铁道电气化接触网硬点原因和改进方法

铁道电气化接触网硬点原因和改进方法
发布时间：2023-02-21T02:05:48.132Z 来源：《福光技术》2023年2期作者：崔亮
[导读] 会影响到机车的正常取流，容易使得机车在运行过程中出现火花损伤受电弓及接触网，严重时可能会将接触网烧断，影响行车安全。

中国铁路哈尔滨局集团有限公司哈尔滨供电段黑龙江哈尔滨 150000
摘要：作为电气化铁路的重要组成部分，接触网是确保电力机车高速运行的重要保证。

高速运行的电力机车通过受电弓从接触网处获得电力，保证电力机车所需的电能。

这时，如何确保受电弓与接触网络具有良好的弓网关系成为了铁道电气化接触网的重点研究方向。

关键词：铁道；接触网；硬点；原因；改进
一、铁道电气化接触网硬点带来的危害及硬点产生的原因
1.1接触网硬点带来的危害
接触网硬点对于电气机车有着比较严重的伤害：①机械损伤。

电力机车以较高运行速度通过接触网的时候，受电弓经过线路中的硬点通常情况下会出现不同程度的不正常升降，进而导致受电弓滑板与接触导线出现撞击性损伤或者摩擦损耗。

此外，当硬点出现在电连接线夹、元件式分相等位置时，还可能会引起“打弓”的不良问题，损伤电气机车的相关设备。

②电弧伤害。

受电弓经过硬点时，由于接触线与受电弓之间的压力分布不均匀，很容易出现受电弓与接触网分离的情况，会影响到机车的正常取流，容易使得机车在运行过程中出现火花损伤受电弓及接触网，严重时可能会将接触网烧断，影响行车安全。

1.2接触网硬点产生的原因
（1）设计原因。

接触网接触悬挂方式质量评价的重要标准之一即接触网弹性，接触网设计过程中，分相绝缘及绝缘锚段关节需要采用定位器件，但这些器件的重量较大，可能会导致接触网定位器位置出现比较严重的重量集中的不良现象，使得这一部位的接触网弹性降低。

此外，设备元件分相、分段接头、避雷设备、隔离开关等位置或者部件的重量比较大，也容易导致接触网弹性不够均匀，使得受电弓接触过程中发生接触力突变的不良现象，形成冲击硬点。

（2）接触网悬挂方式。

接触网的悬挂方式需要根据机车运行情况、悬挂形式等因素进行选择。

半补偿的简单联形悬挂方式比较常用，但在一些特殊情况下，接触线与锚段中下部之间的张力差比较大，进而影响到接触网的张力及弹性的均匀性，此时，接触网支点处就很可能会出现硬点。

另外，转换接触线的三跨锚段关节存在一个正负坡度的过渡点，过渡的过程中，受电弓会受到较大的冲击，因此实际的设计工作中要综合考虑环境、线路等多重因素，合理选择接触网悬挂的方式。

（3）接触线材质原因。

随着高速铁路运行速度的迅速增加，对电气机车接触网线材质的要求也更高，传统的接触线材质已经不能满足电气机车的运行需求，必须要选用更高质量的接触线，降低接触线材质对于接触网线硬点的影响。

不同材质的接触线对于弓网振动的影响各不相同，实际的选择过程中，工作人员可以通过接触导线张力试验对不同材质接触线的使用情况进行研究分析，通过对受电弓加载纵向加速度及垂向力模拟冲击及硬点，观察不同材质接触网接触信号及波形情况，合理选择接触线材质。

（4）日常检修原因。

接触网检修工作中，由于定位点处设备临时调整、接触线与分段绝缘设备之间连线不平滑过度等原因可能会导致受电弓抬升量较小，继而出现硬点。

日常检查过程中，工作人员选择的测量方法不合理、测量工具存在偏差或测量人员操作不恰当等原因可能会使得接触网线跨距发生明显变化，使得机车高速通过受电弓时产生较大的接触冲击，形成硬点。

（5）线路质量原因。

线路路基的三角坑、隧道口、桥头、道床翻浆位置等都是影响线路质量的关键位置，容易使得接触网参数发生变化。

部分地势不够平缓的地方，线路的坡度变化较大，此时表现在弓网上就会出现明显的变坡点，如果接触导线正好位于变坡点，就会使得接触网线上形成硬点；线路道床的施工方式、铺设质量、弹性系数、振动周期等都会影响接触网，线路出现病害也会影响接触网；硬点随机分布在线路上，检修维护人员日常的检修维护作业时难以把握，这也对线路的安全稳定带来了一定的影响；受电弓与接触网线之间的作用关系相对比较复杂，直接影响到受电弓振动频率及动静接触压力，都可能会导致线路出现硬点。

二、接触网硬点的解决建议
2.1定位器及导线接头位置选择
必须要科学选择定位器。

在针对一些电气化铁路进行改建的过程中，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。

1994年，西安铁科研究所经过研究，成功制造出XTK多功能定位器，该定位器具备良好的防过量抬高作用，可以有效缓
和振动问题，还能够降低定位器本身的“弹性”，通过这种方式来避免硬点发生。

科学选择导线接头位置。

针对京沪线进行建设的过程中，配盘设置选择应用的是线索锚段的形式，该设置没有接头，能够很好地避免导线接头位置出现硬点。

2.2接触线中心锚结及电连接线安装
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，避免因线夹不端正引发硬点。

2.3吊弦点安装及线岔选择
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。

在京沪线建设过程中，夹持式线岔应用较广泛。

该类线岔因为在相同平面内会出现正线以及侧线的相互交叉，处于岔心位置的两条导线处于不一样的水平线，很容易导致硬点形成。

为了解决以上问题，一定要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下锚，通过这种方式减少硬点问题。

2.4针对关键故障部位加强检测
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，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。

三、结束语
接触网是电气化铁路的关键组成部分，对于保证电力机车的高速运行有着重要意义。

实际的运行之中，由于接触线与受电弓之间的压力并不一定是完全均匀分布的，这对于电力机车的运行有一些不良的影响。

虽然接触网硬点问题不能避免，必然会出现，但实际的设计规划施工之中，现场作业人员要尽量采取一定的措施降低硬点问题对电力机车行驶时的影响，保证机车的安全性、稳定性。

本文主要从三个方面就接触网硬点整治方法进行了探讨分析，希望能够对电气化铁路工程相关作业人员的工作有所启发。

参考文献：
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