如何提升重載鐵路接觸網(wǎng)穩(wěn)定性

(國(guó)家能源集團(tuán)神朔鐵路分公司，陜西 榆林 719300)

0 引言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，也加快了煤炭和礦石等大宗貨物需求量，重載鐵路在日常運(yùn)輸生產(chǎn)和未來的鐵路規(guī)劃中發(fā)揮了非常重要的作用。在重載鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程中，接觸網(wǎng)的建設(shè)起著非常關(guān)鍵的作用，不僅為列車的運(yùn)行提供了動(dòng)力支持，并且關(guān)乎鐵路在運(yùn)輸過程中的效率和安全性，作為一種露天架設(shè)的設(shè)施，在運(yùn)行的過程中很容易會(huì)受到外界的氣候和環(huán)境因素從而引發(fā)很多的故障問題，在一定程度上加重了接觸網(wǎng)的工作量和維修的成本。筆者主要圍繞如何提升重載鐵路接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析和研究，希望能夠有效提升接觸網(wǎng)的防風(fēng)能力，改進(jìn)接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性，為重載鐵路事業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 重載鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的功能需求

在2015年國(guó)際重載運(yùn)輸協(xié)會(huì)針對(duì)重載鐵路做出了相關(guān)的定義要求，重載鐵路即是指牽引的質(zhì)量在8 000 t以上、列車車輛軸重在27 t以上、年計(jì)費(fèi)貨運(yùn)量不能少于40 Mt，在上述三個(gè)條件中只需要滿足其中兩個(gè)就可以稱作是重載鐵路。和普通的鐵路進(jìn)行對(duì)比分析，重載鐵路對(duì)牽引質(zhì)量、軸重和年運(yùn)量有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)接觸網(wǎng)系統(tǒng)也會(huì)造成直接的影響。

第一，重載鐵路需要一定量的牽引質(zhì)量，而牽引質(zhì)量越高就會(huì)導(dǎo)致牽引的功率在逐漸的提高，其接觸網(wǎng)載流量也會(huì)隨之加大，相應(yīng)的供電方式和導(dǎo)線的界面會(huì)有所提升。第二，軸重大，線下基礎(chǔ)設(shè)施振動(dòng)相對(duì)比較強(qiáng)烈，這就導(dǎo)致針對(duì)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和零部件的可靠性和耐久性提出了更高的要求。第三，重載鐵路在運(yùn)輸?shù)倪^程中主要是以煤炭為主，在運(yùn)輸?shù)倪^程中環(huán)境相對(duì)比較惡劣，在惡劣的環(huán)境下會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)造成一定的腐蝕，對(duì)接觸網(wǎng)的防腐性和防污功能也提出了新的要求[1]。

2 接觸網(wǎng)性能和特點(diǎn)分析

對(duì)于重載鐵路來說，接觸網(wǎng)的性能直接影響電力機(jī)車受電弓的受流質(zhì)量，對(duì)列車的運(yùn)行速度和安全造成了一定程度的影響。而接觸網(wǎng)具有一定的特殊性，主要表現(xiàn)在接觸網(wǎng)是露天設(shè)置，對(duì)氣候的變化非常的敏感，沒有備用性，負(fù)荷的移動(dòng)性和不確定性，這些特殊的性質(zhì)會(huì)造成接觸網(wǎng)故障復(fù)雜又頻繁地發(fā)生。

在接觸網(wǎng)運(yùn)行的過程中主要的責(zé)任是為電力機(jī)車輸送一定的電能，因此接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性直接決定了電氣化鐵路的運(yùn)輸能力。接觸網(wǎng)是由多個(gè)部分構(gòu)成的，分別是接觸懸掛、電連接器和支持裝置等。

3 接觸懸掛和電連接器的作用

在接觸網(wǎng)中接觸懸掛和電連接器是非常重要的組成部分，接觸懸掛主要包含接觸線、吊弦、補(bǔ)償器等各個(gè)部分，接觸懸掛主要的作用是將從牽引變電中所獲得的電能直接輸送給電力機(jī)車。在接觸網(wǎng)中另外一個(gè)重要的組成部件是電連接器，由導(dǎo)電性能較好的材料制成，主要作用是將接觸懸掛中每個(gè)分段供電間的電路進(jìn)行連接，這樣能夠在一定程度上確保電路的暢通，并在連接過程中能夠?qū)崿F(xiàn)并聯(lián)供電，減少了電路電能消耗，提高了供電質(zhì)量。

4 提供接觸懸掛穩(wěn)定性促進(jìn)接觸網(wǎng)穩(wěn)定性的提升

4.1 接觸懸掛穩(wěn)定性的衡量標(biāo)準(zhǔn)

接觸懸掛是接觸網(wǎng)的重要組成部分，也是關(guān)乎電力機(jī)車輸送電能的關(guān)鍵性因素，因此在提升接觸網(wǎng)穩(wěn)定性的過程中可以從接觸懸掛方面入手，以接觸懸掛穩(wěn)定性的提升來實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性。衡量接觸懸掛穩(wěn)定性有兩個(gè)重要的標(biāo)準(zhǔn)，①接觸網(wǎng)彈性是否均勻。②接觸懸掛在受電弓壓力和風(fēng)力的作用下穩(wěn)定性能否良好。

