溫 強

(國能包神鐵路有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000)

接觸網(wǎng)硬點一直是設(shè)備管理當(dāng)中比較棘手的問題。硬點的存在容易造成受電弓和接觸線之間接觸壓力不穩(wěn)定。一旦接觸壓力過大，則會加速接觸導(dǎo)線和受電弓局部的損耗，縮短導(dǎo)線和受電弓的使用壽命。而如果接觸壓力過小，也會導(dǎo)致他們之間的接觸不良，在供電時就會出現(xiàn)電流不穩(wěn)定，甚至可能會引起火花或者電弧以至燒損接觸線，嚴(yán)重時還可能會出現(xiàn)故障。無論如何哪一種情況都可能會造成整個電力機車的運行受阻。因此，必須對接觸網(wǎng)硬點問題提起足夠的重視。

一、正確認識接觸網(wǎng)硬點

（一）理解接觸網(wǎng)硬點的概念

接觸網(wǎng)硬點也就是接觸懸掛的硬點，是接觸懸掛不均勻狀態(tài)的一種統(tǒng)稱。在理想狀態(tài)下，接觸懸掛需要有彈性，均勻保證電力機車受電弓與接觸網(wǎng)之間的正常接觸和取流。而如果在接觸懸掛或者接觸線上的某些部分出現(xiàn)了彈性變差或者有額外的重量，列車高速運行時，可能會出現(xiàn)電流的不正常升高或降低等現(xiàn)象。也就是說在這些部位會出現(xiàn)力、位置、速度或加速度等值的突然變化，這些現(xiàn)象的統(tǒng)稱都稱為硬點。

硬點是一種結(jié)構(gòu)的欠缺，而且是一種相對的狀態(tài)。越是在列車高速運行時，這種狀態(tài)表現(xiàn)的就越明顯。對于我們的工作來說，這是一種有害的物理現(xiàn)象，它會加快導(dǎo)線和受電弓滑板的異常損耗以及撞擊性的損害。在日常工作中，這種關(guān)于力位置速度或加速度的突然變化，是通過安裝加速度傳感器來檢測受電弓垂向加速度和縱向加速度兩個參數(shù)，用垂直加速度來表征硬點的大小。接觸網(wǎng)一點是評價和衡量高速電氣化鐵路弓網(wǎng)關(guān)系的一個重要參數(shù)。

（二）接觸網(wǎng)硬點的特點

根據(jù)國家頒布的相關(guān)暫行標(biāo)準(zhǔn)，對于檢測數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)場的硬點的查找處理，我們可以總結(jié)出接觸網(wǎng)硬點具有以下幾個特征。

首先，接觸網(wǎng)硬點在接觸網(wǎng)缺陷中占有比較高的比例。其次，接觸網(wǎng)硬點大多集中在160千米每小時以上的提速區(qū)域。第三，接觸網(wǎng)懸掛結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生一定數(shù)量硬點，并且硬點值比較大，出現(xiàn)在分段絕緣器，導(dǎo)線定位，線岔，關(guān)節(jié)等導(dǎo)線集中，負荷較大和導(dǎo)線坡度變化大的地方。第四，接觸網(wǎng)施工質(zhì)量對硬點會產(chǎn)生比較大的影響。很多接觸網(wǎng)硬點都是由于施工質(zhì)量不達標(biāo)而造成的缺陷，其中因為接觸網(wǎng)施工精度問題引起的硬點是比較常見的。最后，線路原因和其他原因產(chǎn)生的硬點在檢測當(dāng)中也時有發(fā)現(xiàn)[1]。

二、分析接觸網(wǎng)硬點產(chǎn)生的原因

（一）由設(shè)計產(chǎn)生的硬點

接觸網(wǎng)在設(shè)計過程中的結(jié)構(gòu)和形式是接觸網(wǎng)硬點存在的根本原因。在理想狀態(tài)中，接觸網(wǎng)的設(shè)計是要有良好的彈性均勻的，但是在現(xiàn)實的狀態(tài)之下，受到經(jīng)濟條件技術(shù)條件的約束，很多時候設(shè)計部門在接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和形式的分析中，不能夠采取最先進的結(jié)構(gòu)。我國在這一部分的技術(shù)起步比較晚，資料也比較少。有時對于接觸網(wǎng)零部件選擇不恰當(dāng)，可能會導(dǎo)致接觸懸掛彈性均勻度，特性等都變差。這些細節(jié)性的問題都可能在非常細微的地方造成接觸網(wǎng)設(shè)計結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生硬點。如果是由于整體的設(shè)計而產(chǎn)生這樣的問題，之后的維護和維修就會變得非常困難。

