸網(wǎng)硬點是接觸網(wǎng)系統(tǒng)的一大頑癥，破壞弓網(wǎng)間正常的接觸和取流，加速接觸導線和受電弓局部磨耗，危害導線和受電弓正常使用壽命，甚至造成事故，影響運輸安全。

為了減少硬點危害，保證弓網(wǎng)間正常接觸和取流是高速電氣化鐵路可靠運行，據(jù)此對接觸線硬點的產(chǎn)生原因、危害及處理提出一點看法及建議。

1 接觸網(wǎng)硬點

電力機車在運行中，其受電弓同接觸導線接觸面處于滑動摩擦狀態(tài)，為保證正常取流弓網(wǎng)間存在一定的接觸壓力。由于接觸懸掛某些部分或其他原因引起弓網(wǎng)間接觸壓力、相對位置和速度的突然變化，致使弓網(wǎng)關系產(chǎn)生瞬態(tài)變化，這種瞬態(tài)變化達到一定量化標準，稱之為硬點。

硬點是一種接觸網(wǎng)結構的本征缺欠，是接觸網(wǎng)接觸懸掛不均質(zhì)狀態(tài)的統(tǒng)稱，它是相對的，運行速度越高，表現(xiàn)越明顯。因此接觸網(wǎng)硬點是評價和衡量高速電氣化鐵路弓網(wǎng)關系一個重要參數(shù)。

2 接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生原因分析

2.1 施工或檢修過程產(chǎn)生的硬點

施工或檢修時，因各種原因（如無張力放線，使用夾線工具不當，人員上、下導線，重物掛在導線上等等）造成的接觸線彎曲變形，特別是上下彎將造成受電弓離線及離線后的沖擊硬點。采用無張力放線或不穩(wěn)定的小張力放線，造成接觸導線在展放的過程中，時松時緊擊打鋼軌和軌枕，損傷接觸導線接觸面平順度，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(fā)生變形、扭曲、硬彎，也會造成硬點。

2.2 接觸線"V"型變化

接觸網(wǎng)在線路與橋隧、站場與區(qū)間、聯(lián)接處及錨段關節(jié)處等，如果在檢調(diào)中處理不好就很容易存在導線"V"型及"V"型變化，在導線"V"型變化較大或導線"V"型轉換點，就會造成較大沖擊硬點。

2.3 接觸網(wǎng)零部件產(chǎn)生的硬點

在分相、分段、導線接頭處、電聯(lián)接線夾處、補強處、導線定位、線岔、中心錨結等，由于重量的突然增加，受電弓的接觸力突變，引起弓網(wǎng)間的接觸力突變形成硬點。

接觸線上的零部件安裝不規(guī)范也會導致硬點的產(chǎn)生。如電聯(lián)接線夾偏斜、吊弦線夾偏斜、接頭線夾偏斜、定位器線夾偏斜等。當受電弓通過時，導線抬升，線夾偏斜產(chǎn)生硬點或打傷、打壞受電弓。

2.4 非接觸網(wǎng)原因產(chǎn)生的硬點

其它原因也能引起的接觸力的突變點，稱為接觸硬點，如受電弓振動、擺動、線路三角坑等等，常見的有以下兩種情況：

2.4.1 機車受電弓產(chǎn)生的硬點

在機車的運行取流過程中，運行的受電弓與接觸網(wǎng)之間進行的相互作用、相互匹配非常復雜，影響接觸硬點的因素也很多，除機車車速、加速度以外，如受電弓的彈性系數(shù)、受電弓歸算到接觸導線上的質(zhì)量等也能影響到接觸硬點。

2.4.2 線路產(chǎn)生的硬點

線路變坡點也會引起機車及受電弓位置突變造成硬點，例如線路的變坡點，特別是正坡直接變成負坡的變坡點。此外，在有些地方線路路基彈性系數(shù)變化大、鋼軌的接頭不齊、線路病害等引起機車左右擺動、上下震動，從而引起接觸網(wǎng)與受電弓之間的位置突變造成硬點。

3 接觸網(wǎng)硬點的危害

3.1 接觸硬點的機械危害

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）。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、受電弓、接觸網(wǎng)、牽引變壓器及供電系統(tǒng)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(shù)）數(shù)值較小時造成弓網(wǎng)之間接觸不良，沖擊加速度數(shù)值較大時就會造成離線。離線產(chǎn)生高溫的電弧，到一定程度時會對接觸網(wǎng)、受電弓產(chǎn)生機械破壞。受電弓和接觸導線之間發(fā)生的水平和垂直方向撞擊，加大接觸導線和受電弓局部機械磨耗，長期運行，會造成接觸網(wǎng)斷線和受電弓折斷，引發(fā)弓網(wǎng)事故。

