接触网硬点产生原因及应对措施

接触网硬点产生原因及应对措施

刘文涛

西安市地下铁道有限责任公司运营分公司陕西西安710016

摘要：通过分析接触网硬点产生原因，特别是刚性悬挂接触网硬点，提出整治硬点缺陷的一般方法，确保接触网设备满足安全运行需求。

关键词：接触网；硬点；原因；措施

引言：

接触网硬点：就是接触线突然增加重量的点或是低于接触线工作面高度的点，如：线夹安装不与接触线倾斜一致而低于线面的螺帽、螺栓；接触线抬升后低于线面的线索（线岔非支抬高与关节转换柱非支抬高处）等位置接触线柔性变差或形成集中质量的现象。

硬点危害：（1）、对受电弓进行碰击，造成受电弓碳滑板被磨出凹槽，将刚性悬挂的接触线从汇流排里别出来造成弓网事故。（2）、易造成机车受电弓离线，离线产生局部高温的电弧（最核心处有几万度），可能烧伤接触线或受电弓，减少了接触线强度与截面积及受电弓的使用寿命。（3）、在带张力的柔性悬挂下受电弓长期对硬点的磨耗导致此处截面积减少，机械强度降低，造成接触线断线事故。

1刚性悬挂接触线波形硬点

由于刚性悬挂接触线没有弹性，受电弓抬升产生的抬升力就无法得到缓解释放，在接触线坡度较大或接触线坡度转换点处就会产生较大冲击硬点。目前，西安地铁运营接触网检修规程中刚性悬挂接触线高度为4040mm，规定允许误差为±5mm，若某处悬挂点接触线高度误差值调整在+5mm，而相邻悬挂点接触线高度误差值调整在-5mm，则这两悬挂点接触线高度差为10mm，该高差值超出接触网检修规程中相邻两悬挂点相对允许高差不大于所在跨距值0.5‰的要求，受电弓运行至该处时，因波度变化大，容易形成波形硬点。因此，可以考虑将满足净空高度的区段导高误差规定为+3～-2mm。特殊低净空区段调整不到位的接触线高度误差规定为0~-5mm，减少该区段相邻悬挂点接触线高差，降低接触线波形硬点。表一给出了网轨检测车动态检测出存在硬点的悬挂定位点复测数据，经分析证实若规定刚性悬挂定位点导高值允许误差为±5mm，容易造成相邻两悬挂定位点高差值超出所在跨距值0.5‰的要求，从而造成硬点。经过后期对该处悬挂定位点导高的调整，将导高允许误差值均控制在+3～-2mm范围内，网轨检测车对该处刚性悬挂重新动态检测后未出现硬点超限数据，接触网运行效果良好。

表一接触网动态检测检查记录

检测区段：保税区至鱼化寨起止里程：50-12起止杆号：M01X13BG-M02X12YZ检测时间：2018年03月06日

2线路产生的硬点

2.1钢轨接头处轨面高差

钢轨接头处轨面不平齐，线路道床质量缺陷，线路的变坡点，隧道口变坡处等均会引起受电弓接触力的突变。例如：利用网轨检测车进行检测时网检数据显示某定位悬挂点出现硬点超限，而现场测量接触网技术参数均在标准值范围内，这种情况一般是由线路本身因素造成，尤其在隧道口变坡处、钢轨接头处轨面不平齐使两轨轨面高低错位几毫米等位置，机车在此处产生上下的冲击，由此使受电弓与接触线间产生较大的冲击力，形成硬点。

2.2隧道风洞区产生的风压

隧道口处除了轨缝与坡度的影响外，此处还是个特殊的风洞区，运行的列车会受到很大的瞬时风压，会造成接触网、受电弓的瞬时摆动，引起技术参数突变，硬点突出影响网轨检测车的网检数据准确度。

3中间接头产生的硬点：

3.1中间接头结构缺陷

由于汇流排中间接头处汇流排是断开型式，由两段汇流排拼接，通过连接板进行连接固定，由于拼接组装位置存在缝隙，在设备自身重量及受电弓抬升力作用下，汇流排接头连接处会出现下垂现象，使得该处接触线高度变低而出现硬点。

