分析电气化铁道接触网硬点及处理措施凌旭东
发表时间：2018-05-10T10:26:43.480Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：凌旭东
[导读] 摘要：轨道运输在我国交通运输行业中起到非常重要的作用，电气化铁路的发展更是一种先进的轨道运输方式。
（呼和浩特铁路局呼和浩特供电段内蒙古呼和浩特 010070）
摘要：轨道运输在我国交通运输行业中起到非常重要的作用，电气化铁路的发展更是一种先进的轨道运输方式。但电气化铁路也有一些常见问题，尤其是接触网硬点的问题，影响着铁路的运营安全和质量，铁路工作者必须就此做深入研究和改进。本文就电气化铁道接触网硬点故障及处理措施进行简要分析与探讨，以供参考。
关键词：电气化铁道；接触网；硬点；处理措施
伴随电气化铁路的出现及列车速度的提升，机车的弓网关系受到铁路行业足够的重视，然而接触网硬点问题始终对铁路弓网的受流质量有不良影响，会导致接触网和受电弓的机械性损坏，甚至会导致弓网故障，加快受电弓和导线的局部性磨损，减少使用寿命，威胁铁路运输的安全。事实上，接触网是电气化铁路的主要构成部分，提高铁路机车行驶速度的关键在于构建良好的弓网环境，而了解并解决接触网硬点问题是构建良好弓网环境的主要方式。
1电气化铁路接触网硬点
在电气化铁路中，电气化铁路接触网是用于受电弓稳定取流的一种特殊的高压供电线，其任务主要是对电力机车进行持续供电。在电力机车行驶过程中，受弓与接触导线间产生滑动摩擦，只有在弓网间保持稳定的接触压力，才能够正常取流。因为接触悬架并非钢性固定，而是具有一定的弹性。因此，电气化铁路接触网与受弓间的接触压力也处于动态变化中，当这种非线性变化达到一定程度时就称为硬点。硬点来源于结构上的固有缺陷，同时具有相对性。机车运行速度越高，表现越是突出。当前对硬点的检测一般采用将加速度或压力类传感器安装到受弓上测得，对电气化铁路接触网硬点进行准确有效的评价是关系到电气化铁路提速的关键因素。
2铁道电气化接触网硬点的原因
2.1设计
在进行接触网设计时，在关节式分相和绝缘锚段关节中采用具有较大重量的定位器件，很容易集中重量，进而导致定位器中的接触网出现十分严重的重量集中现象，最终使的该处的弹性无法达到规定要求。而且在设备原件以及分段分相接头的地方，上网连线，隔离开关以及避雷设备等都有一定的重量，这些都造成接触网线弹性度不均匀，在接触过程中容易引发受电弓出现较大的接触力突变，甚至在这一区域形成更大的冲击硬点。
2.2悬挂形式
由于受到来自悬挂方式、线路、机车运行等多方面的影响，因此应根据实际情况来选择接触网的悬挂形式。目前我国铁路大多数采用简单直链型悬挂，当有特殊情况发生时，可能导致承力索与接触线之间出现的张力差较大，造成接触网的张力及弹性不均匀，导致在支点处容易出现硬点。
2.3日常检修
在进行日常检查接触网的过程中，接触线与分段绝缘设备或分相绝缘设备之间的连线过渡的平滑度不够，或者定位点处设置的设备发生临时调整，接触线与分相或分段绝缘设备之间的间隙过大也会使受电弓无法抬升到规定高度，导致出现硬点。
2.4接触线材质
通常情况下,接触线的内部材质务必要做到颗粒大小规整、均匀分布,并且导线的线材刚度也需要尽可能均匀。然而由于生产厂家的不同,会导致整个接触网的接触线材质不同,造成线路刚度分布不均,在长时间的磨损下就会出现接触网硬点。此外,在对接触网导线进行加工制造的过程中,还可能由于导线的金属材料不合格或者加工制造工艺的不合理等因素而造成接触网硬点。
2.5线路质量
线路路基，特别是桥头以及隧道口等位置出现问题，都会给线路质量带来干扰，造成铁道电气接触网在参数方面出现严重改变。此外，线路晃车与接触网线硬点之间息息相关，如线路出现严重晃车问题，也会提高接触网硬点形成风险。针对一些地势起伏较大的区域，因为线路需要面临正坡道负坡的转换，在这种情况下很容易在弓网上形成严重的变坡点。如果接触导线正好位于其中某个变坡点，就很容易导致接触网线中出现明显的硬点。另外，线路道床在实际铺设过程中的铺设质量和在具体施工过程中所选用的施工方式等，均会导致接触网受到相应影响，引发硬点问题，加之工务的集中修整道，供电不能及时根据工务参数调整接触网，都会引发硬点问题。
