接觸線的燒損原因及補(bǔ)救辦法

1、接觸線的燒傷原因及補(bǔ)救措施學(xué) 生 姓 名： 侯向翊 學(xué) 號(hào)： 1131162 專 業(yè) 班 級(jí)： 電氣化鐵道技術(shù)312313 指 導(dǎo) 教 師： 張剛毅 摘 要在電氣化高速鐵路快速發(fā)展的情況下，本文首先介紹了弓網(wǎng)受流中出現(xiàn)接觸線燒傷現(xiàn)象的原因(列車速度、接觸線材質(zhì)、接觸壓力、硬點(diǎn)等),然后提出了通過優(yōu)化接觸線和受電弓參數(shù)兩個(gè)方面來改善弓網(wǎng)受流質(zhì)量性能,以減少弓網(wǎng)受流中的接觸線燒傷。在電氣化鐵路快速發(fā)展、全國(guó)鐵路第六次大提速、客運(yùn)專線的大建設(shè)背景下, 接觸網(wǎng)與受電弓系統(tǒng)受流質(zhì)量性能的要求不斷提高。電氣化鐵路的受流系統(tǒng)必須符合以下基本條件: 保證功率傳輸?shù)目煽啃裕?保證受流系統(tǒng)的運(yùn)行安全性；具有良好的

2、受流質(zhì)量； 保證受流系統(tǒng)的使用壽命； 減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。接觸線與受電弓系統(tǒng)的理想運(yùn)行狀態(tài)是弓線可靠接觸, 機(jī)車不間斷地從接觸線上獲得電能，其性能要求為：無離線、無拉弧。關(guān)鍵詞：高速鐵路；電弧；燒傷目 錄摘 要2引 言11.接觸線的簡(jiǎn)介21.1接觸線的定義21.2接觸線的種類21.3接觸線的燒損危害21.4接觸線硬點(diǎn)的危害31.5 電弧的危害32.1接觸線的燒損原因42.2 硬點(diǎn)42.2.1 硬點(diǎn)產(chǎn)生原因分析52.2.2 減少硬點(diǎn)從而避免接觸線的燒損62.3導(dǎo)電回路不暢92.5 接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉(zhuǎn)換102.6 采取的預(yù)防措施102.7 拉弧112.7.1 拉弧原因分析112.7.2

3、預(yù)防措施122.8短路原因分析122.9 預(yù)防措施13結(jié) 論14致 謝15參 考 文 獻(xiàn)16西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引 言接觸網(wǎng)是電氣化鐵路的重要組成部分，接觸網(wǎng)質(zhì)量的優(yōu)劣將影響行車安全和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益。眾所周知接觸線是與列車運(yùn)行最直接的接觸網(wǎng)部分，從而接觸線是高速鐵路供電系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。也是影響我國(guó)發(fā)展高速鐵路所面臨的關(guān)鍵技術(shù)之一，直接影響列車速度和安全。但由于種種原因是接觸線燒傷、燒斷造成機(jī)車斷電。如何避免這些事故的發(fā)生成為目前急待解決的問題。1.接觸線的簡(jiǎn)介1.1接觸線的定義主要是指用作電氣化鐵道接觸網(wǎng)用的接觸線，規(guī)格范圍85mm2150 mm2。 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用銅、銅銀

4、合金、高強(qiáng)度銅銀合金、銅錫合金、銅鎂合金、高強(qiáng)度銅鎂合金等，滿足電氣化鐵道接觸網(wǎng)需要。1.2接觸線的種類我國(guó)采用的銅接觸線多為TCG-110和TCG-85兩種型號(hào)，其字母T表示銅材，C表示電車線，G表示帶溝槽形式，后面的數(shù)字表示該型銅接觸線的截面積。近年來我國(guó)也引進(jìn)使用日本的銅接觸線。 我國(guó)研制和使用了鋼鋁接觸線。鋼鋁接觸線以鋁和鋼兩種金屬壓接制成。以鋁面作為導(dǎo)電部分，與受電弓滑板接觸磨擦的是鋼面，既保證了導(dǎo)電性能又提高了工作面的耐磨性，我國(guó)采用的鋼鋁接觸線有GLCA100/215和GLCB80/173兩種型號(hào)。字母GLC表示鋼鋁電車線，A、B表示線型，后面分式中，分母表示該型鋼鋁接

5、觸線的截面積，分子表示該型鋼鋁接觸線的載流量當(dāng)量于銅接觸線的截面積。 在接觸網(wǎng)運(yùn)營(yíng)中，為了保證接觸線在一定張力的情況下不斷線，要求每年至少要進(jìn)行一次接觸線磨耗測(cè)量，當(dāng)接觸網(wǎng)接觸線磨耗到一定程度時(shí)應(yīng)當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)或更換。若發(fā)現(xiàn)全錨段接觸線平均磨耗超過該型接觸線截面積的25%時(shí)，應(yīng)當(dāng)全部更換。平均磨耗沒達(dá)到25%，局部磨耗超過30%時(shí)可局部補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)局部磨耗達(dá)到40%時(shí)應(yīng)切換。 測(cè)量磨耗重點(diǎn)放在定位點(diǎn)、電聯(lián)接、導(dǎo)線接頭、中心錨結(jié)、電分相、電分段接頭處，測(cè)量磨耗要利用游標(biāo)卡尺，測(cè)量接觸線的殘存高度，然后對(duì)照該型號(hào)接能線磨耗換算表，即可查出該處接觸線磨耗面積（磨掉的截面積）。1.3接觸線的燒

