剛性接觸網(wǎng)導(dǎo)線磨耗原因及解決措施

摘 要：剛性接觸網(wǎng)的應(yīng)用較廣，比如地鐵地下線路的應(yīng)用，能夠十分有效的發(fā)揮出剛性接觸網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，但是剛性接觸網(wǎng)也有其劣勢，比如接觸的部位容易損耗，受電弓容易出現(xiàn)不同程度的磨耗等。為了使剛性接觸網(wǎng)更有效的使用，我們會定期進(jìn)行質(zhì)檢，并對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析總結(jié)，希望能夠提出一些有效的解決措施。

關(guān)鍵詞：剛性接觸網(wǎng)；導(dǎo)線磨耗原因；解決措施

中圖分類號：U226.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0084-02

1 引 言

接觸網(wǎng)常見的有剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)這兩種類型。兩種懸掛方式各有其優(yōu)勢，剛性接觸網(wǎng)較柔性接觸網(wǎng)來說，比較穩(wěn)定，安全性較高，通常在國內(nèi)的城市軌道的應(yīng)用較多，因此對剛性接觸網(wǎng)使用的探究十分重要。對于剛性接觸網(wǎng)的研究，受電弓與接觸網(wǎng)的關(guān)系是必不可少的，接觸網(wǎng)的完整，受電弓的穩(wěn)定運(yùn)行，以及它們之間的配合等，對于地鐵列車穩(wěn)定運(yùn)行有著很大的決定作用，本文就當(dāng)今城市地鐵接觸網(wǎng)上的應(yīng)用，以及剛性接觸網(wǎng)運(yùn)行過程中導(dǎo)線磨耗的問題進(jìn)行了大量的分析，并對此提出了一系列解決措施。

2 剛性接觸網(wǎng)的特性及研究內(nèi)容

2.1 目前剛性接觸網(wǎng)弓網(wǎng)的關(guān)系

目前，對于剛性接觸網(wǎng)公網(wǎng)關(guān)系的研究仍然是一個必不可少的課題，雖然剛性接觸網(wǎng)整體的運(yùn)行十分穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，但是仍然有不足之處，剛性懸掛的調(diào)節(jié)難度很大以及對空間的要求，對目前地鐵站的運(yùn)用價值值得商榷。雖說國內(nèi)一些刊物也有發(fā)表一些弓網(wǎng)關(guān)系文章，但是對于地鐵站內(nèi)的應(yīng)用方面的探究十分少。而受電弓的磨耗具有不確定性，這將加大弓網(wǎng)之間的磨耗，容易出現(xiàn)接觸線的磨耗等異常現(xiàn)象。接觸線磨耗異常，即接觸線磨耗的均勻使接觸線的工作面不夠平滑，這將形成受電弓磨耗的正反饋，并惡性循環(huán)下去。所謂的弓網(wǎng)關(guān)系的惡化就是指這些問題，弓網(wǎng)之間容易出現(xiàn)各種問題，比如拉弧、離線等，情節(jié)較嚴(yán)重的將會燒毀接觸線等其他相連接的設(shè)備，對機(jī)車的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。

2.2 剛性接觸網(wǎng)的重要結(jié)構(gòu)

剛性接觸網(wǎng)主要由四大部分組成，即接觸線、絕緣原件、鋁合金匯流排與懸掛裝置。其中鋁合金匯流排既是接觸網(wǎng)導(dǎo)電界面的重要組成部分，也是固定接觸線的重要嵌體。以線路中通過的電量大小以及電流量的多少分類，剛性接觸網(wǎng)的懸掛方式又可分為單接觸線式與雙接觸式兩種。而n型剛性懸掛主要有以下特征，即安裝與架設(shè)的輕便性與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在安裝的過程中，因?yàn)閚型結(jié)構(gòu)具有一定的彈性，因此可以利用滑動式鑲線車將接觸線插入虎口槽內(nèi)；而它十分穩(wěn)定則是因?yàn)榻佑|線是兩側(cè)都是固定的，因而它的運(yùn)行十分流暢。n型鋁合金匯流排接觸網(wǎng)的使用在歐洲的應(yīng)用較多，目前我國也基本采用這種方式。我國單線接觸匯流排通常有兩種型號：一是較高的PAC110型，高度為110mm；另一種則是PAC80，它的高度為80mm。而我國成都的地鐵線路則用的是PAC110型的。

