羅云波

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淺析接觸網(wǎng)施工缺陷的原因及整改措施

羅云波

對(duì)滬寧城際鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試中接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行分析，并制訂相應(yīng)的整改措施，以期為鐵路接觸網(wǎng)施工提供一定參考。

接觸網(wǎng)；動(dòng)態(tài)檢測(cè)；缺陷；整改

0 引言

隨著國(guó)家對(duì)鐵路建設(shè)的大力投入，高速電氣化鐵路得到了迅猛發(fā)展，良好的弓網(wǎng)關(guān)系是列車正常運(yùn)行的關(guān)鍵。通過接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)弓網(wǎng)關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，消除接觸懸掛在某些環(huán)節(jié)存在的問題，保證其良好的工作狀態(tài)，提高接觸網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，從而為鐵路安全可靠運(yùn)營(yíng)提供保障。本文將對(duì)滬寧城際鐵路接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)中出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行分析，并制訂相應(yīng)整改措施。

1 接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)

1.1 160 km/h接觸網(wǎng)檢測(cè)車

采用160 km/h接觸網(wǎng)檢測(cè)車檢測(cè)接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)、導(dǎo)高差、拉出值3項(xiàng)指標(biāo)。其原始記錄反映的是接觸力，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)按速度與相對(duì)允許量值提出，凡接觸力偏小的判定為離線或拉弧，接觸力過大的判定為硬點(diǎn)，大多因彈性、導(dǎo)線平直度、變坡不達(dá)標(biāo)所造成。強(qiáng)度較大時(shí)會(huì)同時(shí)產(chǎn)生火花[1]。

1.2 CRH2-068動(dòng)車組檢測(cè)車

采用CRH2-068動(dòng)車組檢測(cè)[2]接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)、沖擊力、導(dǎo)高差3項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)不合格主要是由接觸線坡度、接觸線局部彎曲（硬彎）及接觸網(wǎng)彈性不均引起，也不排除線路質(zhì)量和檢測(cè)質(zhì)量因素的影響。

1.3 061號(hào)動(dòng)車組非接觸式光學(xué)檢測(cè)

采用061號(hào)動(dòng)車組進(jìn)行非接觸式光學(xué)檢測(cè)，其結(jié)果是接觸網(wǎng)精調(diào)的主要依據(jù)，根據(jù)波形圖可判斷、評(píng)估檢測(cè)指標(biāo)。

驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：接觸網(wǎng)通電后應(yīng)由建設(shè)單位組織進(jìn)行接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，當(dāng)受電弓靜態(tài)抬升力為70±10 N且單弓運(yùn)行時(shí)，接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性應(yīng)符合表1的規(guī)定。受電弓平均接觸力與行車速度的關(guān)系曲線可參照?qǐng)D1。

表1 接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)

圖1 受電弓平均接觸力與行車速度的關(guān)系曲線

2 缺陷分析

上述動(dòng)態(tài)檢測(cè)的測(cè)量數(shù)據(jù)從不同方面反映了弓網(wǎng)狀態(tài)，進(jìn)行缺陷分析時(shí)，考慮因素的復(fù)雜性，應(yīng)準(zhǔn)確分析，合理制訂整改方案，在技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行缺陷整改，同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

2.1 限位定位器開口較小

定位器限位止釘間隙較小，定位器抬升量不能滿足受電弓運(yùn)行時(shí)抬升的要求，造成受電弓高速通過時(shí)在定位點(diǎn)處受到較大沖擊，形成硬點(diǎn)。

2.2 導(dǎo)線坡度（既有上跨橋處）變化較大

導(dǎo)線坡度變化較大，導(dǎo)線懸掛存在波浪曲線，使受電弓在高速運(yùn)行狀態(tài)下形成較大沖擊加速度。圖2為某接觸網(wǎng)導(dǎo)線坡度過大導(dǎo)致接觸壓力缺陷的檢測(cè)曲線圖。分析顯示在其支柱兩側(cè)吊弦間導(dǎo)線高度下降近20 mm，坡度超差明顯，必須通過調(diào)整導(dǎo)線高度來減小坡度，以消除缺陷。

圖2 接觸壓力和導(dǎo)高檢測(cè)曲線（1）

2.3 導(dǎo)線高差過大

電連接、中心錨結(jié)安裝處導(dǎo)線與兩側(cè)導(dǎo)線高差過大，使受電弓在高速運(yùn)行狀態(tài)下形成較大沖擊加速度。

2.4 沖擊加速度或硬點(diǎn)

道岔定位處由于交叉的2條導(dǎo)線和線岔的同時(shí)作用，受電弓在通過該處時(shí)受到的瞬間壓力增大，造成該處接觸線彈性較差，受電弓通過時(shí)出現(xiàn)較大沖擊加速度或硬點(diǎn)。

3 整改措施

3.1 接觸線本身硬點(diǎn)

