淺談影響高速鐵路接觸網零部件運行穩定性的因素

陳顯桑

摘 要：隨著近幾十年來科學技術的高速發展，我國的高鐵范圍逐步擴大，而且日開行車次也居世界之首。高鐵建設的穩定發展與逐步完善，可以很大程度的方便人們出行，使人們的生活更加便捷。當高鐵在行駛時，高速鐵路接觸網的一些零部件的正常運行，直接決定著鐵路運行的安全系數與穩定性能。所以本文將就一些影響高鐵接觸網零部件運行穩定性的因素進行分析，希望能為我國高鐵的發展添磚加瓦。

關鍵詞：高速鐵路;接觸網零部件;運行穩定性

和大多數行業一樣，高鐵在改革開放后的快速發展中，也逐步形成了它特有的運行體系與維護機制。在當今，雖然人們有了更多的出行方式，但高鐵以其穩定舒適，安全性能高，行駛速度快等諸多優點，一直頗受人們青睞。在高鐵運行的過程中，接觸網對高鐵運行的穩定與質量有著直接影響。所以，為了促進高鐵的發展，本文將明確指出影響高速鐵路接觸網零部件運行穩定性的因素。

1 主觀因素

影響高鐵接觸網零部件穩定性的主觀因素，主要是指接觸網整體的設計、零部件本身的質量、施工過程中的安裝工藝等，這些影響高鐵接觸網零部件穩定性的主觀因素一般可以通過完善和加強施工時的流程來避免。

1.1 接觸網零部件的設計。在安裝高鐵接觸網的各個零部件時，其設計與布局不僅要美觀，還要滿足運行的可靠性、維修的方便性等各種條件。在某種意義上，高鐵接觸網零部件的設計，從根本上決定了接觸網的安裝、后期運行的穩定與高鐵行駛的穩定指數。如果高鐵接觸網零部件的設計不合理，那么就會造成接觸網運行效率低下，而這種問題在實際情況中也經常出現。這種設計的不合理，一方面是由于各個零部件的組織與結構無法密切匹配，導致相關設備在傳導電流等工作方面常常出現問題;另一方面，這種設計的不合理性體現在接觸網的設計沒有充分考慮到外界環境，沒有選擇適合當地環境的設備。以2016年“莫蘭蒂”17級臺風為例，當這場臺風登陸時，某一沿海高鐵跨海大橋，由于其接觸網的部分鋼柱選型不當，直接導致了200多根的硬橫梁橋鋼柱全部扭曲變形，造成高鐵中斷了正常的運輸秩序。從這個例子中我們可以看出來，接觸網零部件的設計，對于高鐵的穩定性有著很大的影響。在進行相關設計時，必須要充分考慮每一個環節與每一種因素，切實保證接觸網的各個部件在選型、安裝等方面都規范合理。

1.2 接觸網相關設備的質量以及生產工藝。當下，各個高鐵零部件維修單位遇到的大部分故障都表現在高鐵接觸網相關設備的質量問題以及生產工藝上。這種零部件質量的不達標，主要是由于國內相關生產企業魚龍混雜，外加市場以及行業對此的監管力度還不夠強，很多施工單位購買到的都是一些產品質量較差的設備。在接觸網相關設備的生產工藝方面，由于我國缺乏某些必需的材料，而這些材料的替代品在材質等方面還存在不足，就會造成生產出來的產品中的某些金屬成分含量不達標。這種細微的成分差別可能造成的問題，就會在高鐵的長期工作下，慢慢的突出出來。

1.3 高鐵接觸網的安裝工藝。在高鐵接觸網的施工后期，由于工期等種種因素的影響，往往會出現施工人員精神懈怠，外加部分施工人員本身的工作素質不達標，高鐵接觸網的安裝工藝也就變的差強人意。這種安裝工藝的不達標，回大大降低相關設備的使用壽命，增加部分設備發生磨損、折斷等問題的頻率。

