基于电气化铁路接触网硬点探讨

【摘 要】近几年，随着我国电气化铁路不断兴建和既有线路电气化改造，弓网受流关系成了铁路安全运营的关键，而接触网的无备用特性，一旦出现故障，就会造成大面积的押车和列车晚点现象，因此越来越多的人注意到接触网设备的运行状态。随着我国电气化铁路不断提速，接触网硬点对铁路运营的危害性也更加突出，硬点容易造成弓网瞬间分离，产生电弧，电弧产生高温能使接触铜导线加速氧化，缩短寿命，严重时会烧断接触线，造成弓网事故，中断行车。硬点与列车运行速度和环境温度变化存在着一定的相对关系。所以完全消除电气化铁路上的硬点是不可能的，但是通过合理的精细化检修，是可以降低硬点危害性，保证弓网受流质量。本文重点对电气化铁路接触网硬点危害、产生原因、检测方法、对策展开探讨，从而对以后接触网硬点的预防提供一些合理化的建议。

【关键词】电气化铁路;硬点;接触网

1 接触网硬点的危害

1.1 接触网硬点的定义

电力机车在运行中，机车受电弓与接触线接触力的变化是非常复杂的，通常我们称引起机车受电弓与接触线的接触力突然变化的地点为接触硬点，统称硬点接触网上引起的接触力突然变化的地点为接触网硬点

1.2 接触网硬点的危害

接触网硬点是造成电气化铁路列车运行过程中公网故障的主要因素，它对接触网和受电弓的危害主要表现在机械特性伤害和化学伤害。

1.2.1 机械特性伤害

接触网硬点造成的机械特性危害主要是受电弓和接触网硬点的机械撞击造成的伤害，大部分的伤害发生在受电弓上，轻微的会造成受电弓碳滑板撞伤，缩短使用寿命，严重时会造成打工和刮弓等重大弓网事故，对接触网的危害主要是局部刮伤，严重时会产生塌网事故，影响行车。

1.2.2 电弧伤害

所谓化学伤害就是受电弓在碰到接触网硬点，产生瞬间离线，由于接触网27.5kV高电压，使得受电弓和接触线间的空气发生电离，产生电弧，造成受电弓和接触线间产生拉弧。

瞬间离线时产生的高温电弧，释放出大量热量，对受电弓的主要表现在对弓头的点蚀和汽化，对接触导线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化意外，还有就是对导线高温退火，影响其物理性能。

2 接触网硬点的产生原因

2.1 施工验收中存在问题

施工放线过程不规范，未采取横张力放线。施工单位为了抢时间、赶进度，接触网接触线和承力索一般采用小张力放线，未采用横张力放线，未按要求进行补偿坠陀加载超位，接触线易形成硬弯。

施工过程未按设计院出具的设计技术要求，盲目施工。施工单位没有依照设计人员根据导线材质、额定张力的不同计算出的放线张力、跨距比作为依据，盲目依照以往的施工经验，人工加载架线张力，从而导致接触线架设的张力、预拉伸不均匀，造成接触线弯曲、变形，造成接触网硬点。

施工过程中接触悬挂参数调整不到位，未按设计标准执行。接触网定位器定位点与相邻两吊弦高差过大，形成正“V”或是倒“V”字;接触网定位器间隙过小（坡度小），导致定位点处接触线没有足够的抬升空间;与接触线直接接触的线夹（分段绝缘器、电联接线夹、接触线中心锚节线夹、吊弦线夹）未按规定安装，出现装反、偏斜等，造成打弓。

2.2 运营维修中产生的问题

在对接触网的日常维修中，由于各车间作业地点分散，无法统一的使用轨道车进行作业，只能用梯车作业，受高度限制，在对一些吊弦线夹、承力索中锚线夹、电联接线夹进行检修时，检修人员往往踩踏在接触线上进行，造成接触线变形，形成硬点。

在冬季和夏季，接触线在热胀冷缩的影响下，往往产生与接触线直接接触的线夹（分段绝缘器、电联接线夹、接触线中心锚节线夹、吊弦线夹）偏斜，形成硬点，造成打弓。

2.3 其他专业因素造成的硬点

工务专业：硬点也是一个相对的概念，接触线平滑时，由于工务部门对道砟进行清筛;或者是线路质量较差，高低不平、道床弹性不良等病害，随着速度的提高，也会因道床的原因产生瞬间离线的现象。形成硬点，造成拉弧。