（二）材質(zhì)和設(shè)備的原因

接觸網(wǎng)的材質(zhì)和設(shè)備及其結(jié)構(gòu)都可能會導(dǎo)致硬點的出現(xiàn)。

首先說材質(zhì)的問題。當(dāng)前接觸網(wǎng)大多數(shù)采用的都是銅和微量元素結(jié)合而制成的導(dǎo)線。這種混合的材質(zhì)在制作過程中需要用到非常多的復(fù)雜工藝。由于這種工藝的標(biāo)準(zhǔn)比較復(fù)雜，很多時候容易造成生產(chǎn)出的導(dǎo)線材質(zhì)，內(nèi)部的顆粒不均勻，出現(xiàn)間隙雜質(zhì)等問題，這就會使得導(dǎo)線內(nèi)部本身就存在導(dǎo)電不均勻等現(xiàn)象。在實際使用過程中就會形成波浪彎。可以想象的是，如果導(dǎo)線本身的強度和韌性不均勻，那么硬點的出現(xiàn)是必然的。強度越高，接觸線越硬，不容易使接觸導(dǎo)線在制造或纏繞的過程中形成硬點，但是這可能會降低導(dǎo)線的導(dǎo)電率，還會提高對于導(dǎo)線制作的工藝要求。根據(jù)我國的實際技術(shù)水平來看，目前銅質(zhì)和銀質(zhì)接觸線的平直度上仍然存在很大的問題，這也是由技術(shù)原因所導(dǎo)致的硬點產(chǎn)生的一個根源[2]。

其次是接觸網(wǎng)零部件和設(shè)備產(chǎn)生的硬點。如果接觸線上的重量突然增加，垂直負荷比較大，那么接觸線的彈性就有可能會變差。受電弓高速滑過時，接觸力突變也可能會造成較大的沖擊硬點。根據(jù)鐵道部檢測車所得出的結(jié)果，當(dāng)列車運行速度超過120千米每小時的時候，接觸網(wǎng)設(shè)備當(dāng)中的硬點會最大，全部在30g以上。而同樣的速度，接觸網(wǎng)硬點一般只會有4～8g。可以說分相絕緣器硬點是目前提速線路上的一個突出問題。同時接觸線上的零部件安裝，如果不規(guī)范撞擊受電弓，那么也會造成接觸網(wǎng)硬點的產(chǎn)生，甚至可能會造成受電弓的損壞。

（三）施工質(zhì)量和檢修工藝

除了前期的設(shè)計以及零部件和材質(zhì)的問題，后期的施工質(zhì)量和檢修工藝也可能會導(dǎo)致硬點的產(chǎn)生。這其中接觸線展放過程是硬點產(chǎn)生最常見的一個環(huán)節(jié)。相對于人工放線方法而言，作業(yè)車放線過程中產(chǎn)生的硬點會比較少。但是作業(yè)車展放的過程中，缺乏必要的張力標(biāo)準(zhǔn)理論數(shù)值指導(dǎo)，這導(dǎo)致了作業(yè)車放線時所產(chǎn)生的幅度不能夠真正的做到直線放線。而且，在實際的操作過程中，也很難做到勻速放線，導(dǎo)線速度不確定的情況下，可能會因為張弛程度的不一致而出現(xiàn)彎曲，從而造成硬點。

相對的，在鐵路線尚未達到一定的貫通程度的時候，我們無法使用機械放線的方法，就只能夠用人工放線來代替進行。而人工作業(yè)精確程度就會比較低，力度的控制也會比較差，不穩(wěn)定性會增加。那種時斷時續(xù)的作業(yè)方法，可能會損傷導(dǎo)線接觸面的平順度，加大接觸線架設(shè)的張力不均勻，特別是在起錨和落錨的時候，需要重新進行放線，這就加劇了硬點產(chǎn)生的概率。

施工工藝的不規(guī)范也會導(dǎo)致硬點的產(chǎn)生。在日常檢修維護工作當(dāng)中，工作人員有可能在不經(jīng)意的時候踩到導(dǎo)線上，這可能會在定位處出現(xiàn)一定的彎度。同時放線過程中使用的S掛鉤接觸了導(dǎo)線或者作業(yè)車平臺立板接觸了導(dǎo)線都會導(dǎo)致導(dǎo)線不平直。最主要的問題就是接觸線的硬彎。在實際的工作過程當(dāng)中總結(jié)下來，可以發(fā)現(xiàn)左右彎影響比較小，而垂直彎影響會比較大，但是無論是哪一種硬彎都可以造成硬點的產(chǎn)生[3]。

