铁道电气化接触网工程硬点防范与处理

内容提要：电气化列车运行速度的不断提高,铁路弓网关系越来越受到关注,而接触网硬点一直是影响铁路牵引供电弓网受流质量的疑难杂症，硬点的存在易造成受电弓和接触线的机械损伤和电弧烧伤,严重时可能诱发弓网故障,加速接触导线和受电弓局部磨耗,危害导线和受电弓正常使用寿命,甚至造成事故,影响运输安全。本文针对接触网本身的结构性因素及施工因素来分析硬点产生原因，并浅析施工中接触网硬点的防范与处理，阐述了接触网硬点的一些整治方法。

关键词：接触网硬点产生原因防范 处理

中图分类号：U22 文献标识码： A 文章编号：

引起机车受电弓与接触线的接触力突然发生变化的地点称为接触硬点，简称硬点。硬点的存在容易造成受电弓和接触线的机械损伤和电弧烧伤,严重时可能诱发弓网故障,加速接触导线和受电弓局部磨耗,危害导线和受电弓正常使用寿命,甚至造成事故,影响运输安全。随着我国铁路跨越式的发展，越来越多的新建线路已经投入运营，列车运行速度的不断提高,弓网关系越来越受到关注,而接触网硬点一直是影响铁路牵引供电弓网受流质量的顽症。本文重点对接触网硬点防范与处理进行探讨研究。

一、接触网硬点的分类

硬点一般分为受电弓垂直方向上的垂直冲击加速度和受电弓弓头沿接触线方向的水平冲击加速度，接触线上使上述两个方向上受到的冲击加速度一般都统称“硬点”。

1、垂直方向

（1）假设接触线上有较大的集中垂直负荷，当受电弓以较高的速度运行至集中负荷处时，因受电弓在垂直方向上所受的力发生突变，瞬间产生向上的反作用力，加速度值可能较大，该垂直加速度值与速度和集中负荷有关。

（2）假设接触线相邻点高差较大，甚至形成典型的“V”或“︿”形，即导线呈“高-低-高”或“低-高-低”，当受电弓以较高速度运行时，由于受电弓的跟随性不能适应导线高差的突然变化，弓网间接触压力发生突变，加速度值增加，也可能产生离线现象，当有电流时则产生火花。

（3）垂直硬点主要对弓网的受流质量造成威胁，但太大的硬点值将使接触线的抬升量加大影响弓网安全，造成弓网事故。

2、水平方向

与接触线连接的各种线夹，例如吊弦线夹、定位线夹、电连接线夹、接触线中心锚结线夹等每公里一般约有140个，每百公里则有14000个，如果线夹安装不正确，或由于其他因素引起线夹偏斜，当受电弓以较高速度运行时，则发生受电弓与硬物沿接触线水平方向上的冲击现象，加速度值随之突变。其它如分段绝缘器等因接触线被断开形成的突起也同理，在受电弓通过时也将形成冲击现象，加速度值产生突变，该加速度值与速度和被冲击物的体积质量有关。水平冲击加速度的大小将直接影响受电弓的运行安全。

二、接触网硬点产生的主要原因

1、结构原因

（1）两接触线转换或交叉处，如锚段关节、交叉式线岔处，因小范围内接触线的质量较为集中，在受电弓通过时有瞬间的集中负荷，垂直方向上可能会产生垂直加速度（硬点），硬点值可能随着速度的增加而表现较为突出。

（2）电连接线（供电线上网、隔离开关处）及其线夹、吊弦和接触线中心锚结线夹处，其垂直集中负荷较大，可能产生较大的垂直硬点，当集中负荷过大而又有其它因素存在时，易形成局部点的弛度，从而在水平和垂直方向上都会形成冲击硬点。

（3）分段绝缘器作为集中负荷较大的地方，因其为一刚性物件，与柔性的接触线连接必将有刚柔过渡，形成冲击，产生水平和垂直方向上的加速度，在车速较高的情况下受电弓所受到的冲击较大，可造成电力机车受电弓损毁和接触网断线的危险。

（4）定位装置处，因定位器和定位线夹等集中负荷相对较大，易形成垂直方向上的冲击。

2、施工原因

（1）正线采用的限位定位器在施工安装调整时限位间隙调整不到位，间隙值过小，当速度较高时，由于受电弓的抬升量较大，定位器随之被抬高，因定位间隙较小，定位器尾部顶上定位止钉，造成定位器的抬升量不能满足要求而形成硬点。

（2）架线时因张力不足、不恒定或采用不规范的方式，造成接触线产生弯曲、扭面；调整作业时，施工人员直接踩踏接触线，造成导线弯曲，在受电弓通过时不正的线面在压力下易引起一些线夹偏斜，形成水平或垂直方向的硬点。

（3）客专列车运行速度达到350km/h，对接触线的平顺性要求较高，对导线高差要求极为严格，施工时各环节未严格控制易造成跨距内导线高差超过标准值，导线不平顺，形成“V”或“︿”形，即导线呈“高-低-高”或“低-高-低”，在受电弓高速通过时不能平滑接触形成硬点。

