摘要：接触网是电气化铁路的重要组成部分，同时也是电力机车高速运行的重要保证。电力机车从接触网处通过受电弓获得电能，进而保证电力机车高速运行时所需的电流。在理想情况下，电力机车受电弓与接触网之间处于恒定的接触压力状态。如何保证接触网络与受电弓的良好弓网关系成为当前铁道电气化接触网的研究重点。因此，本文对接触网硬点产生原因及整改措施进行分析讨论。
关键词：接触网硬点；产生原因；整改措施
接触网硬点的产生对电力机车的稳定取流及正常运行具有直接影响，极易导致接触导线与机车受电弓发生机械磨损、化学烧伤及冲击力过大，甚至会造成打弓、接触网断线而引起弓网事故，使列车不能正常运行。硬点出现后，不仅导致重要部位的耗损，还使硬点位置处出现拉弧现象，严重缩短弓网寿命。所以，如何减少接触网硬点，确保受电弓和接触网间的可靠接触早已成为铁路行业研究者们考虑的重要问题。
1接触网硬点
接触悬挂的硬点，是接触悬挂不均质状态的统称。接触悬挂的一个重要指标就是弹性均匀。如果在接触悬挂或接触线上的某些部分，如在跨距两端的定位点处弹性变差或有附加重量时，在列车高速运行的情况下，这些部分都会出现不正常升高（或降低），甚至出现撞弓、碰弓现象，也就是说在这些部位会出现力、位置、速度或加速度等量值的突然变化。形成这种现象的本征状态，称为硬点。所以，硬点是一种结构的本征缺欠，并且是相对的。越是高速时，表现越明显。硬点是一种有害的物理现象，它会加快导线和受电弓滑板的异常磨耗和撞击性损害。同时，破坏弓网间的正常接触和受流，常在这些部位造成火花或拉弧。目前，通常这种力、位置、速度或加速度的突然变化是通过在检测受电弓上安装加速度传感器来检测，接触网硬点是评价和衡量高速电气化铁路弓网关系的一个重要参数。
2接触网硬点的危害
2.1造成机械伤害
接触网硬点会造成受力电弓和接触导线的撞击，必然会加大机械耗损。长此以往，会出现接触网断线和受电弓的折断，出现电网事故。
2.2电弧伤害
硬点会造成弓网离线，在离线瞬间产生的高温电弧，会严重危害到受点弓和接触网的安全。接触网硬点会造成机车受点弓离线，危害到机车牵引电机和受点弓等以及供电系统。导线硬点会影响加速度，过大时会出现离线，造成机械破坏。对接触导线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化以外，就是对导线的高温退火。对受电弓的伤害主要表现在对弓头的点蚀、汽化；过小时会出现弓网接触不良。
2.3污染环境
弓网离线时，产生的高温电弧会产生强烈的电磁波和辐射，不仅对环境的危害巨大，还会严重干扰周围的线路。
3接触网硬点产生原因
3.1施工原因
3.1.1进行现场施工时，接触导线的架设过程通常按照小张力放线方法完成。因为缺少重要的张力参数标准这一理论指导，使得稳定性降低，架设接触导线后形成的张力分布更为不均，尤其是进行起锚、抛锚时要再次紧线、松线，导致张力不均匀性加剧，更容易造成接触线受外力影响发生扭曲等变形，从而形成硬点。
3.1.2在架设好接触导线和承力索之后，因各种原因未能及时将固定装置安装到两者间进行定位。再者，通常使用的临时吊线并未按照统一的制作及安装标准，使得现场施工时选用的临时吊线在长度上有很大差别，对于长度较短的情况，其悬吊点会由于长期承受较重载荷而形成硬点。
3.1.3现场施工过程中对接触网导线进行踩踏、用力拉扯等随意性较大的作业，这种不规范性会导致线面未能平直放置，因硬弯硬扭而形成硬点。
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3.2线路原因
线路问题同样是造成弓网间接触压力发生突变的重要原因，尤其对于高速运行的列车，线路质量的影响更大。比如道床振动的固有周期及弹性因子等。此外，部分工务部门与供电部门沟通不畅，擅自进行的各种作业，导致轨面、侧面限界等超出许用范围，引起接触网导线拉出及高度超出规定值而形成硬点。
