電氣化接觸網硬點原因和改進策略淺談

【摘要】隨著我國社會經濟的進一步發(fā)展，城市軌道交通建設也十分迅速，在對鐵路軌道線路進行設置的過程中，應當保證鐵路的安全性，線路的接觸網造價比較高，因此無法進行備用，如果出現(xiàn)故障會直接影響到列車運行。因此，本文就電氣化接觸網硬點原因進行探討，并提出與之相對應的改進策略，希望能夠推動我國軌道交通的可持續(xù)發(fā)展。

【關鍵詞】電氣化接觸網;硬點;原因;策略

通過加強對于接觸網硬點原因的探討，進一步提高電力機車運行過程中的穩(wěn)定性，降低接觸網硬點的危害，確保電氣化鐵路安全運行。

1. 研究接觸網硬點的意義

在電力機車進行運行的過程當中，主要依靠電力機車頭部的受電弓與鐵道上所架設的接觸網之間進行接觸，從而獲得電能，因此，為了保證電力機車在運行的過程中獲得電能，并且確保獲取電能渠道的可靠性，因此應當始終保持受電弓的抬升力。然而，由于沿線鐵道線上空所架設的接觸網并不是完全的固定的。因此，在電力機車運行的過程中，受電弓與接觸網之間的壓力也不是一個十分固定的數據，并且處于變化之中，這種變化過程還是非線性的變化。如果在電力機車運行的過程中接觸網與受電弓之間的產生壓力出現(xiàn)突變，那么會直接導致電氣化接觸網硬點的形成，在對電氣化接觸網硬點檢測的過程中，主要運用監(jiān)測車進行勘測。除此以外在電力機車進行運行的過程中，也可以采用人工觀察這一方式進行檢測。接觸網的硬點是由于受電弓的不均勻而直接引起的這一現(xiàn)狀是不可避免的。由于電力機車運行的速度會直接影響到電氣化接觸網硬點所造成的危害程度，因此如果電力汽車在運行過程中的速度越快。那么電氣化接觸網硬點表現(xiàn)出來的危害越顯著，因此電氣化接觸網硬點是評價鐵道接觸網質量好壞的一個關鍵因素。

電氣化接觸網硬點的危害十分嚴重。在電力機車運行的過程中，如果由于出現(xiàn)電氣化接觸網硬點會直接導致受電弓出現(xiàn)升高或是下降，這些使得受電弓與接觸網之間的接觸受到影響，進而引起了受電弓與接觸網之間的不正常磨損，如果情況嚴重的話會直接撞損受電弓。除此以外，如果出現(xiàn)了這一嚴重事故會直接導致運行過程中產生高壓，進而燒毀受電弓以及觸電線，因此電氣化接觸網硬點出現(xiàn)后產生的危害主要分為以下兩個方面。一個方面是機械損傷，另一方面，是電弧傷害。機械損傷，主要損傷了電力機車的受電弓外形，這一損傷屬于物理傷害在電力機車進行運行的過程中，電氣化接觸網硬點會直接刮傷受電弓，或是將它撞至變形，在手電弓出現(xiàn)變形之后會直接剮斷接觸網導線，導致電力機車在運行過程中的電能被中斷，進而影響到電力機車的正常運行。電弧傷害是從化學傷害這一角度來看的。由于電氣化接觸網硬點的存在，因此在電力機車運行過程中產生的高壓電不會直接對接，導致電氣化接觸網硬點與受電弓接觸，造成損傷，如果情況嚴重的話會直接導致電氣化接觸網的導線被燒斷，進而導致十分嚴重的情況。與此同時，電氣化接觸網硬點還會造成受電弓截斷式接觸接觸，這種接觸的電弧十分大，會形成取流瞬變，最終導致設備出現(xiàn)損害，嚴重影響了電力機車運行過程中的性能，也影響了供電系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

2. 電氣化接觸網硬點原因

2.1 設計原因

在電氣化接觸網硬點質量評價的過程中，其中一個十分重要的標準即為電氣化接觸網的彈性，在進行電氣化接觸網設計的過程中，主要采用定位器件對絕緣錨段以及分相絕緣這兩個關節(jié)進行定位。然而，在采用定位期間的過程中，由于重量較大因此就有可能導致電氣化接觸網定位器位置出現(xiàn)重量集中這一現(xiàn)象，使得這一部位的電氣化接觸網的彈性不斷下降。除此以外，如果在設計過程中，出現(xiàn)分段接頭、隔離開關以及相關原件的位置或是重點部位重量較大，也會直接導致電氣化接觸網彈性不均勻這一情況，使得受電弓在被接觸過程中，由于產生接觸力的突變造成沖擊硬點這一不良現(xiàn)象，嚴重影響了電氣化接觸網的日常工作。

2.2 接觸網懸掛方式

接觸網的懸掛方式也會造成電氣化接觸網出現(xiàn)硬點，接觸網的懸掛方式主要根據設備的具體運行情況以及懸掛形式等各方面因素進行選擇。在選擇的過程中，應當考慮內部因素以及外部因素，只有這樣才能夠確保設備運行的穩(wěn)定性，比較常用的懸掛方式即為單補償簡單聯(lián)形懸掛方式，然而在一些十分特殊的背景之下，如果電氣化接觸線與錨段關節(jié)的中下部位產生較大的張力，這樣會影響到電氣接觸網在運行過程中的彈性均勻度，那么此時，電氣化接觸網很有可能出現(xiàn)硬點。除此之外，在三跨錨段關節(jié)處存在一個正負坡度的過度點。在三跨錨段關節(jié)進行過渡的過程中，由于受電造成較大的沖擊，因此，在進行設備設計的過程中，應當充分考慮外部環(huán)境、內部線路等各方面因素，選擇與之相對應的懸掛方式。