接觸線本身硬點(diǎn)通常為施工架線和調(diào)整作業(yè)造成，按清單查找具體部位后采用矯正工具（接觸線專用5輪矯直器）進(jìn)行矯正，嚴(yán)禁敲打。

3.2 沖擊力

超標(biāo)變坡、分段/分相/關(guān)節(jié)/定位處限位止釘間隙偏小、中錨線夾及電連接處重量等原因均可造成沖擊力偏大和硬點(diǎn)。圖3為接觸線中心錨節(jié)繩連接線夾處的檢測(cè)曲線。分析曲線可知，波動(dòng)峰值由中心錨節(jié)繩過緊導(dǎo)致接觸線高度變化引起，從而產(chǎn)生接觸壓力缺陷?？赏ㄟ^調(diào)整中心錨節(jié)繩消除接觸壓力缺陷。

（1）在按缺陷清單處理的同時(shí)，還需對(duì)缺陷所處部位的接觸線高度（靜態(tài)）進(jìn)行測(cè)量，查看其他吊弦是否存在不受力或偏短現(xiàn)象。

圖3 接觸壓力和導(dǎo)高檢測(cè)曲線（2）

（2）限位定位器限位止釘是否間隙偏小，接觸線高度變化時(shí)的坡度是否為0‰，變化率及跨中預(yù)留弛度是否為0。

（3）對(duì)所有出現(xiàn)硬點(diǎn)記錄的限位定位器止釘再次進(jìn)行確認(rèn)，定位器坡度不合理或定位器上抬受限會(huì)產(chǎn)生硬點(diǎn)或高差，因此檢查止釘間隙和定位器坡度是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

（4）定位點(diǎn)兩側(cè)第一吊弦點(diǎn)的接觸線應(yīng)等高，不得出現(xiàn)“V”字形或倒“V”字形，否則懸掛點(diǎn)處易產(chǎn)生硬點(diǎn)[7]。

（5）電分段、分相錨段關(guān)節(jié)處需進(jìn)行詳細(xì)精確測(cè)量，保證轉(zhuǎn)換跨中兩接觸線屋脊處（等高處）位于跨中且接觸線高度應(yīng)高出規(guī)定高度 40 mm，施工偏差為±10 mm；兩內(nèi)轉(zhuǎn)換柱應(yīng)等高，但抬高150 mm的偏差可適度控制，否則可能產(chǎn)生硬點(diǎn)。

圖4所示檢測(cè)曲線表示關(guān)節(jié)屋脊點(diǎn)導(dǎo)致的接觸壓力缺陷。轉(zhuǎn)換跨中兩接觸線屋脊處（等高處）接觸線高度超標(biāo)問題宜通過平移上下腕臂頭解決，受跨距較小因素制約，可適當(dāng)降低非支接觸線抬高150 mm的要求，但須保證不侵入工作支動(dòng)態(tài)包絡(luò)線，在絕緣關(guān)節(jié)處須保證絕緣距離。

圖4 接觸壓力和導(dǎo)高檢測(cè)曲線（3）

3.3 導(dǎo)高差

導(dǎo)高差的產(chǎn)生分2種情況，一種是施工中造成的，一種是動(dòng)態(tài)環(huán)境下彈性不均造成的。彈性=/，弓壓不變的情況下，抬升量越大，彈性越大，兩懸掛點(diǎn)間值不同，會(huì)產(chǎn)生彈性不均，動(dòng)態(tài)記錄也顯示不同。造成彈性不均有諸多原因，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)起主要作用?？缰袕椥宰詈?，懸掛點(diǎn)處由于定位器重量、定位器坡度不合理或定位器上抬受限會(huì)產(chǎn)生硬點(diǎn)或?qū)Ц卟?，所以檢查止釘間隙和定位器坡度是重要環(huán)節(jié)。

導(dǎo)高差處理的方法：根據(jù)檢測(cè)值，采用接觸網(wǎng)檢測(cè)儀在水平范圍內(nèi)檢測(cè)懸掛點(diǎn)及各吊弦的導(dǎo)高值。個(gè)別處導(dǎo)高差經(jīng)實(shí)測(cè)后，現(xiàn)場(chǎng)壓制并更換吊弦。對(duì)于連續(xù)普遍導(dǎo)高偏低或偏高，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)后，應(yīng)進(jìn)行圖形計(jì)算分析論證。跨中導(dǎo)高偏低或偏高，一般是由于彈性吊索張力過大或過小引起，可采用降低或提高彈性吊索張力的方法（將接觸網(wǎng)檢測(cè)儀放置在跨中，導(dǎo)高達(dá)標(biāo)后，將吊索線夾擰緊）。對(duì)于懸掛點(diǎn)因承力索過低或過高引起的導(dǎo)高偏差，可采用提升或降低平腕臂（即升、降承力索座）的方法，至導(dǎo)高達(dá)標(biāo)為止[8]。