4.2 改善接觸網(wǎng)彈性

在接觸懸掛穩(wěn)定性提高的過程中，為了確保接觸網(wǎng)每一處的接觸懸掛的彈性都具有均勻性，減少接觸線的馳度是最好的方法，這樣能夠有效的減少接觸懸掛的彈性。根據(jù)接觸網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，首先在接觸網(wǎng)重點(diǎn)設(shè)備中安裝帶彈性的吊弦，減少設(shè)備本身的重量對(duì)受電弓通過時(shí)的作用力，這樣能夠有效的提高設(shè)備的彈性均勻程度和穩(wěn)定性，消除硬點(diǎn)。其次是在非重點(diǎn)設(shè)備區(qū)段內(nèi)安裝能夠調(diào)節(jié)的吊弦，在安裝的過程中盡量讓導(dǎo)線整體的高度保持一致，盡可能的減少高低的誤差，這樣能夠在一定程度上提高接觸懸掛整體彈性的均勻度。最后是調(diào)整接觸線和承力索之間的張力，因?yàn)樵诮佑|線磨損之后能夠承受的張力會(huì)逐漸的減小，因此可以將接觸線的壓力增加到15 KN，承力索的張力增加到20 KN，這樣就能夠有效的借助張力的增大來減小接觸懸掛的彈性，以此來提高均勻度[2]。

4.3 加強(qiáng)接觸網(wǎng)的防風(fēng)能力

因?yàn)榻佑|網(wǎng)是露天設(shè)置的，因此在運(yùn)行的過程中會(huì)受到風(fēng)力的影響，尤其是在我國(guó)北方地區(qū)，年平均風(fēng)力相對(duì)較大，遇到比較惡劣的天氣風(fēng)力還會(huì)達(dá)到十級(jí)以上，因此在接觸網(wǎng)運(yùn)行的過程中解決防風(fēng)問題非常的關(guān)鍵。在鏈?zhǔn)綉覓熘校辛λ骱徒佑|線因?yàn)槭峭ㄟ^吊弦相互作用的，因此在受到風(fēng)力影響的時(shí)候，接觸線風(fēng)偏移的狀態(tài)相對(duì)比較復(fù)雜。在風(fēng)口低端實(shí)際發(fā)生的風(fēng)速值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)的風(fēng)速值，就上述的分析可以得到相關(guān)的結(jié)論，接觸網(wǎng)在風(fēng)力的作用下發(fā)生故障最根本的原因就是在直線區(qū)段的風(fēng)口地段接觸網(wǎng)的跨距相對(duì)來說比較大，這樣的環(huán)境導(dǎo)致了接觸網(wǎng)支撐裝置的防風(fēng)能力較差，因此需要就這個(gè)問題采取相關(guān)的方法和措施進(jìn)行防風(fēng)控制。經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)證明防風(fēng)措施最根本的方法是在重點(diǎn)風(fēng)口地段針對(duì)原跨距距離進(jìn)行排列，之后針對(duì)接觸網(wǎng)的支柱進(jìn)行加密，有效地減少技術(shù)跨距，將跨距保持在一定的范圍之內(nèi)，這樣能夠有效地確保跨距的效果相對(duì)比較良好。其次是在定位管和腕臂管間安裝相關(guān)的防風(fēng)支撐裝置，這樣能夠有效地促使定位管和腕臂管間有剛性的連接固定設(shè)備，在遇到大風(fēng)的時(shí)候能夠針對(duì)接觸網(wǎng)的偏移進(jìn)行有效地控制，這樣就能夠起到接觸網(wǎng)防風(fēng)的目標(biāo)。最后是可以在定位管和定位器之間設(shè)置相關(guān)的防風(fēng)拉線，這樣就能夠有效的防止定位管和定位器在壓力的作用下變彎，并且在逆風(fēng)的作用下可以保持接觸線的拉出值[3]。

4.4 增加電連接器

安裝不同的安裝位置可以分為橫向和股道以及隔離開關(guān)電連接器等，每一種電連接器在接觸網(wǎng)穩(wěn)定性中所發(fā)揮的效果是不一樣。如錨段關(guān)節(jié)電連接器和隔離開關(guān)電連接器在安裝工藝上要求相對(duì)比較高，發(fā)生故障的概率也比較高，因此在對(duì)電連接器進(jìn)行選擇時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況加上地區(qū)的晝夜溫差情況選擇合適的電連接器，否則很容易造成線夾和線索拉脫，造成電連接器的損壞。

5 結(jié)語

作為一種特殊的供電線路，接觸網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中需要針對(duì)接觸網(wǎng)中的接觸懸掛和支持裝置(包含電連接)幾個(gè)部分的組成進(jìn)行分析和研究，在原有的基礎(chǔ)上提出建設(shè)性的意見，希望能夠有效地促進(jìn)接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性，提高接觸網(wǎng)在運(yùn)行過程中的安全性。只有這樣才能為大規(guī)模鐵路的建設(shè)和電氣化重載鐵路的建設(shè)提供實(shí)質(zhì)性的幫助，為中國(guó)鐵路事業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。