摘要：随着我国城市的快速发展，地铁作为一种主要的交通设施为人们出行做出了很大贡献。当前地铁地下线路建设过程中都是采取架空刚性接触网，地上线路建设部分采取架空柔性接触网，不同接触网在实际应用过程中都各有利弊。比如刚性接触网弹性较差，局部接触线会出现不同程度磨耗问题，其次在施工中还会受到多项要素影响，导致地铁接触网中弓网磨耗问题的发生。
关键词：地铁；接触网；弓网磨耗；原因
引言
刚性接触网与传统的柔性接触网相比，具有结构简单、接触线无张力、没有断线之忧、净空要求低等特点。虽然刚性接触网有诸多的优点，但是从已开通运营的刚性接触网线路来看，大部分存在严重的弓网异常磨耗现象。弓网异常磨耗严重影响弓网间的取流质量，甚至会引发弓网事故，同时也将会大大减损接触线及受电弓滑板使用寿命，增加运营成本。本文分析了造成弓网异常磨耗的原因及危害，提出改善弓网异常磨耗的措施，对提升弓网的安全运营水平具有一定的意义。
1地铁接触网中弓网磨耗的原因分析
1.1接触悬挂和受电弓碳滑板存在问题
当前部分城市地铁运行线路投入应用之前，在运行过程中受电弓出现了较多应用问题，在接触网拉出值约230毫米的位置实际磨损问题较为严重，在受电弓羊角位置会出现不同程度磨痕。导致此类磨损问题产生的主要原因是由于接触悬挂和受电弓碳滑板之间存在相应问题，在地铁加速区域接触线磨损问题更加突出，比如膨胀元器件接头处、线岔处、汇流排接头处、分段绝缘器处等磨损问题较为严重。
1.2维护整改难度大
在地铁行业中，接触网系统的检修以及车辆受电弓的检修一般采用周期检修。接触网及车辆的检修项目多，工作量大，以人工目测和手动测量检查全线接触网或电客车受电弓随机出现的硬点及磨耗是不现实的；且即便发现受电弓磨耗异常，也无法确定是哪个区段的弓网关系恶劣造成的。而对于磨耗严重的接触线以及受电弓滑板，只能采取全锚段更换接触线以及更换受电弓滑板的方式解决。常规的检修方式存在工程量大、涉及人员多、任务紧张以及备件厂家的生产周期等问题。若未能及时更换受损的接触线及受电弓，磨耗异常的受电弓就会刮损全线的接触线，而全线接触线磨耗加重又反作用于其他受电弓滑板，造成恶性循环。
1.3地铁接触网中弓网应用材料问题突出
现阶段在地铁地下线路建设中都是采用架空刚性接触网，由于刚性接触网在实际应用过程中整体弹性较差，导致局部接触线容易产生磨耗问题。加上线路设计不合理以及非支抬高不足等要素影响，会导致受电弓羊角受到磨损。直接说明地铁接触网弓网材料质量存在较大问题，需要全面提升材料质量，对磨耗程度进行控制，这样还能对弓网使用寿命进行全面延长。受到磨耗的弓网性能变化影响，会导致受电弓与接触线在实际运行中会产生较多问题，对地铁行车安全以及牵引供电系统产生较大负面影响，导致较为严重的安全事故发生，会致使诸多施工建设资源浪费。
2地铁接触网中弓网磨耗问题应对措施探析
2.1对图纸设计内容准确把控
现阶段要想全面提升地铁施工工程建设质量，需要对图纸准确度进行合理控制。在施工过程中需要从路线具体施工建设情况出发，如果发现施工区域与图纸标注内容不相适应，存在较大漏洞，需要对图纸内容进行全面校对，对施工区域位置线路基本走向展开调整，防止施工区域线路出现交叉问题，导致摩擦程度加深。需要在线路设计过程中，保持线路畅通性，互不冲撞，这样能够保障线路具有良好坡度。
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2.2精检细修、加强监测