剛性接觸網(wǎng)有很多優(yōu)勢，比如可靠性較強(qiáng)、所需的費(fèi)用較少、機(jī)構(gòu)比較緊湊等。但是它們的施工難度相對來說較高，特別是導(dǎo)線的損耗，就目前來說是一個很大的問題。剛性懸掛網(wǎng)系統(tǒng)的安裝對安裝精度的要求十分嚴(yán)格，大大高于柔性接觸網(wǎng)安裝的難度，相對柔性接觸網(wǎng)的安裝，它的調(diào)節(jié)范圍很小。因而對于剛性接觸網(wǎng)系統(tǒng)的安裝，要最開始的部分嚴(yán)格要求，從剛開始的施工測量以及后面的每一個環(huán)節(jié)，都要嚴(yán)格要求，最好一次安裝到位。

3 剛性接觸面導(dǎo)線磨耗原因

3.1 受電弓碳滑版不均勻磨耗的成因

通過對成都一號線列車磨耗狀況的分析，我們發(fā)現(xiàn)了一些問題，然后發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這種不均勻磨耗的主要原因是設(shè)計(jì)方面不夠嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致剛性接觸網(wǎng)整體的布置不夠合理，接觸線在受電弓滑板上摩擦?xí)r間過長或過短，摩擦的頻率也十分不穩(wěn)定。

如果以正弦波的布置方式處理剛性接觸網(wǎng)的拉出值時，我們就會發(fā)現(xiàn)每一個錨段所對應(yīng)的拉出值的變化率都是一個變化的值，即線路的不同部位，接觸線與受電弓滑板的摩擦不同，因而，長時間不均勻的摩擦，必然使受電弓滑板上接觸面不夠平整。

3.2 接觸線導(dǎo)線部分磨耗較大的成因

列車在加速行駛的過程中，如果弓網(wǎng)關(guān)系不夠穩(wěn)定，波動情況比較明顯，所受到的沖擊力與接觸壓力也時常變化，這將加大接觸網(wǎng)的磨耗。而列車運(yùn)行的加速度較大，接觸壓力的不斷變化會更多的產(chǎn)生一些電弧，這將使接觸線受到不同程度的拉傷，因而加快了受到電弧這片接觸線的磨耗速度，使整個接觸面不平整。

匯流排中間的接頭處也是容易出現(xiàn)問題的地方，由于匯流排中間接頭的馳度，易產(chǎn)生局部硬點(diǎn)，這樣里面的接觸線磨耗也會加大。造成局部硬點(diǎn)有兩種原因：①安裝、調(diào)整過程中的處理不當(dāng)，導(dǎo)致施工的精度不夠；②在運(yùn)營的時候，受電弓碳滑板會因此產(chǎn)生接觸壓力與沖擊力，而這兩種力不能夠全部化解，從而使整個接觸網(wǎng)在運(yùn)營的過程中處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，長期的振動，接頭處的零件也會出現(xiàn)一定程度上的松動，產(chǎn)生馳度，因而就形成了硬點(diǎn)。剛性懸掛處與線岔非支出接觸線也容易出現(xiàn)異常磨耗的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象有三個原因：沒有考慮到軌道線路運(yùn)行中對弓網(wǎng)關(guān)系的影響，關(guān)節(jié)與線岔的安裝不夠精確，抬高量不足。

4 剛性接觸網(wǎng)磨耗的解決措施

無論是受電弓碳滑板形狀的不平滑還是剛性接觸網(wǎng)懸掛接觸線的不均勻磨耗，都將對運(yùn)營造成極大的影響，而且接觸線如果不能均勻磨耗的話則會與受電弓碳滑板凹凸形狀形成正反饋，即接觸線的不均磨耗會使受電弓中心的偏移出現(xiàn)問題，不合理的偏移值將會使滑板不夠平整，不平整的碳滑板又將導(dǎo)致接觸線的不均磨耗，如此循環(huán)下去，會使碳滑板越來越不平整，接觸線的磨耗也隨之加劇。這種狀況對安全運(yùn)營有著極大的影響。

