摘要：本文通过近几年来多条新建铁路干线的接触网竣工检测数据，总结了检测中发现的常见共性问题，分析其成因并提出了解决方案或建议。
关键词：接触网竣工检测；共性问题；解决方案
近几年来，我国高速铁路迅猛发展，接触网作为电气化铁路的重要组成部分，其状态的优劣直接影响到电气化铁路的运行安全，因此通过接触网状态及时发现整治存在的问题，对于电气化铁路的安全运行举足轻重。同时，为了不断积累设计、施工和维护经验，提高检修效率，节约运行成本，使得持续提高接触网检测水平成为电气化铁路迅猛发展的必然要求和重要保障。中铁电化局接触网检测车近几年来通过对甘青客专、郑徐客站、宝兰客专、石济客专、京沈客专、深茂铁路、青连铁路等接触网竣工检测，对检测中发现的一些典型共性问题，总结如下：
1、导高大面积超限问题
以深茂铁路为代表，检测过程中出现大量区域的导高超限（如图1所示，设计导高6000mm）。这类问题主要是工期紧张，道砟式道床还没有调整到位，而接触网的施工数据都是以CPIII为基准的，在后期的调整中，需要施工单位与工务单位加强联系，避免盲目的根据检测数据对导高反复调整。
图1 导高大面积超限
2、导线高差问题
主要分为相邻定位点的跨间高差，吊弦与吊弦间、吊弦与定位点间的跨内高差，跨内高差更能直接反映接触线的平顺度。而跨间高差主要分布在锚段关节处、关节式电分相过渡区段及低净空桥处（见图2）。
图2导线高差超限
此类问题的调整要注意定位点两侧第一根吊弦处接触线高度相等，相对该定位点的接触线高度允许误差±10mm，但不得出现 V 字形。按照速度在250km/h（含）以下区段，接触线坡度为1‰，坡度变化率不大于1‰；速度在250km/h 以上区段，坡度为0的标准进行调整。并要注意过渡平滑，尽量以抛物线形式过渡，避免出现明显的折拐点。
3、曲线段拉出值的控制问题
在前些年的检测过程中，曲线段曲外拉出值超限在冷滑试验中经常出现。而在近两年的检测过程中，设计和施工单位已经普遍认识到超标安全的问题，很少发现曲线段定位点以及跨中拉出值超限点。
但是有不少线路在曲线段出现下图这种拉出值形态，拉出值在50mm～100mm内小幅波动（见图3），这种方式解决了曲线段容易出现超限的问题，但拉出值曲线弧度偏小，有的线路在曲线区段呈现几乎一条直线的拉出值检测曲线，失去了拉出值的意义。可能曲线处跨距较小，接触网系统应力较大，施工调整较为困难，同时担心受电弓在曲线段相对于线路中心的水平偏移，造成曲外拉出值过小。根据笔者的试验，对于接触网6000mm导高，200km/h的线路，检测车低速冷滑，在受电弓上反应的拉出值根据曲线半径的不同，比静态测量向曲线外侧大出100mm～150mm。所以施工单位在曲线拉出值调整中，应尽量满足设计要求，曲外200mm拉出值不会造成检测超限。
图3 曲线拉出值过小
4、锚段关节中心柱不等高
在弓网关系中，锚段关节因为结构较为复杂，负载较多，容易引起接触压力的突变，影响受流质量，在施工过程中应给予重视。在近两年的检测过程中，以五跨非绝缘锚段为例，许多线路锚段关节两中心柱处导高有较大高差。在锚段关节内负载较多，接触网弹性性能较弱，应加强对高度的控制，两中心柱处导高应基本一致，电连接距转换柱距离按设计布置，锚段关节导高曲线左右应基本对称。
图4 锚段关节中心柱不等高
此外，等高点抬升过多也是检测过程中经常发现的问题。在200公里时速线路，参照我们160时速的检测数据，接触网的动态抬升量绝大多数不超过25mm。抬升过大，达到60mm~70mm以上，在受电弓通过锚段关节时，起伏较大，弓网震动较剧烈，从检测车摄像机视频中可以看到，受电弓晃动较为明显，不利于受电弓取流，对弓网设备冲击较大。所以锚段关节等高点抬升不宜超过50mm，保证受电弓能平稳持续取流。
5、忽视后期安装部件对导线高度的破坏
