接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生原因及如何減少硬點的建議

1、接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生原因及如何減少硬點的建議隨著我國電氣化鐵路的飛速發(fā)展和列車運行速度的不斷提 高，特別是時速 350km/h 高速動車組的投入運行， 對弓網(wǎng)關系提 出了更高的要求。 正在運用各種先進的檢測手段對接觸網(wǎng)進行動 態(tài)檢測。其中，檢測的一個重要項目：硬點。本文根據(jù)第六次大 提速以來鐵道部綜合檢測車對濟南局京滬線、 膠濟客專線的檢測 結果，以及現(xiàn)場處理復測情況，分析了硬點產(chǎn)生的原因，指出其 危害，并從優(yōu)化接觸網(wǎng)設計、提高接觸網(wǎng)質(zhì)量等方面提出減少、 控制接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生的建議。1. 接觸網(wǎng)硬點接觸懸掛的硬點， 是接觸懸掛不均質(zhì)狀態(tài)的統(tǒng)稱。 接觸懸掛 的一個重要指標就是彈性均勻。 如果在接觸懸掛或

2、接觸線上的某 些部分， 如在跨距兩端的定位點處彈性變差或有附加重量時， 在 列車高速運行的情況下，這些部分都會出現(xiàn)不正常升高（或降 低），甚至出現(xiàn)撞弓、 碰弓現(xiàn)象， 也就是說在這些部位會出現(xiàn)力、 位置、速度或加速度等量值的突然變化。 形成這種現(xiàn)象的本征狀 態(tài)，稱為硬點。所以，硬點是一種結構的本征缺欠，并且是相對 的。越是高速時，表現(xiàn)越明顯。硬點是一種有害的物理現(xiàn)象，它 會加快導線和受電弓滑板的異常磨耗和撞擊性損害。 同時， 破壞 弓網(wǎng)間的正常接觸和受流， 常在這些部位造成火花或拉弧。 目前， 通常這種力、 位置、 速度或加速度的突然變化是通過在檢測受電 弓上安裝加速度傳感器來檢測，具體量化表分

3、類見表 1. 接觸網(wǎng) 硬點是評價和衡量高速電氣化鐵路弓網(wǎng)關系的一個重要參數(shù)。表 12. 接觸網(wǎng)硬點的危害接觸網(wǎng)硬點危害主要有以下三個方面： 一是造成受電弓和接 觸導線之間發(fā)生水平和垂直方向撞擊， 加大接觸線和受電弓局部 機械磨耗， 甚至會在受電弓滑板上留下明顯的撞擊痕跡， 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。 二是導致受 電弓和接觸網(wǎng)接觸不良，在瞬間發(fā)生接觸導線和受電弓機械脫 開，我們稱這種現(xiàn)象為 離線 。離線發(fā)生時，會伴有火花或電弧 產(chǎn)生，燒傷受電弓滑板和導線接觸表面，形成麻面，加速導線損 蝕。3. 接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生原因分析3.1 施工過程產(chǎn)生的硬點（1）采用無張力放或不穩(wěn)

4、定的小張力放線，造成接觸導線 在展放的過程中，導線時松時緊，損傷接觸導線的平順度；在導 線展放過程中使用 S 鉤懸吊導線，由于無張力或張力波動大造 成導線順線路方向前后竄動，導致 S 鉤損傷導線接觸線面。（2）在完成承力索及接觸線假設后，由于種種原因，都不 能及時安裝吊弦及定位裝置， 承力索與接觸線間一般要采用臨時 吊線固定，而對臨時吊弦的制作、安裝沒有統(tǒng)一規(guī)格，在現(xiàn)場施 工過程中隨意性較大， 導致臨時吊線的制作、 安裝沒有統(tǒng)一規(guī)格， 在現(xiàn)場施工過程中隨意性較大 ，導致臨時吊線的長度參差不齊， 長度較短的臨時吊線懸吊點因長時間承受較大的負荷而產(chǎn)生硬 點。（3）在假設后的接觸導線初伸長（蠕變）還

5、沒有拉伸到位 的情況下， 便安裝吊弦和定位裝置， 在后期導線初伸長拉伸到位 后，會在吊弦和定位線夾安裝處產(chǎn)生硬點。 而此時原先安裝的吊 弦和定位裝置會順著拉伸方向歪斜， 使安裝工藝不達標， 造成二 次安裝或反復調(diào)整。（4）在施工過程中，線路管理單位對線路起、撥道，線路 遲遲不能鎖定，造成接觸網(wǎng)反復調(diào)整，損傷導線。（5）吊弦、腕臂的預配制作精度不夠、安裝存在誤差，造 成二次安裝調(diào)整，損傷導線。根據(jù)國外高速鐵路經(jīng)驗，凡接觸線 上安裝的線夾均應一次安裝到位，二次安裝將會引起硬點。（6）由于工期緊迫，為搶工期出現(xiàn)踩踏和用力拉拽導線等 不規(guī)范作業(yè)和野蠻施工現(xiàn)象， 造成接觸導線線面不平直， 形成硬 彎或扭

