摘要：随着我国高速电气化铁路列车运行速度的不断提高，电力机车对轮轨关系和弓网关系的安全可靠性要求不断提高。弓网关系是接触网的一项关键技术指标，列车运行速度越高，受电弓的动态抬升量和动态摆动量越大，弓网动态受流质量下降；列车速度提高后，容易造成受电弓与接触悬挂中的接触网零件发生碰弓、钻弓、剐弓现象，导致弓网故障的发生，甚至中断列车运行，严重影响了铁路运输的秩序。
关键词：接触网；线岔；弓网故障；对策
弓网故障多发生在线岔处，为实现列车速度提高后受电弓在线岔处平稳过渡，降低弓网故障的发生概率，从研究弓网关系入手，对接触网线岔处弓网故障原因进行分析，提出防止弓网故障的具体措施，提高受电弓受流质量及接触网运行的安全性和可靠性。
1接触网线岔处弓网故障形式
受电弓通过接触网线岔时，安全平滑地由一支接触线过渡到另一支接触线，达到转换线路的目的。当接触网或受电弓一方或双方技术条件遭受破坏，会发生受电弓碰弓、钻弓、剐弓现象。接触网线岔处常见弓网故障形式如下：（1）在始触区装设吊弦、电连接线夹引起弓网故障。（2）定位立柱、定位器等侵入受电弓的动态包络线。（3）受电弓通过线岔的等高区时，2支接触线不等高。（4）环境温度变化时，吊弦线夹、电连接线夹相对位置发生移动，从始触区外移至始触区内。（5）道岔改造后接触网线岔未及时调整到位。当进行道岔改造，道岔处轨道限界、标高、超高等参数发生变化时，接触网线岔参数未随轨道参数变化及时调整到位。
2接触网线岔处弓网故障原因分析
2.1始触区内装设吊弦线夹、电连接线夹
（1）交叉线岔处，受电弓从正线过渡到侧线或从侧线过渡到正线过程中，交叉线岔正线接触线距侧线线路中心或侧线接触线距正线线路中心，水平投影间距600～1050mm始触区内，由于受电弓抬升力的作用，即将驶入区域的接触线比正在行驶区域的接触线低，这也是即将驶入区域接触线从受电弓圆弧处爬上受电弓水平滑板的主要原因。当始触区内装设吊弦线夹、电连接线夹时，接触线从受电弓圆弧处爬上受电弓水平滑板易发生碰弓、钻弓、剐弓现象。（2）无交叉线岔处，列车从侧线进入正线时线间距806～1306mm范围内，列车由正线进入侧线时线间距126～526mm范围内为始触区。从正线到侧线始触区内，所要驶入区域的接触线高度总比行驶区域的接触线高出一个H值，故受电弓可以平稳过渡；从侧线到正线始触区内，接触线从受电弓圆弧处爬上受电弓水平滑板。当始触区内装设吊弦线夹、电连接线夹时，受电弓在过渡过程中会发生碰弓、钻弓、剐弓现象。
2.2障碍物侵入受电弓动态包络线
在弓网相互作用过程中，弓网之间存在“几何、电气、机械、材料”4大耦合关系，几何关系是弓网安全运行的基础。为了防止受电弓撞击接触网定位装置以及碰弓、钻弓、剐弓现象，国内外相关人员在接触网、受电弓及其相互作用等方面均进行了长期深入研究和试验，形成了以德国为代表的“无线夹空间与限位定位装置”和以法国为代表的“受电弓动态包络线与最大抬升量定位装置”2种思路，用于指导接触网的设计、施工和运营管理。因此，列车高速运行过程中，受电弓的最大动态抬升量和最大动态摆动量即构成了受电弓动态包络线范围。在该范围内不得出现任何障碍物，否则很可能发生弓网故障。受电弓在最大抬升及最大摆动时定位立柱外形轮廓、定位器根部与受电弓发生碰撞；定位立柱、定位器等侵入受电弓动态包络线范围均会引起弓网故障。
3防止线岔处弓网故障的措施
3.1安装交叉吊弦
在靠近始触区正线和侧线间装设交叉吊弦。交叉线岔在岔心侧安装交叉吊弦2根，交叉吊弦位于距线路中心≤400mm范围内，两交叉吊弦纵向间距为200～300mm；无交叉线岔在两线间距550～600mm间装设一组交叉吊弦。安装交叉吊弦的目的是限制始触区的高差，确保受电弓能够平滑安全地通过始触区。
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3.2始触区内不允许安装吊弦线夹、电连接线夹