3.3非接触网原因产生的硬点
3.3.1电力机车受电弓产生的硬点
电力机车运行中，接触网与受电弓之间进行的相互作用比较复杂，影响接触硬点的因素也很多，除加速度、机车车速外，机车受电弓的弹性系数、运行状态等都影响到接触硬点。
3.3.2轨道线路产生的硬点
轨道线路质量的好坏也影响着受电弓与接触网的配合，线路的变坡、三角坑，都可能产生硬点。线路道床的振动周期、弹性系数等，也对接触网运行影响很大。
4接触网硬点整改措施
4.1完善接触网的形式和架构
即从根本上控制减少悬挂结构形成的硬点。接触网设计小组要深入分析当前采取的接触网形式和架构，有针对地防治接触网中硬点的易发、多发位置。例如尽可能地保持导线坡度、选择合适的零部件、加强悬挂弹性系数的稳定性、减少导线上的附加重量等等，从而最大程度地减少接触网架构形成的硬点问题。
4.2从施工环节减少接触网硬点
提高接触网施工质量是减少和控制接触网硬点产生的关键。高速电气化铁路对接触网的施工人员素质和施工质量也提出更高的要求。在接触网施工方面，保证弓网关系良好的前提是：接触导线架设质量、施工计算软件的先进性和实用性，施工测量数据的准确性，以及先进的施工工具、检测工具和高素质的接触网专业人才。目前，国外对高速电气化铁路施工有以下四点要求：一是施工精度要求高；施工预算工厂化；三是施工质量现代化；四是施工人员专业化。特别对施工精度要求很严格。德国高速电气化施工经验表明，接触网设备预配、安装在规定误差范围内，可以较好的控制接触网硬点，容易实现理想的弓网接触质量。我国现阶段接触网施工质量同国外先进国家接触网施工质量相比还存在一定差距。积极借鉴吸收国外高速电气化铁路接触网施工的先进方法，改变施工理念，结合目前接触网施工的实际情况，培养高素质的接触网施工队伍，提高接触网施工质量，是减少施工环节产生接触网硬点，建造出与高速电气化铁路相匹配高速接触网的必然要求。
4.3提高接触网架构导线的质量
从导线延展性、截面积、导电效果、密度等方面来综合考量，选择能有效加强悬挂稳定效果、延展性的优质导线。同时还要减少接触导线上的附加种类，多选用一些塑料、玻璃钢、轻铝等轻材质，来取代铜、铁等重材质，从导线优化角度来预防接触网硬点的形成。
4.4加强巡视、取流检查工作
严格执行有关检修实施细则，提高巡检质量，是提前发现接触线硬点并处理的可行方法。其中因接触网维修工作而产生的接触悬挂中的某些质量集中点，通过改变原吊弦布置位置或适当采用增加吊弦的方法，可以改善接触网整体弹性性能，消除接触网硬点；对于某些跨距接触线坡度过大，或是连续多个跨矩坡度呈波浪形变化，通过加强检修人员工作责任心，改进巡检过程中导高测量方法，有效控制不符合标准的接触线坡度的产生，可以避免巡检过程中接触线硬点的产生。
结束语：
电气化铁路近年来发展迅速，对接触网的要求更加严格。接触导线上硬点的成因非常复杂，对整个铁路系统的安全有极大的危害，必须在各个环节上尽量减少硬点的产生。优化接触网设计、选择轻型材料、严格按照生产及施工工艺完成每个环节及确保安装质量都不可忽视，在后期的运行维护过程中还要提高维修工作者的综合素质，如此才可以尽量减少硬点的产生，为列车提供良好的运行环境。
参考文献：
[1]高速铁路接触网硬点检测与成因分析[J].王小兵.中国铁路.2018（04）
[2]铁路电气建设中的接触网设备运行研究[J].朱立国，李政.中国设备工程.2018（14）
论文作者:刘颢
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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