淺談影響高速鐵路接觸網(wǎng)零部件運行穩(wěn)定性的因素

吳積貴

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和高速鐵路建設(shè)技術(shù)的升級，我國高鐵建設(shè)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，為人們提供了快速、安全、穩(wěn)定、可靠的出行方式。高鐵在運行過程中，接觸網(wǎng)零部件的運行穩(wěn)定性直接關(guān)系著高速鐵路正常運行的安全性和可靠性。論文通過對高速鐵路接觸網(wǎng)零部件進行探究，指出影響零部件運行穩(wěn)定性的因素，希望能夠為高速鐵路的運行提供一定的參考。

【Abstract】With the continuous development of science and technology and the upgrading of high-speed railway construction technology， China's high-speed railway construction technology has become increasingly mature， and has provided people with fast， safe， stable， reliable mode of travel. In the process of high-speed railway operation， the stability of contact network components is directly related to the safety and reliability of the normal operation of high-speed railway. This paper points out the factors that affect the operation stability of the components through researching ?the contact network components of the high-speed railway. It is hoped that this can provide some reference for the operation of high-speed railway.

【關(guān)鍵詞】高速鐵路;接觸網(wǎng);零部件;運行穩(wěn)定性

【Keywords】high-speed railway; contact network; components; operational stability

【中圖分類號】U238 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）03-0009-02

1 引言

目前我國在高鐵建設(shè)領(lǐng)域已經(jīng)有了相對成熟的運行體系和構(gòu)建機制，與其他出行方式相比，高速鐵路運行更加穩(wěn)定、舒適，安全性高，是當前人們出行方式的重要組成部分。在高鐵系統(tǒng)之中，接觸網(wǎng)作為高鐵穩(wěn)定安全運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響了高速鐵路運營的質(zhì)量，但由于高速鐵路接觸網(wǎng)零部件通常會長時間暴露在外部環(huán)境中，容易受到環(huán)境的侵蝕而影響使用性能，產(chǎn)生運行故障，因此，必須對高鐵接觸網(wǎng)零部件運行安全性和穩(wěn)定性進行探究，明確影響零部件運行穩(wěn)定性的因素。

2 高速鐵路接觸網(wǎng)零部件概述

高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)指的是在鐵路上空架設(shè)由各種材料和零部件組成的輸電網(wǎng)絡(luò)，該輸電網(wǎng)絡(luò)主要為電力機車提供電能，使得電力機車可以獲得足夠、持續(xù)的電力供應(yīng)支持，保證運行的平穩(wěn)性。在鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)中，零部件主要起到連接的作用，影響零部件使用效率和使用壽命的因素是各種各樣的，接觸網(wǎng)施工設(shè)計、施工工序以及施工標準都會對零部件的質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，要想保證高鐵零部件可以充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，實現(xiàn)相應(yīng)功能，需要嚴格監(jiān)管接觸網(wǎng)施工的各個環(huán)節(jié)，重視施工細節(jié)，從施工源頭出發(fā)保證零部件施工的科學(xué)性和合理性，需要對零部件的壽命周期進行嚴格的把控和謀劃，確保接觸網(wǎng)零部件可以正常有序的工作。零部件在用于接觸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之前，要先經(jīng)過一系列科學(xué)的檢驗方法進行檢驗，包括化學(xué)測試方法、動力學(xué)測試方法以及力學(xué)測試方法等，保證接觸網(wǎng)零部件的質(zhì)量能夠滿足使用要求，并嚴格監(jiān)管施工過程，進行精細化管理。施工完成之后，還需要建立起相應(yīng)的運營維護制度，提高運營維護的質(zhì)量，做到閉環(huán)管理，保證高鐵接觸網(wǎng)的安裝性能[1]。

3 影響高鐵接觸網(wǎng)零部件正常運行的因素

3.1 施工因素

3.1.1 施工設(shè)計方案

高速鐵路零部件安全運行之前首先需要根據(jù)施工環(huán)境和施工要求確定合理的施工設(shè)計方案，施工方案要能夠滿足接觸網(wǎng)正常運行的機械性能要求和結(jié)構(gòu)要求。設(shè)計方案是否合理和科學(xué)直接決定了后續(xù)施工工序的質(zhì)量，但在實際設(shè)計的過程中，往往會出現(xiàn)設(shè)計不合理而導(dǎo)致接觸網(wǎng)運行發(fā)生問題的情況。在設(shè)計之前，相關(guān)設(shè)計人員與實際工程項目施工嚴重偏離，沒有去施工現(xiàn)場進行詳細的考察和探測，導(dǎo)致設(shè)計方案不合理，造成施工過程中相關(guān)接觸網(wǎng)零部件不能滿足電氣需求和力學(xué)要求，影響接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和運行安全性[2]。

3.1.2 施工流程

高鐵接觸網(wǎng)施工涉及的環(huán)節(jié)和人員較多，施工期間風(fēng)險因素相對較多，且接觸網(wǎng)施工多集中在高鐵項目工程進度的后期，受到工期的限制和工程進展的影響，在接觸網(wǎng)施工中工作人員會不自覺地求快，容易出現(xiàn)施工安全問題，影響施工質(zhì)量。由于參與高鐵接觸網(wǎng)施工的工人通常并不具備專業(yè)的施工理論知識和安全意識，施工時難以完全按照施工流程標準和施工圖紙要求進行，施工質(zhì)量得不到保障。接觸網(wǎng)零部件施工問題會導(dǎo)致后期電氣供應(yīng)的穩(wěn)定性受到影響，而且零部件不合理的安裝和施工也會造成接觸網(wǎng)某個位置長期受力不均，造成零部件磨損過大，影響零部件的使用壽命[3]。

