中国铁建电气化局集团第二工程有限公司 山西省太原市 030023
摘要：随着铁路电气化的不断深入，大家对于铁道建设的关注度越来越高，铁路电气化接触网硬点问题开始受到行业内外众多人士的热烈讨论。为了推动铁路电气化的高速发展，我们必须要高度重视铁路电气化接触网硬点问题，挖掘硬点形成的主要诱因，同时提出相应的解决建议，尽可能防止因为接触网硬点造成铁道电气化机车运行受阻，同时保证电力机车能够实现高速运行，推动我国铁道交通运输业的繁荣进步。
关键词：接触网硬点；原因；解决建议
一、电气化铁路接触网硬点
在电气化铁路中，电气化铁路接触网是用于受弓稳定取流的一种特殊的高压供电线，其任务主要是对电力机车进行持续供电。在电力机车行驶过程中，受弓与接触导线间产生滑动摩擦，只有在弓网间保持稳定的接触压力，才能够正常取流。因为接触悬架并非钢性固定，而是具有一定的弹性。因此，电气化铁路接触网与受弓间的接触压力也处于动态变化中，当这种非线性变化达到一定程度时就称为硬点。硬点来源于结构上的固有缺陷，同时具有相对性。机车运行速度越高，表现越是突出。当前对硬点的检测一般采用将加速度或压力类传感器安装到受弓上测得，对电气化铁路接触网硬点进行准确有效的评价是关系到电气化铁路提速的关键因素。
二、硬点产生的危害
电气化铁路接触网硬点产生的不良影响主要为：使处于高速运行状态的电力机车不能取得稳定的电能，受弓发生异常的升高或降低，加速了弓网间的机械磨损，甚至使受弓遭到破坏，同时在发生碰撞时产生的拉弧容易烧伤接触导线及受弓。总的来说，硬点带来的危害分为物理、化学伤害两个方面。
1、物理危害
从物理角度来说，硬点的产生导致接触导线及受弓的擦伤、碰伤及变形，在机车长期运行中，损伤后的受弓容易造成电气化铁路接触网导线断开而不能持续供电，从而使机车无法正常行驶。
2、化学危害
硬点对弓网带来的化学伤害通常是指弓网在离线时出现的高温电弧带来的受弓及电气化铁路接触网的烧熔、灼伤等，持续时间过久，则会使电气化铁路接触网导线断开，导致事故范围的进一步扩大。弓网离线发生的主要因素便是硬点的产生，离线会产生较大的电弧，给牵引电机、受弓、电气化铁路接触网及整个供电系统带来危害。因为电气化铁路接触网导线上存在有硬点，所检测到的加速度参数较小时会导致电气化铁路接触网与受弓间不能良好接触，该参数较大时则引起离线，此时产生的电弧达到某种程度就会对弓网产生破坏。表现在受弓上主要是弓头发生汽化、点蚀失效，表现在接触导线上则可能发生点蚀、汽化甚至高温退火。此外，所产生的高温电弧会给周围环境带来强烈的电磁波而干扰正常通信。
三、铁道电气化接触网硬点主要诱发因素
（1）在针对接触悬挂方式质量进行评价的过程中，一定要观察接触网弹性的实际均匀程度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对接触网开展设计的过程中，选择重量较大的定位器安装在关节式分相以及绝缘锚段关节，极易对重量进行集中，在这种情况下，定位器上面的接触网在重量方面很容易发生高度集中，导致相应位置的弹性很难符合相关要求。此外，针对设备原件和分段分相两者间的接头位置，其隔离开关或者避雷设备等均具备不同重量，很容易导致接触网线在弹性方面存在较大差异，在发生接触时常常会造成受电弓接触力发生突然改变，情节严重的会在相应区域内出现明显的冲击硬点。
（2）因为接触网硬点与其具体悬挂方式以及实际线路等不同因素息息相关，在实际选择过程中必须要综合分析实际需要，保证接触网在具体悬挂形式上的科学性。如果选择半补偿方式进行悬挂，通常会形成较简单链形，如遇异常现象，很容易造成其锚段中部以及接触线两者间的张力存在较大差距，引发接触网张力出现较大差异，且在弹性方面呈现出分布不均匀的特点，以至于支点位置常常会形成硬点。
（3）在针对接触网实施日常检修时，接触线以及分段绝缘设备两者间的连线没有得到较为平滑的过渡处理，部分情况下定位点位置原定设备需要突出做出调整，导致接触线以及分相、分段绝缘设备在实际间隙方面越来越大，在这种情况下，受电弓很难顺利抬高到指定位置，引发硬点的形成。
（4）近几年来，高铁逐渐提速，这一现象要求接触网在材质选择方面必须十分严格，尽可能避免因为材质问题导致接触网线出现硬点，同时，要针对传统接触网材质慢慢进行改变，防止因接触网集中引发硬点问题。
（5）线路质量也是引发接触网硬点的一大因素。如果线路路基，特别是桥头以及隧道口等位置出现问题，都会给线路质量带来干扰，造成铁道电气接触网在参数方面出现严重改变。此外，线路晃车与接触网线硬点之间息息相关，如线路出现严重晃车问题，也会提高接触网硬点形成风险。针对一些地势起伏较大的区域，因为线路需要面临正坡道负坡的转换，在这种情况下很容易在弓网上形成严重的变坡点。如果接触导线正好位于其中某个变坡点，就很容易导致接触网线中出现明显的硬点。另外，线路道床在实际铺设过程中的铺设质量和在具体施工过程中所选用的施工方式等，均会导致接触网受到相应影响，特别是道床在具体振动周期以及相关弹性系数等方面的变化，将会密切干扰接触力，而其他病害等也是影响接触力的一大要素。硬点在具体线路分布方面存在明显的随机性特点，针对其现场维护工作以及实际作业工作存在较多不稳定因素，较难进行良好把握。电力机车处于高速运行状态下，架空网线以及受电弓两者间存在各种各样的相互作用，给动、静接触压力造成不可避免的干扰，同时严重影响受电弓具体振动频率等，上述因素均会引发硬点问题。
四、减少硬点的建议
1、优化电气化铁路接触网设计
进行电气化铁路接触网设计时，考虑到结构上的特殊性，要综合结构设计、材料使用及现场环境等多个方面进行合理优化，选用结构最具稳定性、材料轻型化的方案，在最大程度上避免集中载荷的出现，尽量降低电气化铁路接触网刚度，从而在根本上减少因电气化铁路接触网自身结构设计不当而产生的硬点。
2、提高施工质量
在进行电气化铁路接触网施工时，要严格依照设计的工艺流程及技术要求逐项规范施工，尽可能将接触导线放置平直，防止硬弯硬扭。同时，要尽可能少用器件式分段及分相，而用锚段关节式电分段及电分相。架设接触导线时，运用高科技电子监测技术进行恒张力放线，及时将吊线安装到导线上以使导线平顺。禁止操作人员践踏或者破坏导线，从而减小硬点的形成。
3、确保维护、检修质量
受电后的电气化铁路接触网由供电部门接管，主要任务就是进行设备的维护及检修。因此，供电部门必须按相关的技术资料对各项运行设备进行定期、可靠、标准的保养及维修。
结语
电气化铁路近年来发展迅速，对电气化铁路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。优化电气化铁路接触网设计、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，为机车提供良好的运行环境。
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[4]金波.合宁高速铁路电气化工程施工技术研究[D].西南交通大学，2014.
论文作者:李晓梁
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/29
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