机务专业：由于部分电力机车受电弓日常检修不到位，受电弓螺母松动，受电弓不稳定，摆动加大，接触压小于标准值，在运行中易产生离线、打弓、刮弓现象。

厂家原因：某些线材在出厂前，由于生产工艺和材质的不同，以及在搬运过程中很容易产生不规则的硬弯，而这些硬弯在放线过程中很难被发现，但随着运行过程中受电弓的不断摩擦，就会慢慢形成硬点。

3 接触网硬点的检测方法

接触网硬点的检测一般采用步行巡视和接触网动态监测车相结合的方法，对于与接触线直接接触的线夹（分段绝缘器、电联接线夹、接触线中心锚节线夹、吊弦线夹）采用步行巡视便可以发现其工作状态。

对于综合性的或其他专业引起的接触网硬点的检测，就必须用到接触网动态检测车，它采用在受电弓两滑板下方各安装一个加速度传感器，受电弓碰撞到接触网硬点时，会产生一个向下的加速度，根据加速度的大小，我们可以人为的把接触网硬点分成三个等级如表1：

表1

一级硬点一般在可控范围内，二级和三级硬点应要求各车间对硬点所在处所，进行平推检查，组织处理，并对出现硬点的原因进行分析，举一反三，纳入以后的检修重点。

4 接触网硬点的防范措施

4.1 重视设计文件，从源头消除接触网硬点隐患

仔细审核设计图纸，将隐患消灭在源头。认真参照设计图纸核对现场施工接触网跨距比，跨距比保证在跨距差不大于小跨距的25%之间，保证接触网的稳定和良好的弹性，消除非接触线弯曲的隐形硬点。

4.2 加强对施工过程中的控制，从过程中杜绝接触网硬点

对施工、盯控人员进行施工前培训。施工作业前，对施工领导人、作业人员、提前介入的盯控人员，进行专门的技术培训，对接触网硬点产生的原因、施工过程中易产生接触网硬点的施工关键点，严格按照设计内容和技术条件施工，杜绝野蛮施工、经验施工，盯控人员严格把关，发现不合理的施工过程及时制止。

加强对施工单位施工过程的控制。施工单位尽可能采取恒张力放线车，规范施工工艺和标准。站场改造采用人工放线施工，按标准采取增加补偿坠陀超拉，承力索、接触线应分级进行超拉，严禁在同一转换住、道岔柱双线腕臂柱和硬横梁上同时超拉两根线索，超拉时间慢，消除蠕变后，方可进行吊弦安装，改进施工过程中各零部件的施工工艺。施工时要严格按照施工规范及技术交底进行施工，加强过程监控，设置卡控点，在工艺上保证导线顺直、光滑、无硬弯。在与接触线直接接触的线夹（分段绝缘器、电联接线夹、接触线中心锚节线夹、吊弦线夹）严格按照施工规范要求以及技术交底要求进行施工和检修，做到关节密切、水平，电连接线夹不偏不斜，分相各部件连接紧密，与导线要密贴，作业过程中严禁踩踏上述部位，连接部件安装完毕后要进行全面检查、校正、测量。

4.3 多专业协调合作，共同消除非接触网硬点形成的过程

提高接触导线质量，综合考虑高速接触网导线的技术要求，通过对导线的张力、截面积、线密度、合金化、导电率等技术参数的合理选择、加大对导线材质、制造工艺和制造设备研究。使生产出的接触线具有内部材料金相组织颗粒细小，分布均匀，线面具有良好的平顺性，从而保证导线在工作张力下刚度均匀。

在工务部门进行大机清筛、更换道岔等有可能影响轨平面高度的施工，供电部门要及时对作业地段进行复测，检查导线高度是否超标。若发现超标，及时要点处理，机务部门要定期对受电弓零部件进行检查，及时更换老化的零部件。

5 总结

受电弓和接触网是两个独立的机电系统，各自有自己独特的机械特性和技术要求，受电弓是附属于电气列车的受流设备，随电气列车告诉运行，接触网是固定在地面上的供电设备，一方面是牵引电流的承载者，另一方面又是受电弓滑行的“轨道”，只有当弓网在几何、电气、机械、材料等方面相互匹配，消除因设计、施工、维修、运营带来的接触网硬点，弓网才能形成一个有机的整体。

[责任编辑：薛俊歌]

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