3.1.3 設(shè)備材料與生產(chǎn)工藝

零部件安裝施工期間，其自身的質(zhì)量問題也會導(dǎo)致整體接觸網(wǎng)施工效果受到影響，隨著我國基建行業(yè)的不斷發(fā)展和進步，當前我國市場中涌現(xiàn)出一大批零件供應(yīng)商家，這些商家所售賣的產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，零部件購買過程容易出現(xiàn)問題，影響后續(xù)零部件的安裝和施工工作。目前，我國還沒有針對高鐵接觸網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量和生產(chǎn)工藝的有效的監(jiān)督和管理方案，對生產(chǎn)制造緩解的監(jiān)控不足，難以保證零部件的質(zhì)量。企業(yè)在零部件進入施工之前會對零部件質(zhì)量進行檢測，但由于檢測一般是針對大部件進行抽樣檢測，相應(yīng)的缺乏對小部件產(chǎn)品的監(jiān)督和管控，包括螺絲、穿釘?shù)犬a(chǎn)品。有的企業(yè)過度追求經(jīng)濟效益，選用工藝較差，質(zhì)量不合格的產(chǎn)品進行組裝，嚴重影響接觸網(wǎng)的質(zhì)量，對接觸網(wǎng)的供電工作帶來較大的安全隱患。此外，由于我國接觸網(wǎng)零部件組裝技術(shù)多是向國外借鑒，隨著我國高鐵技術(shù)的不斷發(fā)展以及高鐵速度的不斷提升，國外的技術(shù)和生產(chǎn)工藝已經(jīng)無法滿足我國當前高鐵技術(shù)發(fā)展的要求，造成鐵路接觸網(wǎng)運行期間存在較大的風(fēng)險，導(dǎo)致高鐵運行故障[4]。

3.2 環(huán)境因素

3.2.1 化學(xué)腐蝕

由于高速鐵路接觸網(wǎng)零部件長期暴露于室外環(huán)境之中，容易受到環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生破損，影響零部件的正常使用?；瘜W(xué)腐蝕是接觸網(wǎng)零部件最常見的一種腐蝕破壞形式，零部件與接觸到的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被損耗，化學(xué)腐蝕包括電化學(xué)腐蝕和普通化學(xué)腐蝕兩部分內(nèi)容。電化學(xué)腐蝕的危害更大，零部件與周圍環(huán)境組成原電池，氧化還原反應(yīng)的速度大大加快，會對該部位的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重破壞。由于鐵路接觸網(wǎng)零部件很多是金屬材料，在組成原電池之后，零部件會失去電子，作為原電池的負極而發(fā)生腐蝕，組成原電池之后活潑金屬構(gòu)建的腐蝕速度極快，在短時間內(nèi)便會造成金屬表面大面積的腐蝕，破壞金屬內(nèi)部的強度，極大地降低了零部件的使用性能。直接化學(xué)腐蝕一般是通過直接接觸的方式發(fā)生反應(yīng)而引起材料腐蝕，零部件暴露在空氣中，會與空氣中的大量化學(xué)物質(zhì)結(jié)合并反應(yīng)，發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，破壞結(jié)構(gòu)強度。直接化學(xué)腐蝕相對來說速度慢，但如果長期發(fā)展下去也會造成不可逆的后果，直接化學(xué)腐蝕受環(huán)境因素的影響較大，在周圍存在化工廠或者在海濱城市的情況下，接觸網(wǎng)零部件更容易發(fā)生腐蝕，并帶來極大的經(jīng)濟損失。

3.2.2 應(yīng)力腐蝕

接觸網(wǎng)零部件在正常工作的過程中，不可避免地會在材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，影響材料的強度和使用壽命。接觸網(wǎng)在持續(xù)的應(yīng)力作用下，會產(chǎn)生局部的腐蝕破壞而造成材料腐蝕斷裂，表現(xiàn)為裂紋斷裂拓展，在斷裂發(fā)生之前，相應(yīng)位置材料并沒有肉眼可見的彎曲或其他變形現(xiàn)象，導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕難以進行有效的監(jiān)督和控制。當前還沒有可靠的應(yīng)力腐蝕斷裂監(jiān)測方案，有時候因為一點微小因素的誘導(dǎo)，便會造成腐蝕斷裂，影響材料的正常使用。接觸網(wǎng)零部件在高速鐵路正常工作時會有應(yīng)力存在，長時間的應(yīng)力會使得材料內(nèi)部出現(xiàn)細小的裂紋，平時零部件表現(xiàn)出正常的使用狀態(tài)，但一旦受到外部環(huán)境刺激，比如壓力、受電弓沖擊以及外部環(huán)境突變等，便會造成材料腐蝕斷裂和實效的情況。因此，在實際零部件運行和安裝過程中，要重視應(yīng)力腐蝕的影響，加強對材料的監(jiān)管和施工工藝的監(jiān)督，保證施工工序合理科學(xué)的進行。

4 結(jié)語

綜上所述，高速鐵路接觸網(wǎng)零部件質(zhì)量對鐵路的平穩(wěn)安全運行有至關(guān)重要的影響，本文主要對高鐵接觸網(wǎng)零部件的相關(guān)概念和應(yīng)用進行簡要介紹，指出零部件在運行過程中影響穩(wěn)定性的因素，分析因素產(chǎn)生的源頭和處理方案，希望能夠提高接觸網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，保障高鐵的平穩(wěn)、安全運營。

【參考文獻】

【1】林裕華.高速鐵路接觸網(wǎng)零部件的重要度分析[J].電氣化鐵道，2011（2）：9-11.

【2】陳根柱.接觸網(wǎng)零部件運行穩(wěn)定性分析研究[J].上海鐵道科技，2015（2）：16-18.

【3】于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2003.

【4】龔敏.金屬腐蝕理論及腐蝕控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.