4.1 剛性接觸網(wǎng)的彈性進(jìn)行適當(dāng)?shù)貎?yōu)化

國外對于接觸網(wǎng)的彈性進(jìn)行的相關(guān)的探究，對于增強(qiáng)剛性接觸網(wǎng)的彈性一般是用彈性線夾取代定位線夾或者用彈性螺桿取代懸掛螺桿兩種方法，但是這兩種方法的引進(jìn)涉及到一些專利問題，目前還不能夠使用。而對于國內(nèi)其他地鐵，開始嘗試一些新材料，即一種新型的彈性絕緣子，這種新型的彈性絕緣子能夠一定程度的改善接觸網(wǎng)的彈性，目前處于試用階段，對于其效果仍需進(jìn)一步考證，若情況良好，則是一種新的改革，我們因此可以大量推廣這種技術(shù)，從而優(yōu)化接觸網(wǎng)的彈性。

4.2 對接觸線的偏移拉出值進(jìn)行調(diào)整

對于現(xiàn)有線路磨耗的問題，最直接的手段是：讓剛性接觸線與受電弓中心形成的相對分布密度以正太分布的規(guī)律形成，或者接近正太分布的規(guī)律，這樣就應(yīng)該對接觸線的偏移值進(jìn)行一定的調(diào)整，但是這種調(diào)整有一定的困難，因此我們采用以下調(diào)節(jié)：

（1）對直線區(qū)進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié)，將拉出值控制在250mm±20mm；對曲線段進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié)，將拉出值控制在200mm±20mm，但是要注意不能使相鄰的拉出值變化太多，一般不高于50mm，為了使分布的均勻，我們可以在站臺區(qū)的錨段增加一個半坡。

（2）對于剛性線岔、絕緣分段器以及關(guān)節(jié)拉出值的設(shè)定一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案。

（3）剛性線岔非支抬高量與關(guān)節(jié)的非支抬高量的設(shè)置需要根據(jù)不同的線路進(jìn)行選擇，但是一般在4～6mm范圍。

（4）安裝的初期需要嚴(yán)格執(zhí)行施工任務(wù)，確保施工質(zhì)量防止因施工質(zhì)量而出現(xiàn)匯流排中間接頭位置過低的問題，安裝時需要注意嚴(yán)格控制安裝精度，使匯流排中間接頭位于懸掛點(diǎn)1m之內(nèi)，運(yùn)營初期也要做好相關(guān)的工作，及時查看接觸線的磨耗情形，對于磨耗量較大的應(yīng)該及時調(diào)整必要時進(jìn)行更換。

（5）定期的對電客車受電弓的情況進(jìn)行檢查，并加以調(diào)整，對于弓網(wǎng)關(guān)系有著十分重要的作用，受電弓的抬升力需要相關(guān)的檢查，受電弓碳滑條磨耗情況的定期檢查，并加以更換，定期檢查受電弓碳滑條表面情況，并加以打磨。

5 結(jié)束語

為了確保架空剛性接觸網(wǎng)弓網(wǎng)良好的運(yùn)行，良好弓網(wǎng)關(guān)系必不可少，以上通過對國內(nèi)成都一號地鐵的剛性接觸網(wǎng)導(dǎo)線磨耗的情形分析，并對剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的探究，發(fā)現(xiàn)了一些導(dǎo)致出現(xiàn)磨耗的主要原因，并對此提出了一些相關(guān)的解決措施。

參考文獻(xiàn)

[1]方 軍.剛性接觸網(wǎng)導(dǎo)線磨耗原因及應(yīng)對措施分析[J].工業(yè)c，2016（2）.

[2]趙 剛.剛性接觸網(wǎng)導(dǎo)線磨耗原因及應(yīng)對措施[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017（15）.

[3]賀文強(qiáng).架空剛性接觸網(wǎng)弓網(wǎng)磨耗異常的原因及解決辦法[J].工程技術(shù)：全文版，2017（2）.

收稿日期：2018-8-4