检测过程中，往往出现在前几次检测过程中无超限的区段，出现导高的超限点。经复核，是因为安装了先期未按装的电连接。施工单位在接触网调整时应预料到将来加装某些负载会对导高带来的影响，安装这些负载之后应该对接触线导高进行核查，否则这种带有较大负载的接触网导高突降点会对弓网系统带来很大的冲击力。
图5电连接负重影响导高
6、有个别吊弦计算或加工错误的情况
检测中发现因为个别吊弦计算错误或是加工误差较大，造成跨中导高存在突变点的情况。这种接触网缺陷一般不对行车安全造成危害，且调整也费时费力，容易被施工单位忽视。在机车运行过程中，容易出现火花，不利于机车受流，对弓网也存在一定程度的损害。
影响吊弦计算精度的原因有很多，线索弛度，悬挂负荷，轨道超高等等，计算较为复杂，成型的计算软件也较多。技术人员采用成熟的软件；预制加工减小误差，吊弦安装尽量能一次到位，能减少许多调整工作。
图6个别吊弦计算错误
7、接触压力超标
弓网接触压力能直观的反映受电弓滑板和接触线间的接触情况，它必须符合正态分布规律，在一定范围内波动。如果弓网接触压力太小，会增加离线率，常在接触压力小的部位造成火花或拉弧，从而损伤接触线和受电弓，也会影响到牵引电机的正常取流，在拉弧的暂态过程中对牵引电机造成严重的伤害，同时，还会影响机车的牵引质量；如果弓网接触压力太大，会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗，而降低受电弓和接触线的使用年限。
中铁电气化局接触网检测车通过检测接触压力对其平均值的偏离作为接触压力超限的依据，评判标准如下：
最大值（N）：Fmax=Fm+3σ
最小值（N）：Fmin=20
平均值（N）：Fm≤0.00097V2+70
标准偏差（N）：σ≤0.3×Fm
V为检测速度（km/h）
统计近两年来接触压力超标项，主要集中在中间柱、锚段关节、中心锚结、导线硬弯、上网点、分段绝缘器等处。主要形成原因包括接触线平顺状态不良、设备结构参数不达标、集中负荷、接触线上线夹安装不规范等形成的硬点。
（1）接触线平顺状态不良，主要表现为接触线硬弯（包含上下弯、左右弯、波浪弯、垂直弯）、接触线扭面。造成接触线平顺度不良的原因有接触线本身材质硬弯、接触线放线时未使用恒张力放线施工导致硬弯或扭面、施工人员踩踏导线的施工硬弯等。此类硬点采用接触线校正专业工具（五轮直弯器）、扭面器等专用工具进行校正。
（2）设备结构参数不达标，主要表现在接触网线岔、锚段关节、中心锚结、电连接等处所，接触网整体结构复杂，负荷集中，容易形成硬点。原因主要是线岔、锚段关节、中心锚结、电连接等设备，吊弦布置均匀程度、拉出值布置结构、导线高度等。
①线岔：
交叉线岔：受电弓通过线岔时有一段时间内同时接触两支接触线，使受电弓的抬升量受到了限制，负载集中，则形成硬点。为了更好地改善线岔处的弓网关系，有效地降低硬点数值；在安装、调整过程中一定要按照设计规范进行操作,卡控重点是两接触线相距 500mm 处的高差，当两支均为工作支时,正线线岔侧线接触线比正线接触线高 10- 30mm； 侧线线岔两接触线高差不大于 30mm。当一支为非工作支时，非工作支接触线比工作支接触线抬高 50- 100mm, 并延长一跨抬高 350- 500mm 后下锚。
无交叉线岔：受电弓正线运行时只接触正线，不接触侧线，不会形成负载集中，形成的硬点原因为结构参数不符合标准。在安装、调整时严格按照设计结构参数进行安装、调整。卡控重点是在开口方向第一个道岔柱处两接触线等高，第二个道岔柱处侧线导高比正线抬高90- 130mm，第三个道岔柱处侧线导高比正线抬高 500mm。
②锚段关节
四跨非绝缘关节、五跨绝缘关节、六跨关节式分相等锚段关节，结构比较复杂、负载比较集中，容易形成硬点。主要原因是接触线坡度大，两支接触线等高区段两支接触线形成V 形交叉、冲击力大，电联结等集中负载。