（4）接触线上的零件安装不正确，各类线夹如吊弦线夹、电连接线夹安装偏斜、吊弦线夹上止动垫片未扳正在接触线上形成突起，使零件对受电弓形成冲击而产生硬点。

（5）定位器安装时坡度较小，在较大的抬升量下受电弓将冲撞定位器形成硬点。

3、其它原因

（1）工务起、拨道易造成接触线高度变化不均匀形成硬点。

（2）接触线材质问题，导线出厂后导线内应力不能均匀释放或其它因素造成导线弯曲，使导线产生波浪弯、蛇行弯、扭面现象，形成硬点。

三、接触网硬点的防范与处理

根据硬点产生的原因分析，接触网硬点的预防必须从设计、施工、生产等多方面进行防范及处理：

（一）设计方面

简化锚段关节、线岔等处的集中负荷，锚段关节处等高点（屋脊）设计需精确，确保关节没有冲击；线岔采用无交叉线岔方式；定位器采用轻型铝合金定位器减轻定位点的集中负荷；从接触网的结构上尽量减少高速情况下接触网的振动。

（二）接触线生产

加强导线到达现场后的进、出库检验，及时发现导线存在的问题，确保合格产品进入现场使用。

（三）线路条件

观察线路情况，尤其是既有线改造区段，线路状态在不断地变化，必须与工务部门加强联系，确认线路状态，及时获取线路变化情况，保证接触线的坡度。

（四）施工方面

1、建立健全规章制度，加强培训、技术交底工程。

2、严格执行施工工艺，采用恒张力架线，合理分布悬挂S钩，确保导线的平顺度；导线架设完成后，及时进行定位装置及吊弦安装，避免临时吊弦造成接触线折弯产生硬点。

3、加强测量、计算、安装的精确度，确保施工质量，特别是加强对直接接触受电弓的重点部位的施工质量及检查。

1）下锚补偿

全补偿链型悬挂在温度变化时，接触线、承力索虽然伸长（或缩短），但其张力不受温度变化的影响，其弛度，也可认为与温度变化无关（实际上受张力增量，弛度会有相应的变化，另外补偿滑轮的传动效率并不是100%）,如果有补偿绳偏磨和坠砣串卡滞现象，对承导张力和弛度影响很大，因此，在施工中，必须确认补偿装置到位后，方可进行锚段内其它的调整及缺陷处理工作。

2）接触线中心锚结线夹

接触线中心锚结处，因集中负荷较大，极易形成硬点，在施工中用激光仪检测接触线中心锚节线夹处的导线高度，调整中心锚结绳张力及吊弦的长度，确保接触线中心锚结线夹处的导线高度达标。

3）线岔

线岔是接触网系统中的薄弱环节，调整不到位，易造成打弓、钻弓，甚至导致塌网。在线岔调整时，需在交叉点处观察两接触线间上下间隙是否有侧线压正线的现象，检测非工作支导线抬升量，观察始触区内有无线夹。

4）锚段关节及关节分相

调整时，要检查两接触线等高点（段）是否在设计位置上，非支抬高量，每根吊弦处的导高。

5）分段绝缘器

操作人员用水平尺检测受电弓接触面是否与轨面连线平行，并整治达标。用激光测距仪检测分段绝缘器处导高，并整治达标。

6）接触线电连接

先用激光测距仪检测接触线电连接线夹处的导高，并整治达标。再检测螺栓紧固力矩和止动垫片达标情况，并整治达标。

7）定位器限位间隙整治方法及技术标准

用作业车或梯车逐个进行检测作业人员在车上用力上抬接触线，（一人抬一人检测）使导线抬高到120mm时，起限位作用。也可采用调整定位管使限位止钉达标。

8）定位点两侧第一吊弦

用激光检测仪检测，定位点及两侧第一吊弦处的导高，判定整治方案，更换吊弦使其达标，克服导高呈“∨” “∧”形。

9）导线硬弯和波浪弯

利用作业车或梯车，从中心锚结向下锚方向，沿接触线检测整个锚段，顺导线查找硬弯或波浪弯点，再将五轮（或七轮）导线校直器安装在导线上，夹紧导线，来回推拉导线校直器，使导线基本顺直。

客运专线工程对导线的硬弯及波浪弯有严格要求，为从源头上避免硬弯的出现，一要加强进、出库的材料检验；二是制定专门的导线架设工艺及标准，并进行专门培训，严格操作步骤；三是在进行导线架设时，要确保导线架设时张力恒定，确保架线车匀速前进，严禁骤起骤停。

10）跨内导线高差调整

采用激光测距仪逐根吊弦检测导高，在确保承力索高度（若为弹性链型悬挂，需确保弹性吊索张力准确）、拉出值等准确，导高不适者更换吊弦达标，严禁采用移动吊弦位置，改变吊弦间距的方法进行跨内导线高差的调整。

11）导线扭面

松开扭面处两边吊弦，确保相对较远的距离，同时松开两侧定位器的定位线夹，用导线扭面器，根据扭面方向，以导线为中心扭圈，然后松开扭面器，反复进行操作，直至线面正确为止，严禁局部扭正线面，在进行导线扭面校正时，要注意观察导线的状态，且校正扭圈要适度，严禁对导线造成其它的伤害或扭面校正过多，再次造成反方向的扭面。

四、综述

列车的高速运行，要求具备良好的弓网关系，具备稳定的取流，要求接触网专业从设计、材料、外部环境及施工等各方面共同控制，特别是在施工方面，要从各个细节进行标准施工，控制施工误差，精益求精，避免接触网硬点的出现，以确保高标准的施工质量，良好的弓网关系。

参考文献：

[1]鲁海祥.《接触网讲义》

[2]于万聚.《高速电气化铁路接触网》.成都:西南交通大学出版社

作者简介：

姓名：唐海军

职称：工程师

单位：中铁电气化局集团西安电气化工程有限公司