韓珉

摘要：文中闡述了接觸網(wǎng)硬點(diǎn)的特性，分析了硬點(diǎn)產(chǎn)生的因素及解決問(wèn)題的技術(shù)措施，探討了在蘇州城市軌道交通在未來(lái)的建設(shè)中和維檢修中所要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用；問(wèn)題分析

中圖分類(lèi)號(hào)： C913 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、前言

目前我國(guó)城市軌道交通行業(yè)蓬勃發(fā)展，很多城市開(kāi)始興建地鐵或輕軌，因此電氣化軌道交通行業(yè)也開(kāi)啟了新的里程碑。然而如何改善接觸網(wǎng)的質(zhì)量，創(chuàng)造良好穩(wěn)定的弓網(wǎng)環(huán)境，目前也就稱(chēng)為地鐵、輕軌安全運(yùn)行的核心環(huán)節(jié)。就蘇州軌道交通接觸網(wǎng)線路而言，2011年至2014年期間技術(shù)人員組織的各項(xiàng)檢測(cè)所發(fā)現(xiàn)的接觸網(wǎng)各類(lèi)缺陷當(dāng)中，硬點(diǎn)缺陷是其中比較難處理的問(wèn)題之一，雖然其中蘇州軌道交通二號(hào)線不僅采用了雙承雙導(dǎo)接觸網(wǎng)線路也采用了剛性接觸網(wǎng)線路，使硬點(diǎn)問(wèn)題相對(duì)于單承單導(dǎo)線路有所減少，但在對(duì)其特點(diǎn)的分析中卻顯得比較復(fù)雜多變。同時(shí)隨著電客車(chē)受電弓的國(guó)產(chǎn)化，這類(lèi)硬點(diǎn)問(wèn)題也顯得越來(lái)越突出，因此，本文就硬點(diǎn)的產(chǎn)生、類(lèi)型、危害及處理意見(jiàn)進(jìn)行了相關(guān)的分析和研究。

2、硬點(diǎn)的定義

由于電客車(chē)的受電弓與接觸網(wǎng)之間的關(guān)系是動(dòng)態(tài)的，在電客車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，受電弓與接觸線之間的接觸力變化是非常復(fù)雜的，蘇州軌道交通二號(hào)線架空接觸網(wǎng)系統(tǒng)采用的是雙承雙導(dǎo)線路，因此受電弓與兩根接觸線的接觸力變化就比單接觸線更加復(fù)雜多變，我們將引起電客車(chē)受電弓與接觸線之間的接觸壓力突然變化的地方稱(chēng)為硬點(diǎn)。

3、硬點(diǎn)的危害

造成受電弓離線和拉弧的一個(gè)重要原因就是接觸硬點(diǎn)的存在。在電客車(chē)高速運(yùn)行過(guò)程中，受電弓與接觸線之間形成了一種高速滑動(dòng)摩擦接觸狀態(tài)，同時(shí)高速運(yùn)行中也會(huì)出現(xiàn)各種振動(dòng)和接觸線高度變化等諸多現(xiàn)象，這樣就會(huì)造成受電弓與接觸線短時(shí)間脫離，使受電弓與接觸線之間在脫離處發(fā)生拉弧。同時(shí)在蘇州軌道交通二號(hào)線雙承雙導(dǎo)接觸網(wǎng)投入運(yùn)行來(lái)，經(jīng)過(guò)受電弓長(zhǎng)時(shí)間的接觸摩擦，兩根接觸線其本身會(huì)出現(xiàn)不平整或者其他因素而造成突出接觸面的情況，這樣就產(chǎn)生接觸硬點(diǎn)。當(dāng)接觸硬點(diǎn)（沖擊加速度）數(shù)值較小時(shí)會(huì)造成弓網(wǎng)之間接觸不良，數(shù)值較大時(shí)就會(huì)造成離線，這樣受電弓的離線所產(chǎn)生的高溫電弧可能燒傷接觸導(dǎo)線或受電弓，造成兩根接觸導(dǎo)線截面積不斷減小或者兩根接觸線磨損情況不同，嚴(yán)重時(shí)可能造成斷線事故。當(dāng)受電弓離線時(shí)會(huì)使電客車(chē)電流驟變，產(chǎn)生較高的沖擊電流、瞬時(shí)過(guò)高壓和高次諧波，容易造成電客車(chē)牽引電機(jī)、牽引變壓器和供電系統(tǒng)的損傷。

4、硬點(diǎn)的分類(lèi)

蘇州軌道交通二號(hào)線接觸網(wǎng)硬點(diǎn)的產(chǎn)生，按其形成原因，主要分為以下四類(lèi)。

4.1導(dǎo)線自身的凸凹點(diǎn)

在施工或檢修時(shí)，因各種原因可能造成的接觸線彎曲不平直，這樣就使接觸線本身產(chǎn)生不可避免的沖擊硬點(diǎn)，特別是在雙線磨損情況比較不平衡的曲線地段，這樣的硬點(diǎn)就更加危險(xiǎn)。

4.2導(dǎo)線坡度的變化

由于蘇州軌道交通二號(hào)線高架線路較長(zhǎng)，接觸線就不可避免在與區(qū)間聯(lián)接處、出入段場(chǎng)處和錨段關(guān)節(jié)處等許多地方存在導(dǎo)線的坡度變化，在導(dǎo)線坡度較大的區(qū)域就會(huì)產(chǎn)生較大的硬點(diǎn)。特別是在絕緣錨段關(guān)節(jié)的工作支轉(zhuǎn)換中，由于蘇州軌道交通二號(hào)線的設(shè)計(jì)跨距較?。?0米），工作支與非工作之間的轉(zhuǎn)換使得導(dǎo)線坡度為從4.5‰變?yōu)?4.5‰，而雙線也可能產(chǎn)生微小坡度差異。

