接觸網硬點產生原因分析與對策

張柳清 上海鐵路局調度所

接觸網硬點是接觸網系統的一大頑癥，破壞弓網間正常的接觸和取流，加速接觸導線和受電弓局部磨耗，危害導線和受電弓正常使用壽命，甚至造成事故，影響運輸安全。

為了減少硬點危害，保證弓網間正常接觸和取流是高速電氣化鐵路可靠運行，據此對接觸線硬點的產生原因、危害及處理提出一點看法及建議。

1 接觸網硬點

電力機車在運行中，其受電弓同接觸導線接觸面處于滑動摩擦狀態，為保證正常取流弓網間存在一定的接觸壓力。由于接觸懸掛某些部分或其他原因引起弓網間接觸壓力、相對位置和速度的突然變化，致使弓網關系產生瞬態變化，這種瞬態變化達到一定量化標準，稱之為硬點。

硬點是一種接觸網結構的本征缺欠，是接觸網接觸懸掛不均質狀態的統稱，它是相對的，運行速度越高，表現越明顯。因此接觸網硬點是評價和衡量高速電氣化鐵路弓網關系一個重要參數。

2 接觸網硬點產生原因分析

2.1 施工或檢修過程產生的硬點

施工或檢修時，因各種原因（如無張力放線，使用夾線工具不當，人員上、下導線，重物掛在導線上等等）造成的接觸線彎曲變形，特別是上下彎將造成受電弓離線及離線后的沖擊硬點。采用無張力放線或不穩定的小張力放線，造成接觸導線在展放的過程中，時松時緊擊打鋼軌和軌枕，損傷接觸導線接觸面平順度，特別是在起錨和落錨時，需要重新緊線、松線，更是加劇了這一狀況，極易使得接觸線在外力作用下發生變形、扭曲、硬彎，也會造成硬點。

2.2 接觸線"V"型變化

接觸網在線路與橋隧、站場與區間、聯接處及錨段關節處等，如果在檢調中處理不好就很容易存在導線"V"型及"V"型變化，在導線"V"型變化較大或導線"V"型轉換點，就會造成較大沖擊硬點。

2.3 接觸網零部件產生的硬點

在分相、分段、導線接頭處、電聯接線夾處、補強處、導線定位、線岔、中心錨結等，由于重量的突然增加，受電弓的接觸力突變，引起弓網間的接觸力突變形成硬點。

接觸線上的零部件安裝不規范也會導致硬點的產生。如電聯接線夾偏斜、吊弦線夾偏斜、接頭線夾偏斜、定位器線夾偏斜等。當受電弓通過時，導線抬升，線夾偏斜產生硬點或打傷、打壞受電弓。

2.4 非接觸網原因產生的硬點

其它原因也能引起的接觸力的突變點，稱為接觸硬點，如受電弓振動、擺動、線路三角坑等等，常見的有以下兩種情況：

2.4.1 機車受電弓產生的硬點

在機車的運行取流過程中，運行的受電弓與接觸網之間進行的相互作用、相互匹配非常復雜，影響接觸硬點的因素也很多，除機車車速、加速度以外，如受電弓的彈性系數、受電弓歸算到接觸導線上的質量等也能影響到接觸硬點。

2.4.2 線路產生的硬點

線路變坡點也會引起機車及受電弓位置突變造成硬點，例如線路的變坡點，特別是正坡直接變成負坡的變坡點。此外，在有些地方線路路基彈性系數變化大、鋼軌的接頭不齊、線路病害等引起機車左右擺動、上下震動，從而引起接觸網與受電弓之間的位置突變造成硬點。