3.2 接觸硬點的電氣危害

硬點導致受電弓和接觸網(wǎng)在發(fā)生離線時，會伴有火花或電弧產(chǎn)生。拉弧產(chǎn)生的局部高溫（最核心處有幾萬度），一方面使接觸導線、受電弓點蝕和汽化，從而惡化弓網(wǎng)取流關系，同時點蝕、汽化也減少接觸導線、受電弓的強度和使用壽命，惡化接觸線或受電弓的電能傳輸，長期運行，甚至于造成斷線事故；另一方面拉弧產(chǎn)生的高溫能使接觸導線內(nèi)部應力變化，造成接觸導線局部退火，使其機械強度大幅下降，易被導線張力拉斷。

3.3 接觸硬點對周圍的環(huán)境危害

接觸硬點對周圍的環(huán)境產(chǎn)生強烈電磁波和輻射，污染環(huán)境，并對周圍通信線路產(chǎn)生干擾。

4 減少接觸網(wǎng)硬點的建議

從理論上講，幾乎不可能從根本上消滅硬點，但可將其減小到允許范圍內(nèi)。

4.1 組織整治錨段關節(jié)不平順

4.1.1 申請?zhí)齑?，對接觸線錨段關節(jié)處不平順進行整治調(diào)整

圖1 接觸線示意圖

組織工區(qū)對管內(nèi)錨段關節(jié)進行復測普查，通過申請?zhí)齑靶?、開展集中修等方式集中力量，對錨段關節(jié)定位器坡度明顯偏小和非支抬升不夠的缺陷問題進行技術工藝改進，完成整治調(diào)整，保證錨段關節(jié)處的接觸網(wǎng)符合技術標準，兩接觸線的過渡平滑，消除硬點（見圖1）。

4.1.2 結合實際，對檢修標準工藝進行修訂完善

根據(jù)整治調(diào)整工作的實踐，對《接觸網(wǎng)檢修技術標準》和《接觸網(wǎng)檢修工藝》中的錨段關節(jié)的檢修標準及檢修工藝進行修訂完善，進一步規(guī)范各網(wǎng)工區(qū)在日常檢修作業(yè)，并加強對檢修標準和工藝執(zhí)行情況的指導檢查，抓好長效維修管理。

4.2 采用五輪整彎器整正硬彎、漫彎

對于硬彎、漫彎的整正，可采用五輪整彎器（或五輪校直器）壓緊輪線，來回多次對硬彎、漫彎處平整（見圖2）。

圖2 五輪整彎器工作示意圖

4.3 調(diào)整吊弦鋸齒形高差

承力索通過吊弦保持接觸線的平順，而吊弦的長度比較難于控制，常常產(chǎn)生鋸齒形高差導致受電弓波浪起伏、離線，使受電弓沖擊變大產(chǎn)生硬點、拉弧等問題。應組織開展集中整治，嚴格按照相鄰吊弦或吊弦與定位之間的高差不超過10 mm的技術標準，全面抓好調(diào)整控制，同時盡量減少調(diào)整的吊弦數(shù)量、保持導線高度正常，可有效地消除和控制了該問題引發(fā)的硬點。

從圖3可知，通過對產(chǎn)生鋸齒形高差的幾處吊弦的調(diào)整，盡量將接觸線調(diào)整平順，可使由此產(chǎn)生的接觸網(wǎng)硬點得到有效地消除和控制。

圖3 支柱間吊弦鋸齒形高差調(diào)整前后的折線對比圖

4.4 加強工供聯(lián)控

針對工務軌道線路影響而產(chǎn)生的接觸網(wǎng)硬點，應大力加強工供聯(lián)控，通過采取完善的對策措施，完善和落實工供聯(lián)控機制，可有力地促進消除和控制以此產(chǎn)生的硬點。

5 結論

隨著我國高速電氣化鐵路快速發(fā)展，如何更好的消除接觸線硬點帶來的不利影響，要求我們在借鑒先進技術同時，不斷總結經(jīng)驗，摸索規(guī)律，以期在消除接觸線硬點、改善弓網(wǎng)取流的工作上取得更多更大突破。