4.3零部件產(chǎn)生的硬點(diǎn)

蘇州軌道交通二號(hào)線區(qū)間較短，接觸網(wǎng)零部件較密，分段絕緣器、定位器、線岔、接觸線接頭等，會(huì)由于重量較大使受電弓在通過(guò)時(shí)的接觸摩擦力突變，從而產(chǎn)生較大的硬點(diǎn)。同時(shí)蘇州軌道交通二號(hào)線的雙接觸線結(jié)構(gòu)也會(huì)使線路情況更加復(fù)雜，在分段和線岔處，這樣的硬點(diǎn)情況就更加突出。

4.4雙承雙導(dǎo)產(chǎn)生的硬點(diǎn)

由于蘇州軌道交通二號(hào)線接觸網(wǎng)采用雙承雙導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，從設(shè)計(jì)上看，雙承雙導(dǎo)加大了接觸網(wǎng)的載流能力，并且在一定程度上可以使弓網(wǎng)接觸更加緊密，但是在運(yùn)行這一段時(shí)間以來(lái)，產(chǎn)生的如雙接觸線的偏磨、單磨、高度差異等就顯得格外突出，尤其在曲線段，受電弓對(duì)兩根接觸線會(huì)產(chǎn)生不同效果的抬升，在電客車(chē)高速運(yùn)行中就會(huì)使其中一根接觸線處于很不穩(wěn)定的滑動(dòng)摩擦狀態(tài)，這樣在遇到導(dǎo)線自身或者零部件所產(chǎn)生的硬點(diǎn)時(shí)，這種不穩(wěn)定狀態(tài)就會(huì)放大顯現(xiàn)出來(lái)，從而形成較大的硬點(diǎn)，產(chǎn)生較為突出的拉弧現(xiàn)象。

5、其它原因的硬點(diǎn)

5.1軌道線路所產(chǎn)生的硬點(diǎn)

機(jī)車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，由于軌道線路的影響會(huì)使機(jī)車(chē)產(chǎn)生不同狀態(tài)的振動(dòng)，由于不同地段的道床的不同狀態(tài)，其彈性系數(shù)，振動(dòng)頻率，振動(dòng)周期，線路質(zhì)量都會(huì)在運(yùn)行中的機(jī)車(chē)受電弓上體現(xiàn)出來(lái)，并且會(huì)放大其振動(dòng)狀態(tài)，這樣對(duì)于接觸線的沖擊也就有比較明顯的體現(xiàn)，接觸網(wǎng)硬點(diǎn)也會(huì)更加突出。

5.2高速運(yùn)行的機(jī)車(chē)受電弓所產(chǎn)生的硬點(diǎn)

由于機(jī)車(chē)受電弓與接觸線的滑動(dòng)摩擦狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定狀態(tài)，其相互作用情況十分復(fù)雜，接觸力，摩擦力，振動(dòng)波，速度等都會(huì)成為硬點(diǎn)產(chǎn)生的重要因素，雖然在較低速度情況下離線硬點(diǎn)產(chǎn)生的概率很低，但是在機(jī)車(chē)高速運(yùn)行中就會(huì)在多種因素的影響下提高離線、打弓的概率。

6、蘇州軌道交通二號(hào)線對(duì)硬點(diǎn)的處理意見(jiàn)

從運(yùn)營(yíng)實(shí)踐來(lái)看，要從根本上消除硬點(diǎn)的影響是不切實(shí)際的，但是卻可以通過(guò)設(shè)計(jì)和檢修途徑來(lái)有效的將硬點(diǎn)減小到允許范圍內(nèi)。

6.1設(shè)計(jì)

蘇州軌道交通二號(hào)線接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較先進(jìn)，其線索選材角度來(lái)講，鍍錫銅銀合金線接觸線比其他材料有更好的導(dǎo)流性和延展性，其性能較其他材質(zhì)更加優(yōu)秀，而承力索與接觸線選用相同的材質(zhì)，對(duì)接觸網(wǎng)的性能和減少硬點(diǎn)都有很大好處。另外，對(duì)于蘇州軌道交通二號(hào)線接觸網(wǎng)的雙承雙導(dǎo)的設(shè)計(jì)，也在一定程度上增加了弓網(wǎng)的摩擦系數(shù)和弓網(wǎng)壓力，在線路狀態(tài)穩(wěn)定的情況下，其硬點(diǎn)狀況就可以有效的得到控制。

6.2檢修

在施工檢修過(guò)程中，不僅嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作，防止接觸線的負(fù)荷過(guò)度集中，并且在檢修和施工中要減小接觸線坡度，使接觸線平緩過(guò)渡。對(duì)于負(fù)荷較大的零部件，如線岔，分段等，要在條件允許的情況下將其拉出值置零，以減小偏磨程度。另外可以通過(guò)多種途徑，減少分段絕緣器上的承載壓力，如減小上網(wǎng)電纜對(duì)設(shè)備和零部件的壓力，緩解接觸線的負(fù)載強(qiáng)度，以達(dá)到有效控制硬點(diǎn)的目的。

經(jīng)過(guò)對(duì)蘇州軌道交通二號(hào)線硬點(diǎn)的針對(duì)性分析，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員最近幾年開(kāi)展的各項(xiàng)維護(hù)和技術(shù)改造工作，在最近的動(dòng)態(tài)檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)硬點(diǎn)缺陷得到了有效的控制，硬點(diǎn)缺陷所占的比例明顯減少。

參考文獻(xiàn)

1、于新泉“城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行與維修”,2005；

2、何宗華“高速電氣化鐵道接觸網(wǎng)硬點(diǎn)分析探討”,2005；