接触网硬点的初步探讨及整治

王新亮

(中铁七局电务公司，河南郑州45000)

0 引言

随着全国高速电气化铁路的逐渐增多，对接触网的质量和稳定可靠性要求越来越高，创造良好的弓网环境，是电气化铁路长足发展的可靠保障。接触网硬点是接触网系统的一大顽症，影响了弓网间正常的接触和取流，加速了接触导线和受电弓局部的磨耗，缩短了使用寿命，甚至造成事故，影响运输安全。在运营检修和电气化施工改造过程中，理解硬点产生的原因并进行整治，是保证良好的弓网关系的重要手段。本文结合实际情况对接触网硬点产生的原因及危害进行了初步探讨，并提出整治建议。

1 硬点的概念和危害

1.1 接触网硬点的概念

所谓接触网硬点，就是由于接触悬挂或接触线上的某些部分，如在跨距两端的定位点处弹性变差或有附加重量时，电力机车在运行中，在机车受电弓高速运行通过的情况下，这些部分都会出现不正常的升高(或降低)，甚至出现撞弓、碰弓现象，形成这种现象的本征状态即为硬点。

1.2 接触网硬点的危害

硬点对接触网、受电弓的伤害有两种情况:一是机械伤害;另一个是电弧伤害。机械伤害是指对受电弓、接触导线轻微的碰伤、刮伤等(有明显痕迹的就称之为打弓点了)。通常我们说硬点对弓(网)的伤害，主要是硬点引起的弓网离线和离线瞬间产生的高温电弧，它对接触网、受电弓有很大的危害。对受电弓的伤害主要表现在对弓头的点蚀、汽化。对接触导线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化以外，就是对导线的高温退火。

接触硬点是造成机车受电弓离线的重要原因之一，机车受电弓离线对机车牵引电机、电器、受电弓、接触网、牵引变压器及供电系统都有危害。由于导线上硬点的存在，冲击加速度(目前检测硬点大小的参数)数值较小时，造成弓网之间接触不良，冲击加速度数值较大时就会造成离线，离线产生高温的电弧，到一定程度时会对接触网、受电弓产生机械破坏。

2 接触网硬点产生的原因分析

2.1 施工过程质量问题，造成硬点产生

施工工艺及调整质量的差异对接触网硬点有着巨大的影响。施工过程中，在同样的运行条件下，如选用的放线车不同，产生的硬点数就不同，就普通放线车和恒张力放线车作比较时发现，恒张力放线车比普通放线车产生的硬点数要少得多。架设接触线施工中，在施工条件允许的情况下，应优先选用恒张力放线车。

接触网施工质量缺陷造成的硬点具体表现在以下几个方面:①接触线存在硬弯;②接触线底面扭曲;③定位器调整不到位;④锚段关节调整不到位;⑤各种线夹位置存在缺陷;⑥吊弦处接触线高度相差超出标准;⑦接触线坡度超标。好多施工单位在架设接触线施工过程中一般采用小张力放线施工方法。由于这种方法缺乏必要的张力标准，有很大的不稳定性，从而加大了接触线架设的张力不均匀度，易使得接触线在受力不均的情况下发生变形、扭曲、硬弯，也会造成硬点。特别是对在定位点和锚段关节处，在施工过程中和检修中，处理不好就很容易存在导线坡度和弹性变化，在导线坡度较大或导线坡度转换点，就会造成较大冲击硬点，这就要求一开始就要把好施工质量关。

2.2 接触线的材料质量差，造成硬点产生

接触线是接触网非常重要的部分，接触线质量的优劣直接影响到弓网受流质量和弓网运行安全性以及接触线的使用寿命，接触线材质较硬，容易形成不规则硬弯，使接触线磨损不均匀，磨损程度忽大忽小，形成上下弧形，接触线密度不均匀，受电弓的接触力突变，产生连续硬点。

2.3 非接触网原因产生的硬点

列车提速后，线路质量的好坏也间接影响着弓网间的配合，例如线路的变坡点，特别是正坡直接变成负坡的变坡点，反映在弓网关系上就相当于一个导线变坡点，如果此处正好是接触导线的变坡点那就可能出现很强烈的硬点。线路道床质量对受电弓与接触网的接触力影响很大，如道床的弹性系数、振动周期及各种病害等，对接触网运行影响很大，由于机车或线路产生的硬点具有较大的随机性，因此，在现场检查维护过程中很难被发现。在机车的运行取流过程中，运行的受电弓与架空式的接触网之间进行的相互作用、相互匹配非常复杂，影响受流质量的主要参数有静态接触压力、动态接触压力、受电弓振动频率、接触网振动频率、机车运行速度等。影响接触硬点的因素也很多，除机车车速、加速度以外，如受电弓的弹性系数、受电弓归算到接触导线上的质量等能影响到接触硬点。与机车有关的接触网方面的悬挂弹性系数(接触悬挂张力、接触网跨距、接触悬挂导线及承力索单位长度重量、接触悬挂结构型式等都影响到接触悬挂弹性系数);接触网的振动频率、周期等。

3 接触网硬点的整治

3.1 提高施工检修技术和质量，减少接触网硬点

高速电气化铁路，对接触网的施工人员素质和施工质量也提出更高要求，在接触网施工方面，保证弓网关系良好可靠的前提是:接触导线架设质量、施工计算软件(尤其吊弦计算软件)的先进性和实用性，施工测量数据的准确性，以及先进施工机具、检测工具和高素质的接触网专业人才。

3.2 提高接触线质量

综合考虑高速接触网对接触线技术要求。通过对导线的张力、截面积、线密度、合金化、导电流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、分部均匀，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，为接触网具备良好的受流性提供保证。

3.3 提高线路的质量

加强接触网营运状态的日常检修、维护，提高接触网的运行质量，同时也加强和工务部门联系，减少线路原因对弓网间接触压力的影响。

4 结语

接触网硬点产生的原因多种多样，如何确保减少和消除硬点带来的不利影响，确保电力机车在高速运行的情况下弓网配合良好、受流稳定，是接触网设计、施工、运营单位要面对的重要问题。这就要求我们在借鉴国外先进技术的同时，要不断总结经验，提高治理中的技术手段，在减少和消除接触网硬点上取得更大突破，保证电气化铁路的正常良好运行。

［1］吉鹏霄，张桂林.电气化铁路接触网［M］.北京:化学工业出版社，2011.

［2］于万聚.高速电气化铁路接触网［M］. 西安:西南交通大学出版社，2013.