由于列车和受电弓振动的影响，部分连接螺栓容易产生松动，造成刚性梁中间接头下垂，接触线高度变低形成硬点，受电弓通过时产生撞弓拉弧现象，同时导致此处接触线磨耗较严重。日常检修作业中要注意中间接头螺栓的状况，出现松动时要按规定的螺栓力矩及时紧固。

3.2中间接头调整方法

在调整过程中，在汇流排中间接头处，可以通过抬高两段汇流排，使其下部连接紧密，上部有不大于2mm的空隙，然后固定中间接头螺栓进行调整。

4线岔处容易产生的硬点

4.1线岔始触区导高要求

线岔交叉点处两支接触线交叉，受电弓同时托起两根接触线，导致该处硬点加大。《设备设施检修规程》中规定由正线与侧线组成的道岔，两工作支在相距500mm处侧线接触线应高于正线接触线10~30mm，避免了侧线接触线直接压在正线接触线上，从而减小交叉点处硬点的作用；同时也避免了在始触区受电弓碰触甚至钻入侧线接触线的可能性，提高了受电弓通过正线的安全可靠性。

4.2线岔始触区安装要求

线岔始触区内如有线夹，有可能在始触区受电弓抬起后碰触线夹，造成较大硬点，因此在始触区禁止安装线夹；特殊情况下可以安装吊弦线夹（如在始触区若不安装吊弦则线岔500mm等高点与抬高点调整不到位情况下）。

5增大拉出值，充分利用受电弓碳滑板工作面

地铁受电弓碳滑板有效工作范围为800mm，其工作范围一半为400mm，刚性悬挂接触线最大拉出值为200mm，浪费了受电弓一侧200mm有效工作范围，加重了碳滑板局部磨耗深度，而柔性悬挂线岔定位点最大拉出值为300mm，客车从刚性悬挂运行到柔性悬挂时，使接触线必然从碳滑板200mm宽凹槽边沿滑过，造成凹槽边沿对接触线偏磨，形成硬点。将刚性悬挂接触线拉出值增加到250mm充分利用碳滑板工作面，减缓了碳滑板磨耗，同时减小了凹槽斜面宽度，降低对接触线偏磨。

6定位器处产生的硬点

根据以往接触网检测数据表明，在行车速度不超过140km/h时，不论是普通的铝合金定位器还是普通钢质定位器均能满足行车的需要，其中地铁所用普通钢质定位器因质量重，硬点要比铝合金定位器大。硬点的大小还与定位器的坡度及拉出值有关。根据运行中的定位器作用分析，运行中的定位器因为拉出值在水平方向上存在一个拉力F1，定位器与水平方向存在夹角a，这样定位器在垂直方向产生一个向上拉起接触线的分力F2。定位器本身质量在接触线处的分力大小取决于夹角a的大小，即定位器的坡度。受电弓托起接触线后，夹角a变小，F2变小，要使定位器处的接触线与跨中接触线具有相近的特性（不考虑承力索影响的情况下），F2应大于或等于定位器本身质量在接触线处的分力，否则将产生硬点。若定位器处拉出值过小，也将产生硬点。可见，定位器处是否产生硬点除取决于本身质量外还取决于定位器坡度大小和拉出值的大小。目前将高架段柔性接触网定位器坡度值的安全运行值从原来的1/10-1/5调整为1/7-1/5，调整后的定位器运行效果良好，降低了接触网硬点的产生。这样做的另外一个重要目的是避免受电弓过量抬高后，打碰定位器（管）。

7结论

接触线硬点加大了接触线工作面磨耗，缩短了接触线使用寿命，甚至造成接触线机械强度降低发生断线等影响接触网正常运行的安全事故，本文提出的硬点产生原因及克服方法，能够有效减少接触线硬点，提高接触网运行质量。

参考文献：

[1]吴积钦.受电弓与接触网系统.成都：西南交通大学出版社，2010.

[2]于小四.电气化铁道接触网实用技术指南.北京：中国铁道出版社，2009.

[3]董昭德、李岚接触网工程与设计.北京：科学出版社，2014