3 接觸網硬點的危害

3.1 接觸硬點的機械危害

機械傷害是指對受電弓、接觸導線輕微的碰傷、刮傷等（有明顯痕跡的就稱之為打弓）。接觸硬點是造成機車受電弓離線的重要原因之一，機車受電弓離線對機車牽引電機、受電弓、接觸網、牽引變壓器及供電系統都有危害。由于導線上硬點的存在，沖擊加速度（目前檢測硬點大小的參數）數值較小時造成弓網之間接觸不良，沖擊加速度數值較大時就會造成離線。離線產生高溫的電弧，到一定程度時會對接觸網、受電弓產生機械破壞。受電弓和接觸導線之間發生的水平和垂直方向撞擊，加大接觸導線和受電弓局部機械磨耗，長期運行，會造成接觸網斷線和受電弓折斷，引發弓網事故。

3.2 接觸硬點的電氣危害

硬點導致受電弓和接觸網在發生離線時，會伴有火花或電弧產生。拉弧產生的局部高溫（最核心處有幾萬度），一方面使接觸導線、受電弓點蝕和汽化，從而惡化弓網取流關系，同時點蝕、汽化也減少接觸導線、受電弓的強度和使用壽命，惡化接觸線或受電弓的電能傳輸，長期運行，甚至于造成斷線事故；另一方面拉弧產生的高溫能使接觸導線內部應力變化，造成接觸導線局部退火，使其機械強度大幅下降，易被導線張力拉斷。

3.3 接觸硬點對周圍的環境危害

接觸硬點對周圍的環境產生強烈電磁波和輻射，污染環境，并對周圍通信線路產生干擾。

4 減少接觸網硬點的建議

從理論上講，幾乎不可能從根本上消滅硬點，但可將其減小到允許范圍內。

4.1 組織整治錨段關節不平順

4.1.1 申請天窗，對接觸線錨段關節處不平順進行整治調整

圖1 接觸線示意圖

組織工區對管內錨段關節進行復測普查，通過申請天窗修、開展集中修等方式集中力量，對錨段關節定位器坡度明顯偏小和非支抬升不夠的缺陷問題進行技術工藝改進，完成整治調整，保證錨段關節處的接觸網符合技術標準，兩接觸線的過渡平滑，消除硬點（見圖1）。

4.1.2 結合實際，對檢修標準工藝進行修訂完善

根據整治調整工作的實踐，對《接觸網檢修技術標準》和《接觸網檢修工藝》中的錨段關節的檢修標準及檢修工藝進行修訂完善，進一步規范各網工區在日常檢修作業，并加強對檢修標準和工藝執行情況的指導檢查，抓好長效維修管理。

4.2 采用五輪整彎器整正硬彎、漫彎

對于硬彎、漫彎的整正，可采用五輪整彎器（或五輪校直器）壓緊輪線，來回多次對硬彎、漫彎處平整（見圖2）。

圖2 五輪整彎器工作示意圖

4.3 調整吊弦鋸齒形高差

承力索通過吊弦保持接觸線的平順，而吊弦的長度比較難于控制，常常產生鋸齒形高差導致受電弓波浪起伏、離線，使受電弓沖擊變大產生硬點、拉弧等問題。應組織開展集中整治，嚴格按照相鄰吊弦或吊弦與定位之間的高差不超過10 mm的技術標準，全面抓好調整控制，同時盡量減少調整的吊弦數量、保持導線高度正常，可有效地消除和控制了該問題引發的硬點。

從圖3可知，通過對產生鋸齒形高差的幾處吊弦的調整，盡量將接觸線調整平順，可使由此產生的接觸網硬點得到有效地消除和控制。

圖3 支柱間吊弦鋸齒形高差調整前后的折線對比圖

4.4 加強工供聯控

針對工務軌道線路影響而產生的接觸網硬點，應大力加強工供聯控，通過采取完善的對策措施，完善和落實工供聯控機制，可有力地促進消除和控制以此產生的硬點。

5 結論

隨著我國高速電氣化鐵路快速發展，如何更好的消除接觸線硬點帶來的不利影響，要求我們在借鑒先進技術同時，不斷總結經驗，摸索規律，以期在消除接觸線硬點、改善弓網取流的工作上取得更多更大突破。