架空剛性接觸網(wǎng)弓網(wǎng)異常磨耗處理措施

盧海龍

南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司運(yùn)營分公司 廣西南寧 530000

南寧地鐵2號(hào)線設(shè)計(jì)運(yùn)營速度80km/h，2017年12月28日一期工程（玉洞-西津）開通運(yùn)營，其運(yùn)營里程21.54km，2020年11月23日東延線二期工程（壇澤-玉洞）開通運(yùn)營，新增運(yùn)營里程5.73km。

1 弓網(wǎng)異常磨耗情況介紹

自2020年11月23日，2號(hào)線東延線開通全線貫通運(yùn)營，12月中旬開始，接觸網(wǎng)受電弓關(guān)系發(fā)生惡化，受電弓碳滑板磨耗急劇上升，出現(xiàn)不規(guī)則磨耗，主要表現(xiàn)為偏磨、表面粗糙（像磨刀石的表面）等；全線接觸線都有不同程度的異常磨耗，主要表現(xiàn)為麻面、刮痕、毛刺等[1]。

2 弓網(wǎng)設(shè)備現(xiàn)場調(diào)查

2.1 接觸網(wǎng)專業(yè)的現(xiàn)場調(diào)查

（1）接觸線磨耗現(xiàn)場檢查情況：接觸網(wǎng)專業(yè)對2號(hào)線及東延線接觸網(wǎng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)2號(hào)線玉洞-西津站正線不僅原有異常磨耗點(diǎn)發(fā)生磨耗情況變化，連之前無異常磨耗的接觸線均出現(xiàn)磨耗上升的情況，接觸線磨耗截面寬度由原1-3mm擴(kuò)展為4-8mm；2號(hào)線東延線正線所有接觸線磨耗截面寬度均有4-8mm。接觸線磨耗截面新，表面呈麻面、刮痕、毛刺（見圖1）。

（2）接觸網(wǎng)拉出值分布情況：2號(hào)線正線共6276個(gè)定位，其中拉出值正值（面向西津方向右側(cè)）共3138個(gè)，拉出值負(fù)值共3138 個(gè)。2號(hào)線東延線正線共1889個(gè)定位，其中拉出值正值共 941個(gè)，拉出值負(fù)值共948 個(gè)。2號(hào)線及東延線接觸網(wǎng)拉出值分布圖（見圖2）。

（3）接觸網(wǎng)重點(diǎn)設(shè)備現(xiàn)場調(diào)查情況：錨段關(guān)節(jié)各部螺栓緊固力矩、技術(shù)參數(shù)進(jìn)行測量及檢查。經(jīng)檢查各部螺栓緊固力矩達(dá)標(biāo)；測量錨段關(guān)節(jié)技術(shù)參數(shù)符合要求；檢查發(fā)現(xiàn)錨段關(guān)節(jié)非工作支的匯流排終端接觸線共有25處磨耗較大或受沖擊的情況，且磨耗最大的接觸線磨耗寬度達(dá)11mm。（匯流排翹頭處起始處高于工作支至少7mm，正常情況下此處受電弓不與接觸線接觸且間距至少7mm），不應(yīng)出現(xiàn)接觸線受沖擊的現(xiàn)象（見圖3）。

分段絕緣器各部螺栓緊固力矩、技術(shù)參數(shù)進(jìn)行測量及檢查。經(jīng)檢查各部螺栓緊固力矩達(dá)標(biāo)；測量分段絕緣器技術(shù)參數(shù)符合要求；檢查發(fā)現(xiàn)壇澤站、西津站折返線分段絕緣器銅導(dǎo)流滑板有類似刮傷的磨耗痕跡[2]。（見圖4）

2.2 電客車受電弓的現(xiàn)場調(diào)查

（1）受電弓本體狀態(tài)檢查。檢查底架、氣囊升弓裝置、下臂桿、上框架和弓頭、拉桿等無變形、裂紋、損傷現(xiàn)象，各部螺栓力矩達(dá)標(biāo)；接觸壓力符合要求。

（2）受電弓碳滑板磨耗情況調(diào)查。受電弓碳滑板表面呈現(xiàn)不規(guī)則磨耗，表面存在電燒蝕的黑色痕跡，表面非常粗糙，部分受電弓碳滑板表面存在黑色輕微燒灼燒傷痕跡，黑色燒蝕點(diǎn)延碳滑板縱向呈點(diǎn)狀分布于碳滑板表面[3]。碳滑板側(cè)面存在電腐蝕痕跡，痕跡周圍出現(xiàn)多處小面積崩缺現(xiàn)象（見圖5）。