以四跨非绝缘锚段关节为例简述调整方法：以最外侧转换柱锚支接触线在其垂直投影与线路钢轨的交叉处，高于工作支接触线抬高500mm为控制点，由外向内调节，非支接触线过了轨交点后进行下调，在转换柱处将垂直距离控制450mm, 非支接触线在转换柱后以抛物线式下调，在距离中心柱两侧的第 2 根吊弦间两接触线等高，等高区域不小于 30m。这样调整的优点一是满足速度在 250km/h（含）以下区段，接触线坡度为 1‰，坡度变化率不大于 1‰；速度在 250km/h 以上区段，坡度 0 的要求，二是中心柱两侧有不小于 30m 的等高段，避免形成 V 字形，两支过渡时受电弓受到的冲击力小。
五跨绝缘关节、六跨关节式分相等锚段关节调整方式类似。
（3）中心锚结：
中心锚结是整个锚段的唯一相对固定点，应力集中，受力复杂，极易形成硬点。中心锚结分为三跨和两跨式，高速铁路普遍采用两跨式中心锚结。形成硬点的主要原因是中心锚结绳受力不均匀、中心锚结辅助绳驰度不符合标准。
调整方法：先对承力索中心锚结绳的驰度进行调节，使其驰度等于或略高于该处承力索的驰度，如驰度不能满足要求时，需重做承力索中心锚结绳终端回头，避免承力索中心锚结绳重力额外加载在承力索上；调整接触线中心锚结绳，使其两端受力均匀，并使中心锚结线夹处比两侧吊弦高出 10- 20mm。
（4）集中负荷：
关节电联结、线岔电联结、横向电联结、股道电联结、隔离开关及避雷器引线、供电线上网点、中心锚结等位置，因设备自身重量，给接触线施加一向下负载，造成受电弓通过时压力加大，形成集中负载，造成硬点缺陷。其主要原因是电联结裕度及相邻的吊弦位置布置不合理、中心锚结绳松弛。
电联结处理方法：调整电联结吊弦，尽量位于电联结附近，如供电线上网点、隔离开关及避雷器引线等处无法调整位置时，可加装吊弦。在保证电联结裕度满足接触线、承力索因温度变化的伸缩量的情况下，调整电联结裕度，尽量使电联结对该处接触线产生向上的提拔力。调整电联结线夹处接触线比相邻吊弦抬高 0- 3mm。
中心锚结处理方法：调整两端中心锚结受力均匀；调整中锚线夹处的接触线高度与相临吊弦点等高或高出 0- 10mm
（5）接触线上的线夹安装不规范，撞击受电弓。如电联结线夹偏斜、吊弦线夹偏斜、接头线夹偏斜等。通过调整线夹安装状态，正确地安装线夹。
（6）定位器坡度过小或限位间隙小造成导线弹性降低，受电弓抬升阻力增大，特别是高速运行经过时产生明显硬点；过小造成定位线夹偏斜打弓或定位器打弓等。通过调整定位点两侧吊弦长度或调整定位管坡度来克缺。
8、束语语
竣工检测数据能够为接触网的精调、后期的运行维护以及之前的设计验证提供第一手资料，因此加强检测数据的分析利用对接触网的设计、施工以及将来的运行维护都有重要意义。而对于检测出的接触网缺陷的处理是个系统工程，不能完全看表面现象进行处理，应全面地分析造成这种结果的具体原因，加强施工过程控制，从根本上解决不合格现象，否侧就会造成治聋反而治哑的现象。
参考文献
[1]中国铁路总公司引发的《高速铁路接触网运行维修规则》（TG/GD124-2015）（铁总运【2015】362 号 .2015年
[2]于万聚主编《接触网设计及检测原理》.西南交通大学,1991 年
[3]TB10758-2010,高速铁路电力牵引供电供电工程施工质量验收标准，中国铁道出版社出版，2011年4月
作者简介：兴佰祥（1984.09- ），汉族，现任中铁电气化局设计研究院检测试验中心综合检测所质量主管、工程师，多年从事接触网检测工作。E-mail：xbx406@163.com
论文作者:兴佰祥
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
标签：拉出论文; 关节论文; 中心论文; 高差论文; 曲线论文; 负载论文; 坡度论文; 《电力设备》2018年第28期论文;