在接触网系统中设备的安装初期就要避免出现汇流排中间接头安装位置过低的问题，对施工单位的施工质量要严格监控，对汇流排中间接头安装悬挂点严格把关，汇流排接缝不得大于1mm；在运营初期对中间接头处接触线的磨耗情况要及时跟踪检查，若出现接触线磨耗过大现象，则要对汇流排中间接头进行重新调整；对接触网进行检修过程中，对紧固件的检查应是工作的重点，尤其要加强对汇流排中间接头的检测，检查汇流排是否有偏磨现象；线岔转换处接触线及锚段关节的磨耗情况也是重点检查范围；加强对分段绝缘器接头平滑过渡情况的检测，确定是否有电气烧伤痕迹；建立重点磨耗台账，对磨耗严重的区域进行跟踪检查，缩短巡视周期，当发现接触线局部磨耗过大时，应及时进行调整，以降低接触线磨耗的不均匀性。
2.3改善刚性接触网的弹性
刚性接触网特点是结构紧凑，整个系统缺乏弹性。当接触网出现硬点时，高速运行的受电弓容易撞击接触网或拉弧烧损滑板。为了改善刚性接触网缺乏弹性的问题，有不少地铁公司引进弹性定位线夹。
刚性悬挂弹性定位线夹主要适用于１２０ ｋｍ／ｈ地铁线路的架空刚性悬挂垂直悬吊安装铝合金汇流排。该汇流排及接触线的重力由线夹内弹簧来承担，其弹簧压缩长度与接触网系统的跨距、汇流排自重及弓网接触力有关，保证了汇流排有上升以及下降的空间，在加强弓网跟随性的同时也能缓冲弓网冲击力的能量。其主要作用是在列车高速行驶时，使得刚性接触网系统既有“刚性”，又有一定的“弹性”。在运营使用过程中，证明了其具有改善减少列车在高速区段时的拉弧和弓网设备磨损的功能。
2.4对接触线偏移拉出值进行调整
为有效解决城市轨道交通接触网中弓网磨耗的问题，关键在于使接触线相对于受电弓中心分布密度符合正态分布规律，因此就涉及到对接触线偏移拉出值的调整。为实现该目标，可采取的技术手段有以下几个方面：第一，为有效处理刚性汇流排中间接头部位的异常磨耗问题，可从接触网设备安装初期入手，对施工单位的工程质量进行严格控制，杜绝将汇流排中间接头安装在悬挂点±1.0m范围内；如实在无法避免个别中间接头在悬挂点±1.0m范围内时，应提前将中间接头与附近的悬挂点调平，同时尽量缩小相邻跨距内的导高变化率以减少中间接头处的磨耗。在接触网运营初期，需要安排专人及时跟踪巡查中间接头部位接触线磨损情况，若观察发现有磨耗大的问题，需及时对汇流排中间接头进行调整；第二，必须针对刚性关节、线岔拉出值等进行严格控制，误差标准为±20.0mm，单开道岔拉出值与中线汇流排中心线的间隔距离为200mm，误差值控制在±20.0mm标准内。无论是对于直线或曲线段来说，分段绝缘器安装位置与接触线的拉出值应当控制为0，而相对于轨道中心线而言，接触线拉出值最大误差应控制为±10.0mm范围内。
2.5建立磨耗研究及优化控制机制
受电弓滑板不均匀磨耗的控制措施，应该立足于线路运营前的预防工作和运营后的调整优化工作。线路运营前，设计院应不断优化设计方案，满足施工和运营的要求。施工单位应严格按图纸施工，满足施工规范的要求。监理及运营人员严格按施工标准进行验收，针对不符合要求的项目进行整改，以满足安全运营的要求。而运营后的优化调整工作，主要从磨耗跟踪、参数调整、检修制度、交流合作、物资申报等多方面进行，积极调动运营人员的主观能动性及积极性，形成磨耗的研究及优化控制机制。
结语
接触网作为地铁供电系统的重要组成部分，不具有后备性，一旦出现接触网系统故障，直接影响地铁电客车的正常运行。当前全面提升地铁接触网弓网质量能够对地铁交通安全进行有效维护，需要对地铁接触网中弓网磨耗的原因进行分析。然后采取有效的应对措施，对施工图纸合理设计，规范化应用施工技术，对工程建设质量进行检验，延长弓网应用寿命，对地铁安全性进行有效维护。
参考文献：
［1］黄伟．论地铁接触网中弓网磨耗的原因［J］．军民两用技术与产品，2016（10）：49．
［2］郭玉龙．地铁接触网弓网磨耗原因分析［J］．城市建设理论研究（电子版），2014（8）．
论文作者:余磊磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：磨耗论文; 地铁论文; 刚性论文; 拉出论文; 汇流排论文; 线路论文; 滑板论文; 《电力设备》2019年第3期论文;