除此之外，還有很多的因素會導(dǎo)致硬點的產(chǎn)生。比如，接觸線的高差不符合規(guī)定，檢修質(zhì)量不達標(biāo)，線路的質(zhì)量存在問題，速度的變化乃至天氣的影響，都可能會導(dǎo)致硬點的產(chǎn)生。

三、接觸網(wǎng)硬點的處理措施

（一）嚴(yán)把設(shè)計選材環(huán)節(jié)

根據(jù)目前的實際工作情況來看，硬點是不可能完全被消滅的，但是在實際工作當(dāng)中，我們可以通過各個環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把控，把硬點的值降低到合理的范圍之內(nèi)。

最首先需要注意的是在設(shè)計環(huán)節(jié)減少硬點。由于接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性，我們需要從接觸網(wǎng)設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)形式，材料運用和環(huán)境因素等方面進行優(yōu)化。最終選取的方案必須是既能保證接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，又要考慮到材料零部件的輕型化。盡量減少集中負荷增大接觸網(wǎng)的彈性，從源頭上減少和控制，由于接觸網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)所造成的硬點產(chǎn)生的原因。

這里需要考慮到的因素就比較多。比如說接觸導(dǎo)線的質(zhì)量會對接觸網(wǎng)的質(zhì)量產(chǎn)生影響。再如減輕集中荷載，也可能會優(yōu)化接觸網(wǎng)的硬點產(chǎn)生。對懸掛形式進行慎重的選取，也能夠降低硬點出現(xiàn)的概率。當(dāng)然還有上文當(dāng)中提到過的關(guān)于接觸網(wǎng)零部件材質(zhì)的選擇，也會對后期的硬點產(chǎn)生造成影響。

（二）提高施工及檢修的質(zhì)量

前期做好了設(shè)計和材料的選擇以后，在實際的施工過程中，我們還是需要進一步的慎重。在接觸網(wǎng)架設(shè)的過程當(dāng)中，采用先進的基于電腦監(jiān)控檢測技術(shù)的設(shè)備進行架線，這可以保證導(dǎo)線架設(shè)的平順。由這種設(shè)備所架設(shè)的導(dǎo)線能夠保證弓網(wǎng)取流的質(zhì)量滿足高速行車的要求。

在實際的工作過程中想要保證導(dǎo)線架設(shè)的平順，必須進行持續(xù)性的施工。因此，事先對導(dǎo)線連續(xù)性的檢查是非常重要的。而這其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是對于接線夾的接觸面平整性以及接觸面外形尺寸合格程度的檢查。同時要檢查配件是否完整，螺絲紋是否有斷裂。在施工過程中，還要保證導(dǎo)線在接口處平整，沒有破處，在完全固定之后還要檢查導(dǎo)線接頭處的平整度?？傊?，要最大限度保證接觸面的平滑。

（三）加強日常的維護

在接觸網(wǎng)通電以后，供電部門就接管了該設(shè)備，負責(zé)該設(shè)備的檢修和日常運營。這要求供電部門必須要按照工程部門的交付技術(shù)資料，對于接觸網(wǎng)運營設(shè)備有計劃，有安排有標(biāo)準(zhǔn)的進行保養(yǎng)和檢修。

必須充分利用檢測車檢測出硬點的所在，同時逐條地進行分類記錄，根據(jù)具體情況到現(xiàn)場對于硬點進行調(diào)查，然后制定出行之有效的解決方法。同時要加強對職工的知識和理論培訓(xùn)，進一步提高職工的實際操作能力，保證能夠?qū)υO(shè)備進行精細的檢修，做到檢修一處確保一處的安全。同時要加強對設(shè)備巡視的次數(shù)，提高巡檢質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題存就必須快速采取行動，保證整體接觸網(wǎng)能夠安全運行，減少運營當(dāng)中的隱患[4]。

投入運行的接觸網(wǎng)，所面臨的外部環(huán)境是非常嚴(yán)酷的。各個部門之間必須要通力配合，共同保證電氣化鐵路接觸網(wǎng)的安全。提高線路的質(zhì)量，在施工檢修，日常運營等環(huán)節(jié)，提高各個方面任媛的配合水平，最終提高整個線路的質(zhì)量。

綜上所述，近幾年來高速電氣化鐵路發(fā)展十分迅猛，這對接觸網(wǎng)質(zhì)量的要求也就越來越高。然而接觸網(wǎng)的設(shè)計，材質(zhì)架設(shè)以及后期的檢測和運維等工作都是非常精細的內(nèi)容。一旦某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就可能造成接觸網(wǎng)硬點的產(chǎn)生，而一旦接觸網(wǎng)的硬點超過了合理的范圍值，就可能會對鐵路的運行造成極大的安全隱患。因此，我們必須保證全流程的安全穩(wěn)定，為鐵路運營提供良好的環(huán)境。