圖5所示為支柱定位點(diǎn)導(dǎo)線高度超差導(dǎo)致接觸壓力缺陷的檢測(cè)曲線。其產(chǎn)生原因有2方面，即彈性吊索張力不符合要求或彈性吊弦長(zhǎng)度不符合規(guī)定，可通過調(diào)整彈性吊索張力或彈性吊弦長(zhǎng)度消除接觸壓力缺陷。

圖5 接觸壓力和導(dǎo)高檢測(cè)曲線（4）

3.4 拉出值

拉出值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，允許偏差為 ±30 mm。如果靜態(tài)測(cè)量拉出值超標(biāo)，處理時(shí)應(yīng)注意是否是由于與承力索座垂面偏差的改變而影響吊弦點(diǎn)高度[9]。整改前應(yīng)首先檢查下錨補(bǔ)償裝置是否靈活，有無卡滯現(xiàn)象。

3.5 火花處理

產(chǎn)生火花與硬點(diǎn)并出現(xiàn)沖擊時(shí)，處理硬點(diǎn)的同時(shí)應(yīng)對(duì)產(chǎn)生火花部位進(jìn)行詳細(xì)記錄，利用天窗進(jìn)行檢查并處置。巡視檢查時(shí)，需觀察接觸線上各類線夾的狀態(tài)，即須保證全部正位安裝；接觸線中心錨結(jié)線夾處導(dǎo)高應(yīng)與相鄰點(diǎn)吊弦處導(dǎo)高相等，施工偏差為0～10 mm，該處接觸線高度不允許偏低；輔助繩受力大小適中，過大易引起相鄰吊弦松弛，過松存在動(dòng)態(tài)打弓風(fēng)險(xiǎn)。

3.6 施工過程產(chǎn)生硬點(diǎn)的處理

因部分吊弦線夾、定位線夾及與接觸線直接連接的線夾的防松止動(dòng)墊片未安裝到位，受電弓通過時(shí)撞擊會(huì)產(chǎn)生硬點(diǎn)，因此在整改過程中應(yīng)對(duì)防松止動(dòng)墊片進(jìn)行逐一檢查、消缺并達(dá)標(biāo)。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，為保證接觸網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際參數(shù)與計(jì)算參數(shù)的相互吻合、匹配，在強(qiáng)化預(yù)配、安裝的同時(shí)，其缺陷整治過程中，更換調(diào)整吊弦、線夾等接觸網(wǎng)零部件應(yīng)在原位置安裝，以避免出現(xiàn)硬點(diǎn)等新的缺陷。

圖6曲線圖反映檢測(cè)區(qū)段接觸網(wǎng)吊弦長(zhǎng)度不當(dāng)導(dǎo)致接觸壓力缺陷，需通過實(shí)測(cè)吊弦長(zhǎng)度，更換適當(dāng)長(zhǎng)度的吊弦消除缺陷。

圖6 接觸壓力和導(dǎo)高檢測(cè)曲線（5）

4 結(jié)語

通過分析接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)中存在的弓網(wǎng)缺陷，以及整改措施的實(shí)施，及時(shí)消除設(shè)備缺陷，保證接觸網(wǎng)導(dǎo)線與受電弓的可靠接觸，可以有效減少弓網(wǎng)故障，提高電氣化鐵路運(yùn)行的安全性和可靠性[10]。

[1] 鐵道部. 高速鐵路電力牽引供電工程施工技術(shù)指南. 鐵建設(shè)[2010]241號(hào). 北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

[2] 于萬聚. 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)及檢測(cè)原理[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，1981.

[3] 鐵建設(shè)[2006]167號(hào). 客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] 鐵建設(shè)[2005]285號(hào). 新建時(shí)速200 km客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].

[5] 鐵建設(shè)[2005]140號(hào). 新建鐵路時(shí)速200～250 km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].

[6] 鐵建設(shè)[2007]47號(hào). 新建時(shí)速300～350 km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].

[7] 朱飛雄. 客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)（接觸網(wǎng)部分）宣貫要點(diǎn)[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2006（3）：88-92.

[8] DS 997 01.接觸網(wǎng)設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工和維修規(guī)范[S].

[9] Kie?ling, Puschmann, Schmieder. 電氣化鐵道接觸網(wǎng)[M].中鐵電氣化局集團(tuán)譯. 北京：中國(guó)電力出版社，2004.

[10] 趙世耕. 電氣化鐵道接觸網(wǎng)安全運(yùn)行的研究[M].鄭州鐵路局西安科研所編印，1998.

Related modification and correction measures have been established on the basis of analyzing the defects occurred in dynamic inspection of overhead contact line system, an integral part of integrated commissioning of Shanghai-Ningbo Inter-city Railway, in order for providing certain references for construction of railway overhead contact line system.

Overhead contact line system; dynamic inspection; defect; modification and correction

U227+.3

B

10.19587/j.cnki.1007-936x.2018.01.012

1007-936X(2018)01-0050-03

2016-12-06

羅云波.中鐵電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司，工程師，研究方向?yàn)榻佑|網(wǎng)施工技術(shù)。