6、面。3.2 接觸懸掛結構本身產(chǎn)生的硬點（1）集中負荷。如在導線定位、線岔、中心錨節(jié)、電連接 等處，造成接觸導線重量突然增加，引起弓網(wǎng)間接觸力突變，形 成硬點。（2）接觸網(wǎng)在線路與低凈空橋、站場與區(qū)間連接處及錨段 關節(jié)等許多地方存在導線坡度及坡度變化， 在導線坡度較大或導 線坡度轉換點，產(chǎn)生較大沖擊硬點。3.3 其它原因形成的硬點（1）接觸導線材質(zhì)產(chǎn)生的硬點，接觸線內(nèi)部材料金相組織 應做到顆粒細小、分布均勻，使得接觸線的剛度均勻，同時要有 良好的平順性。如果接觸線內(nèi)部存在孔洞、可以差異大、分布不 均或攢在異質(zhì)等， 接觸線再加上接觸張力后， 就會造成剛度不均， 容易受到?jīng)_擊，使弓網(wǎng)間接觸壓力突變，

7、產(chǎn)生硬點。接觸導線質(zhì) 量不良，在施工過程中也易產(chǎn)生硬點。（2）軌道線路原因產(chǎn)生的硬點，也是引起接觸突變原因之 一，特別在列車提速以后，線路的質(zhì)量對接觸壓力影響很大。如 道床的彈性系數(shù)、振動周期、坡道、曲線、道床和軌道病害等。（3）天氣狀況和受電弓質(zhì)量也是硬點產(chǎn)生的原因之一。如 大風、雨等惡劣天氣等，若受電弓質(zhì)量不良，碳滑板上存在小的 溝壑也容易對接觸線造成損傷，檢測時易產(chǎn)生硬點。4. 減少接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生的建議（1）從接觸網(wǎng)設計環(huán)節(jié)優(yōu)化接觸網(wǎng)結構和型式，從源頭上 減少和控制接觸懸掛結構本身產(chǎn)生硬點的根本措施。 設計部門應 對目前所采用的接觸網(wǎng)結構和型式進行分析， 對接觸網(wǎng)系統(tǒng)中硬 點多發(fā)、易發(fā)部

8、位，采取針對性措施，對接觸網(wǎng)結構和型式進行 優(yōu)化創(chuàng)新。 比如盡量避免接觸網(wǎng)導線坡度變化大， 合理選擇接觸 網(wǎng)零部件，減輕附加在接觸導線質(zhì)量， 增加接觸導線彈性均勻度， 改善接觸懸掛特性，最大限度減少接觸網(wǎng)結構本身產(chǎn)生的硬點。（2）從施工環(huán)節(jié)減少接觸網(wǎng)硬點：提高接觸網(wǎng)施工質(zhì)量是 減少和控制接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生的關鍵。 高速電氣化鐵路對接觸網(wǎng)的 施工人員素質(zhì)和施工質(zhì)量也提出更高的要求。在接觸網(wǎng)施工方 面，保證弓網(wǎng)關系良好的前提是：接觸導線架設質(zhì)量、施工計算 軟件的先進性和實用性， 施工測量數(shù)據(jù)的準確性， 以及先進的施 工工具、檢測工具和高素質(zhì)的接觸網(wǎng)專業(yè)人才。目前，國外對高 速電氣化鐵路施工有以下四點要

9、求： 一是施工精度要求高； 施工 預算工廠化；三是施工質(zhì)量現(xiàn)代化；四是施工人員專業(yè)化。特別 對施工精度要求很嚴格。 德國高速電氣化施工經(jīng)驗表明， 接觸網(wǎng) 設備預配、安裝在規(guī)定誤差范圍內(nèi)， 可以較好的控制接觸網(wǎng)硬點， 容易實現(xiàn)理想的弓網(wǎng)接觸質(zhì)量。 我國現(xiàn)階段接觸網(wǎng)施工質(zhì)量同國 外先進國家接觸網(wǎng)施工質(zhì)量相比還存在一定差距。 積極借鑒吸收 國外高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工的先進方法， 改變施工理念， 結 合目前接觸網(wǎng)施工的實際情況，培養(yǎng)高素質(zhì)的接觸網(wǎng)施工隊伍， 提高接觸網(wǎng)施工質(zhì)量， 是減少施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生接觸網(wǎng)硬點， 建造出 與高速電氣化鐵路相匹配高速接觸網(wǎng)的必然要求。（3）提高接觸導線質(zhì)量，綜合考慮高速接觸網(wǎng)對接觸導線 技術要求，通過對接觸導線張力、截面積、線密度、合金化、導 電率等技術參數(shù)的合理選擇， 加大對導線材質(zhì)、 制造工藝和制造 設備研究，使生產(chǎn)出的接觸線具有內(nèi)部材料金相組織顆粒細小、 分布均勻， 線面具有良好的平順性。 從而保證導線在工作張力下 剛度均勻，為接觸網(wǎng)具有良好受流性提供保證。（4）提高線路的質(zhì)量，加強與工務部門的聯(lián)系，減少線路 原因對弓網(wǎng)間解除壓力的影響。5. 結束語 接觸網(wǎng)硬點在接觸網(wǎng)設計、施工和運營中是一個多發(fā)性問 題，是接觸網(wǎng)系統(tǒng)的一大頑疾。 隨著我國高速電