（3）受電弓碳滑板異常磨耗位置相對與接觸網(wǎng)拉出值分布情況調(diào)查。對已更換下的碳滑板和返回車庫后的碳滑板檢查，其中最大磨耗截面位置分布于拉出值0-50mm的22根，拉出值50-100mm的175根，拉出值100-150mm的3根，拉出值150-200mm的0根，拉出值200-250mm的0根。

（4）其他情況。在車頂空調(diào)及貫通道頂部表面縫隙處，發(fā)現(xiàn)大量銅粉等金屬物質(zhì)殘留。

2.3 線路狀況現(xiàn)場調(diào)查

線路幾何尺寸測量。線路專業(yè)人員對正線幾何尺寸進(jìn)行測量，線路幾何尺寸符合要求，無超限處所。

重點(diǎn)磨耗處所線路基本情況調(diào)查。針對正線59處接觸線異常磨耗嚴(yán)重處所的線路基本情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)分布在直線區(qū)段有34處（線路坡度＜10‰的有18處、線路坡度≧10‰且＜20‰的有2處，線路坡度≧20‰且＜30‰的有14處）、曲線區(qū)段有25處（圓緩區(qū)段6處，緩直區(qū)段8處；線路坡度＜10‰的有4處，線路坡度≧10‰且＜20‰的有2處，線路坡度≧20‰且＜30‰的有5處），其中減震道床有14處、普通道床有45處。

3 異常磨耗原因分析

3.1 接觸網(wǎng)拉出值分布是否合理原因分析

根據(jù)2號(hào)線及東延線接觸網(wǎng)拉出值分布圖及受電弓碳滑板異常磨耗位置相對與接觸網(wǎng)拉出值分布情況調(diào)查分析，拉出值正反定位分布基本一致，接觸網(wǎng)拉出值分布情況與受電弓碳滑板異常磨耗位置并不是完全吻合。因此可以排除接觸網(wǎng)拉出值分布原因造成的弓網(wǎng)異常磨耗[4]。

3.2 接觸網(wǎng)重點(diǎn)設(shè)備情況原因分析

根據(jù)接觸網(wǎng)重點(diǎn)設(shè)備現(xiàn)場調(diào)查情況，錨段關(guān)節(jié)、分段絕緣器各部螺栓緊固力矩達(dá)標(biāo)，技術(shù)參數(shù)符合要求；因此可以排除接觸網(wǎng)重點(diǎn)設(shè)備原因造成的弓網(wǎng)異常磨耗。

3.3 受電弓本體狀態(tài)原因分析

根據(jù)受電弓本體狀態(tài)檢查無變形、裂紋、損傷現(xiàn)象，各部螺栓力矩達(dá)標(biāo)；接觸壓力符合要求；因此可以排除受電弓本體狀態(tài)原因造成的弓網(wǎng)異常磨耗。

3.4 線路狀況原因分析

根據(jù)線路幾何尺寸測量及重點(diǎn)磨耗處所線路基本情況調(diào)查，線路幾何尺寸符合要求，無超限處所；正線59處接觸線異常磨耗嚴(yán)重處所的線路基本情況分布有直線區(qū)段和曲線區(qū)段，道床結(jié)構(gòu)分布有減震道床和普通道床；因此可以排除線路狀況原因造成的弓網(wǎng)異常磨耗。

3.5 結(jié)合調(diào)查情況及弓網(wǎng)磨耗原理原因分析

根據(jù)接觸線磨耗、受電弓碳滑板磨耗現(xiàn)場調(diào)查情況及在車頂空調(diào)及貫通道頂部表面縫隙處發(fā)現(xiàn)的大量銅粉分析。初步判斷此次弓網(wǎng)異常磨耗造成的主要原因是弓網(wǎng)間相互摩擦產(chǎn)生的機(jī)械磨耗所致，接觸線與受電弓碳滑板表面相當(dāng)于兩把銼刀，在弓網(wǎng)相互作用下相互銼磨。從而導(dǎo)致弓網(wǎng)關(guān)系持續(xù)惡化，導(dǎo)致部分接觸網(wǎng)產(chǎn)生燒傷點(diǎn)，部分受電弓碳滑板表面有黑色輕微燒灼燒傷痕跡并出現(xiàn)多處小面積崩缺現(xiàn)象。

4 處理措施

解決接觸線與受電弓碳滑板相互銼磨的現(xiàn)象最直接最根本的措施是直接“格式化”，即前一晚將第二天要參與運(yùn)營的所有電客車受電弓碳滑板全部更換新的碳滑板，將正線、折返線所有錨段接觸網(wǎng)的接觸線全部更換新接觸線（由于更換正線所有錨段接觸網(wǎng)的接觸線工作量太大，不可能一夜之間全部更換完成，經(jīng)研究采用全線打磨接觸線的方式代替更換）。具體措施如下：