2.3 接觸線材質原因

在高鐵運行的過程中，隨著速度的向上增加，對于機車接觸網材質的要求也比較高，傳統(tǒng)的接觸線材質已經不能夠滿足當下高速鐵路運行的具體需求，因此作為工作人員應當選擇與之相對應的具有更高質量的接觸線，只有這樣才能夠進一步減少由于接觸線材質存在問題，而對電氣化接觸網一點的不良影響。不同材質的接觸線對于高速鐵路弓網震動的影響并不相同，在具體選擇的過程中，作為工作人員應當對接觸導線的張力進行多方面的實驗，只有這樣才能夠對不同材質接觸線的具體使用情況進行全面地分析，通過模擬受電弓加載縱向加速度以及相關沖擊力度，觀察不同材質對于信號的接收狀況以及波動情況，最終選擇適合高速鐵路運行的觸點材質。

2.4 日常檢修原因

在供電部門進行電氣化接觸硬點原因檢修以及相關零部件指導安裝的過程中，由于檢修工具選擇錯誤或是在安裝過程中出現(xiàn)布置不精細或是直接省略了某一制造工藝，而導致生產的導線以及街頭底部出現(xiàn)傾斜，最終形成電氣化接觸網硬點，如果僅僅靠日常簡單的維修是不能夠從根本上解決這一問題的。與此同時，在檢修的過程當中，作為工作人員也沒有嚴格要求自己，在工作過程中沒有進行細致的監(jiān)督以及領導，導致檢修過后仍然出現(xiàn)線面不平整、高度不一致、重要參數并沒有調整到準確位置等情況，這也是導致電氣化接觸網硬點出現(xiàn)的重要原因。

2.5 線路質量原因

線路的橋頭、翻漿位置都會直接影響到線路的質量。這些關鍵位置如果出現(xiàn)錯誤會直接影響電氣化接觸網的相關參數，如果參數出現(xiàn)變化會直接導致電氣化接觸網出現(xiàn)硬點，很多地勢由于不夠平滑，因此坡度變化較大。此時如果高速鐵路運行經過會直接體現(xiàn)在弓網會出現(xiàn)十分明顯的變坡點，如果當時接觸網的導線正好在邊坡點關鍵位置，會直接在電氣化接觸網上形成硬點，與此同時，工作人員的施工方式、施工質量、彈性系數等一系列因素也會直接影響到接觸網的質量，一旦線路出現(xiàn)問題也會直接影響到接觸網，再者，由于電氣化接觸網的硬點遍布線路上，因此相關工作人員在進行日常維修工作時并沒有把握硬點的具體位置，這也會直接影響到線路的安全性以及穩(wěn)定性。由于接觸網線與受電弓之間的關系十分復雜，會直接影響到高速鐵路運行的震動頻率以及壓力，這些原因都可能導致電氣化接觸網出現(xiàn)硬點。

3. 電氣化接觸網硬點的改進策略

3.1 電氣化接觸網結構

由于電氣化接觸網的結構十分獨特，因此為了防止電氣化接觸網出現(xiàn)硬點，應當從接觸網的形式以及設計再到材料運用，所處環(huán)境等個方面入手，通過進一步優(yōu)化電氣化接觸網的設計，從而設計出一種能夠保證接觸網結構穩(wěn)定性的方案，同時也應當找到與接觸網所處環(huán)境相對應的材料，從而保證接觸網內部零部件進一步輕型化，降低負載，進而保證電氣化接觸網的整體彈性，從接觸網結構上減少鐵道電氣化的接觸，或是由于自身原因導致的電氣化接觸網出現(xiàn)硬點。

3.2 電氣化接觸網施工

在對電氣化接觸網進行施工的過程中，由于施工整體的機械化程度較低，因此就可能產生電氣化接觸網硬點，與此同時，如果在設備安裝過程中以及支柱架設過程或是放線的施工過程中，某一道關鍵程序出現(xiàn)問題，會直接影響最終的施工質量，進而產生一系列連鎖反應，嚴重影響了電力機車運行。當出現(xiàn)偏差之后，需要工作人員對其進行反復調整，這又會導致道線出現(xiàn)損傷，因此在對接觸網進行施工的過程中，首先應當嚴格按照相關的工藝流程以及技術標準進行施工，從而保證到導線放置的過程中平穩(wěn)而筆直，防止出現(xiàn)扭曲，其次應當將先進的計算機技術應用于其中，從而保證接觸網在進行架設的過程中張力的恒定性。通過安裝多條導線，從而維持導線平衡。與此同時，在施工的過程中，一定要嚴禁施工員踩踏導線，使得導線出現(xiàn)損傷，進一步避免電氣化接觸網出現(xiàn)硬點。

4. 結束語

綜上所述，相關工作人員應當嚴格要求電氣化鐵路接觸網的質量，通過找到電氣化接觸網出現(xiàn)硬點的原因，最終保障整體鐵路系統(tǒng)安全，加強各個環(huán)節(jié)的質量，監(jiān)督優(yōu)化接觸網設計，盡量選擇輕型的材料，在后期運行維護的過程中，也應當提高工作人員的綜合素質，為我國電氣化鐵路發(fā)展提供良好的環(huán)境。

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作者簡介：白璐 河南省鄭州市人，車輛電工，研究方向：電氣化.