2 外界環境因素

由于高速鐵路的接觸網維露天構建，所以接觸網的零部件受外界環境因素的影響比較大。這種不利的外界環境因素常常體現在高鐵附近的一些違規建筑、鳥巢、雨雪天氣等。對鳥巢以及接觸網上漂浮的異物，這些都是需要鐵路運營部門斥巨資來整治維護的。對于雨雪天氣等自然氣候等外部環境因素，這些因素可以降低接觸網中一些絕緣零部件的性能，進而造成絕緣閃絡，降低與其相關的設備及零部件的工作性能以及使用壽命，如果情況嚴重的話，甚至可能會造成斷線的故障，降低高鐵運行的穩定性能與安全指數。

3 腐蝕因素

由于高速鐵路接觸網零部件大多是由金屬制成，而且這些部件是處于露空狀態下的，所以這些金屬就很有可能與其接觸到的物質發生化學反應而被腐蝕。以酸雨造成的化學腐蝕為例，當高鐵接觸網附近所降的雨水的ph小于5.6時，這種酸性雨水中的化學物質就會對接觸網及其零部件發生化學反應，導致這些部件腐蝕。另外，高鐵零部件常見的腐蝕原因還有電腐蝕。高鐵接觸網的大部分零部件都有著傳導電流的作用，由于金屬本身存在電阻，所以高鐵接觸網的一些部件就會出現局部的電位差，而這種電位差就會促成接觸網發生電腐蝕。如果問題嚴重的話，某些零部件的電腐蝕會造成主導電路回路不暢，進而造成部分零部件的燒損，影響高鐵的正常行駛。

4 疲勞和壽命因素

高鐵接觸網零部件的疲勞，主要是指其長期接受各種隨機載荷的循環或者變化所引起的功能失效。在高鐵的實際運行過程中，相關零部件的疲勞往往是由載荷的多次循環導致的，這種疲勞最明顯的表現為接觸網部分區域的外觀變形或者產生裂紋。高鐵接觸網的大部分零部件都為金屬，對于金屬的疲勞，主要是指在交變應力的作用下，經過比較漫長的一段時間后，金屬發生斷裂或者產生裂紋的情況。由于這些金屬起著導電、承受電壓電流、滿足機械運動等重要作用，一旦疲勞導致相關零部件斷裂或產生裂紋，就會造成高鐵無法正常行駛。

對于高鐵的大多數設備，尤其是一些機械設備和電氣設備，這些設備的壽命會根據他們使用的不同階段表現出不同的故障規律，這就是典型的設備在其壽命周期內故障的發展變化規律。根據故障率曲線可知，在設備運行的后期，也就是磨損故障高發期，就應該大修相關設備，或者是引入新設備。因為，每種設備都有他們各自固定的壽命，所以高鐵接觸網的零部件要受到定期的維修與管理，保證各個部件達到壽命時及時更換，避免由于高鐵設備壽命因素而造成高鐵行駛穩定系數降低的現象的發生。

5 接觸網的維護管理水平

由于高速鐵路接觸網的安裝工藝等所需要的技術水平高，而且高鐵的接觸網都處于露天環境下，所以，相關維修人員不僅要定期的維護管理高鐵的接觸網，而且還要不斷學習、采用更加先進的維修方法。以高鐵接觸網的各零部件的緊固力矩為例，施工人員在施工時一定要嚴格按照標準使用力矩扳手緊固螺栓，防止高鐵在運行時發生螺栓松動造成部分零件脫落、螺栓過緊導致線夾斷裂等各種問題。對于上述這種問題，施工人員在進行后期維修管理時，往往會因為維修的手段比較落后、維修的技術水平比較低等因素而無法處理。另外，對于高鐵接觸網中的一些精密儀器，有關這些精密儀器的維修流程還沒有落實與普及，就會導致維修管理人員在對這類儀器進行維修時，忽略其中的一些錯誤或者檢查不到位。

6 結束語

綜上所述，影響高速鐵路接觸網零部件的穩定因素，包括接觸網零部件的設計、相關設備的質量、生產工藝、雨雪天氣、施工水平與維修水平等。在高鐵的實際運行中，高鐵接觸網零部件的穩定性，往往是有上述多種因素相結合，共同作用造成其工作性能下降。高速鐵路接觸網零部件的穩定對高鐵的安全運行有著重要影響，希望本文所指出的影響高鐵穩定性的因素，可以被及時消滅，提高高鐵運行的安全指數與穩定性能。

參考文獻

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