4.1 維修中心接觸網(wǎng)專業(yè)

組織線網(wǎng)接觸網(wǎng)工，開展2號(hào)線及東延線接觸線打磨，為保證打磨效果計(jì)劃用兩個(gè)晚上（1月20日、1月21日）將全線正線、折返線（不含出入段線）265個(gè)錨段接觸線打磨兩次。

將達(dá)到換線條件、磨耗較為嚴(yán)重的秀廂站-三十三中站上行Y76錨段、玉洞站-金象站上行Y04錨段、玉洞站-金象站下行Z07錨段、火車站-明秀路站上行Y63錨段等8個(gè)錨段接觸線進(jìn)行換線。

4.2 車輛中心電客車檢修專業(yè)

組織線網(wǎng)車輛檢修工，與接觸網(wǎng)專業(yè)同步利用兩個(gè)晚上（第一個(gè)晚上完成更換的電客車先不上線運(yùn)營）完成要上線運(yùn)營的22列電客車受電弓碳滑板的更換，并保證更換全新受電弓碳滑板的電客車與接觸網(wǎng)專業(yè)完成第二次打磨時(shí)間相同開始上線運(yùn)營。

5 效果驗(yàn)證

為驗(yàn)證“處理措施”的有效性，維修中心接觸網(wǎng)專業(yè)開展全線接觸線的檢查，并自1月21日起對2號(hào)線及東延線重點(diǎn)異常磨耗進(jìn)行周期監(jiān)測。車輛中心電客車檢修專業(yè)開展電客車受電弓碳滑板磨耗情況周期普查測量。以下是6個(gè)月跟進(jìn)的情況：

5.1 現(xiàn)場情況調(diào)查

（1）接觸網(wǎng)專業(yè)現(xiàn)場調(diào)查。經(jīng)接觸網(wǎng)專業(yè)人員查看全線正線、折返線接觸線表面光滑、未產(chǎn)生新的麻面、刮痕、毛刺、拉絲，重點(diǎn)設(shè)備錨段關(guān)節(jié)、分段絕緣器拉弧燒傷處未有新的拉弧痕跡及新的沖擊痕跡。（見圖6）

（2）車輛中心電客車檢修專業(yè)。經(jīng)電客車檢修專業(yè)人員查看受電弓碳滑板表面發(fā)黑發(fā)亮、磨耗面均勻，凹陷區(qū)域邊緣距離中心點(diǎn)較為對稱，表面無崩缺、裂紋、燒傷痕跡。（見圖7）

5.2 弓網(wǎng)磨耗情況趨勢分析

（1）接觸線磨耗截面寬度趨勢分析。自2020年11月23日起測量2號(hào)線及東延線重點(diǎn)異常磨耗處所接觸線磨耗截面寬度數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)平均磨耗情況趨勢分析（見圖8）：

由圖8可知，自1月22日全線正線、折返線（不含出入段線）265個(gè)錨段接觸線打磨后，重點(diǎn)異常磨耗處所接觸線磨耗截面寬度由原來4.6mm將至0.11mm。結(jié)合6個(gè)月的周期監(jiān)測結(jié)果分析，目前接觸線磨耗磨耗已趨于平穩(wěn)。

（2）受電弓碳滑板高度磨耗比趨勢分析。自2020年11月起起測量的碳滑板厚度數(shù)據(jù)，電客車受電弓碳滑板高度磨耗比趨勢（見圖9）：

由圖9可知，自1月22日更換新的受電弓碳滑板至7月22日碳滑板高度磨耗比為0.58mm/萬km，低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1.50mm/萬km。結(jié)合6個(gè)月的普查測量結(jié)果分析，目前受電弓碳滑板磨耗已趨于平穩(wěn)。

6 結(jié)語

通過效果驗(yàn)證，證明所采取的處理措施正確有效。同時(shí)為了更好的鞏固弓網(wǎng)磨耗效果后續(xù)工作中維修中心接觸網(wǎng)專業(yè)將持續(xù)開展2號(hào)線及東延線重點(diǎn)異常磨耗進(jìn)行周期監(jiān)測，結(jié)合2號(hào)線一期工程出現(xiàn)過的弓網(wǎng)異常磨耗現(xiàn)象處理經(jīng)驗(yàn)對接觸網(wǎng)技術(shù)參數(shù)（導(dǎo)高按設(shè)計(jì)值誤差+3mm、拉出值按設(shè)計(jì)值誤差±5mm）進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；車輛中心電客車檢修專業(yè)除按要求開展日常檢修修程外，增加碳滑板檢查頻次，并對碳滑板進(jìn)行打磨保養(yǎng)，提升了弓網(wǎng)之間跟隨性，確保弓網(wǎng)磨耗持續(xù)平穩(wěn)。