3铁道电气化接触网硬点的伤害
3.1机械损伤
在机车高速行进的过程中，接触网硬点会导致接触网导线以及机车的受电弓发生刮伤、撞伤以及变形等损伤。而当受电弓产生变形后，其又会导致接触网导线被刮断，进而引起供电中断，使得列车的正常运行受到影响。
3.2电弧伤害
由于接触网硬点的存在，在机车高速行进过程中产生的高压电弧对接触网以及机车的受电弓造成烧损、退火以及导线烧熔等损伤，情况严重时可能会导致接触网导线被烧断，而造成严重的事故。接触网硬点还会造成高速行进的机车上方的受电弓产生间断式的接触，会引起电力机车的取流发生瞬变，形成过电压与电磁谐波，而且还会导致接触网以及受电弓烧损，这会导致设备受损，严重影响供电系统与电力机车的性能。
4铁道电气化接触网硬点的处理策略
4.1科学选择定位器及导线接头位置
选择定位器时，可以选择非限位定位器作为定位器。此外，槽型铝合金或者轻型铝合金定位器也属于该改建工作中使用的定位器类型，此类定位器的应用有利于解决过去镀锌钢管定位器本身存在的质量集中问题，避免出现质量过大的现象。选择接头位置时，选择没有接头的线索锚段的形式，能够很好地避免导线接头位置出现硬点。
4.2合理安装接触线中心锚结及电连接线
针对接触线中心锚结进行安装处理的过程中，应保证其悬挂高度高于接触线20毫米至30毫米，通过这种方式来促进硬点的有效减小。
此外，必须要保证中心锚结在线夹上安装标准和规范，防止出现碰弓现象，通过这种做法减小硬点发生率。针对电连接线开展安装的过程中，应保证线夹处于端正状态，杜绝存在偏斜问题，此外，线夹的安装位置必须要高于设计值20毫米至30毫米，利用这些方法来防止硬点。一定要综合分析温度发生的具体变化及其对接触线以及承力索实际伸缩的影响程度，对电连线进行合理预留，同时根据电连接材质及结构高度，采用正确的电连接安装方式，避免因线夹不端正或质量下移引发硬点。
4.3科学选择吊弦点安装及线岔
在针对吊弦点位置进行安装时，在钢轨中找到其具体的设计安装点，同时进行明确标记，之后对具体位置进行进一步精确处理。在此过程中，应保证吊弦点相互间的高度不要出现偏差，确保接触线能够处于相同水平线，并防止吊弦线夹发生偏斜，以免形成硬点。科学选用线岔。选择无交叉线岔来使用，促使岔心位置的两条导线能够位于相同平面内，同时保证导线在通过岔心过程中侧线在正线上方，通过这种方式减少硬点问题。
4.4加强关键故障部位检测
针对检测车检测结果表明其硬点数值偏大或者数值出现突变现象以及数据严重叠加等位置，必须要加强相关检测工作，尤其是关节、分相、分段等处，此外，一跨内导线的具体高度相差多于150毫米的位置也属于关键检测位置。我们必须要综合分析检测车检测所得的硬点数据，在相应范围内，借助接触网激光针对检测车对硬点的具体公里标志进行科学检测，之后开展相关查找工作，特别是要对一跨内的不同定位点以及吊弦点实施彻底检测，并加强对线夹以及其他载荷相对较集中的位置的检测工作，有效预防硬点。
结语
铁路是属于联动系统，电气化铁路提速的基础是整治缺陷，虽然运行中不能完全消除接触网硬点，但是列车运行中可以依据相应技术最大限度降低硬点的影响，此时需要适当提高日常维护检修、管理的水平，充分分析线路实际情况以后进行专业化的检测。
参考文献
[1]张秀秀,赵明学.接触网硬点产生原因及如何减少硬点的建议[J].中国机械,2015(6):114-115.
[2]徐志国.铁道电气化接触网硬点原因和改进方法[J].城市建设理论研究:电子版,2016(6).
作者简介
凌旭东（1987.11-），男，内蒙古赤峰人，内蒙古农业大学电气工程及其自动化学士，助理工程师，单位：呼和浩特铁路局呼和浩特供电段，研究方向：电气工程及其自动化