始触区是受电弓弓头圆弧部分开始接触另一支接触线的区域，在始触区内滑板通常不是从接触线正下方接触，而是从侧下方进入，如果在始触区内安装吊弦线夹、电连接线夹，有可能造成碰弓或和打弓，始触区内不允许安装吊弦线夹、电连接线等任何接触网零件，该处为接触线无线夹区。
3.3受电弓包络线检测
受电弓包络线检测分为静态和动态检测。在无外界扰动情况下获取接触线空间位置参数为静态检测；在接触线与受电弓动态相互作用状态下获取接触线空间位置参数为动态检测。动态包络线检测实质上就是对线岔处弓网关系进行几何耦合方面检测，确保不发生碰弓、钻弓、剐弓现象。检测方法是在接触网作业车上使用受电弓包络线检查尺检测线岔部件。受电弓包络线检查尺按照设计给定的该线路机车受电弓（宽2100mm）的最大抬升量（220mm）和最大摆动量（直线地段250mm，曲线地段300mm）制作。动态包络线检测尺的一半是直线区段受电弓动态包络线轮廓，另一半是曲线区段受电弓动态包络线轮廓，检测尺上标有计量刻度和拉出值。对于检测发现侵入包络线范围内的接触网零件，应及时进行处理，直至包络线检测尺检查合格。
3.4证关键设备检修质量的措施
（1）强化接触网状态监控和检测，熟练掌握接触网关键设备运行参数，按标作业。（2）日常重点巡视线岔、线夹倾斜度、定位器坡度、易出故障的关键设备的拉出值，并严格按照检修规程要求的监测周期进行监测，遇故障立即处理。（3）在隧道口、上垮桥、分相等适当处所建立观察点，对电力机车受电弓与接触网配合情况进行监控，保证弓网质量。
3.5加强利用供电安全监测监控系统（6C）做好动态、静态监测
（1）充分发挥接触网检测车动态监测作用，做到全程添乘、动态监控、随时掌握弓网匹配情况，并要及时处理和复测监测发现的超限设备。（2）充分利用红外测温仪、带电测量等静态监控设备，强化接触网关键设备的静态监控，做到随时了解设备运行参数，有针对性的维修设备。（3）善于利用新技术监测接触网运行状态，利用6C设备监测分析接触网运行状态，遵守规章要求周期监测，遇故障立即处理。
3.6加强既有线接触网施工改造检查
（1）加强施工材料的质量检查。上网前重点检查重要零部件是否有质量抽检报告，检查受力部件、绝缘部件是否破损，配件是否齐全，确保上网零部件状态良好。（2）加强关键设备安装质量的盯控。对施工新安装的分段、分相等关键设备，必须检查安装情况，进行上网检查、测量，重点检查零部件是否紧固预松，主绝缘滑道是否水平，有无偏磨现象。（3）加强对施工后的设备巡视检查力度。日常对新施工区段增加巡视和检测周期，尤其春融、雨中、雨后进行全面检查，对新立支柱检查是否倾斜，基础下沉，拉线松弛，地锚移动等，对战场线岔、小曲线拉出值及时测量检查参数有无明显变化。
结论
通过上述分析可以看出，接触网线岔处是接触网弓网故障的多发区，通过对该处弓网故障产生原因进行分析，结合接触网线岔静动态以及弓网匹配参数分析，采取交叉吊弦、无线夹空间以及受电弓动态包络线检测等措施，避免接触网线岔处弓网故障的发生，以提高电气化铁路接触网运行的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]苏玉增，项杨.特殊位置接触网线岔弓网故障分析[J].电气化铁道，2015（05）：18-20.
[2]胡安富.接触网线岔处不设定位柱的安装模式探讨[J].科技创新导报，2015（27）：65.
[3]代礼前，丁万霞.浅谈接触网线岔的通车条件与技术标准[J].电气化铁道，2016（03）：31-32+48.
[4]王章刊，陈军，龙建霞.接触网线岔弓网故障的原因及预防措施[J].电气化铁道，2016（03）：21-22.
论文作者:张峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/17
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