6、損危害接觸線燒損會(huì)使接觸線與受電弓的接觸面減少產(chǎn)生電弧，時(shí)間久會(huì)使接觸線燒斷。觸線和滑板的接觸面粗糙不平，造成兩者的磨耗速度大大加快，工作壽命縮短。會(huì)影響機(jī)車取流造成列車運(yùn)行過程中不正常的減速和加速，對(duì)列車的正常運(yùn)行影響十分重要。會(huì)使接觸線產(chǎn)生麻點(diǎn)影響取流。1.4接觸線硬點(diǎn)的危害硬點(diǎn)對(duì)接觸線、受電弓的傷害有兩種情況，一是機(jī)械傷害，另一個(gè)是電弧傷害。機(jī)械傷害是指對(duì)受電弓、接觸線輕微的碰傷，刮傷等（有明顯痕跡的就稱之為打弓點(diǎn)了），通常我們說硬點(diǎn)對(duì)弓（線）的傷害，主要是硬點(diǎn)引起的弓網(wǎng)離線和離線瞬間產(chǎn)生的高溫電弧，它對(duì)接觸線、受電弓有很大的危害。對(duì)受電弓的傷害主要表現(xiàn)在對(duì)弓頭的點(diǎn)蝕、汽化。對(duì)接觸線的傷

7、害除了對(duì)接觸導(dǎo)線的點(diǎn)蝕、汽化以外，就是對(duì)導(dǎo)線的高溫退火。接觸硬點(diǎn)是造成機(jī)車受電弓離線的重要原因之一，機(jī)車受電弓離線對(duì)機(jī)車牽引電機(jī)、電器、受電弓、接觸網(wǎng)、牽引變壓器及供電系統(tǒng)都有危害。由于導(dǎo)線上硬點(diǎn)的存在，沖擊加速度（目前檢測(cè)硬點(diǎn)大小的參數(shù)）數(shù)值較小時(shí)造成弓網(wǎng)之間接觸不良，沖擊加速度數(shù)值較大時(shí)就會(huì)造成離線，離線產(chǎn)生高溫的電弧，到一定程度時(shí)會(huì)對(duì)接觸線、受電弓產(chǎn)生機(jī)械破壞。1.5 電弧的危害受電弓與接觸線脫離(離線)時(shí)會(huì)形成電弧。拉弧是電氣化鐵道電力機(jī)車正常牽引供電中一種十分有害的現(xiàn)象，它可造成以下多方面的危害： 1.造成電力機(jī)車的不穩(wěn)定運(yùn)行 弓線間的脫離，使電力機(jī)車供電時(shí)斷時(shí)續(xù)，造成列車運(yùn)行過程中

8、不正常的減速和加速，增加了旅途中的不舒適感。 2.引起接觸線和受電弓滑板異常磨損 特別是在離線瞬間，由于電弧的高溫熔蝕作用，使接觸線和滑板的接觸面粗糙不平，造成兩者的磨耗速度大大加快，工作壽命縮短。由于滑板磨耗量和離線電弧能量(電流平方×離線率×走行時(shí)間)成正比，當(dāng)離線過大或電流太小，使弓網(wǎng)間的電弧不能維持時(shí)，還會(huì)造成供電中斷，使機(jī)車喪失牽引力或制動(dòng)力。接觸線振動(dòng)變形增大后，接觸線的機(jī)械疲勞加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成斷線。3.產(chǎn)生無線電雜音干擾 在拉弧瞬間，牽引電流的波形急劇變化，其中含有許多高次諧波，對(duì)鄰近無線電通訊線路造成有害的干擾。 4.使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)整流條件惡化 當(dāng)滑板與接觸

9、線脫開，然后再接觸的瞬間，有沖擊電流流入牽引電動(dòng)機(jī)，增大整流子片間電位差，造成整流條件惡化，引起火花，甚至還會(huì)引起環(huán)火。 5.由于接觸導(dǎo)線的波狀磨耗， 加劇了離線拉弧的產(chǎn)生。2.1接觸線的燒損原因能引起接觸線燒損原因有：硬點(diǎn)、導(dǎo)電回路不通、安全距離不夠、接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉(zhuǎn)換、拉弧、短路等。2.2 硬點(diǎn)電力機(jī)車在運(yùn)行中，其受電弓同接觸導(dǎo)線接觸面處于滑動(dòng)摩擦狀態(tài)，為保證正常取流弓網(wǎng)間存在一定的接觸壓力由于接觸懸掛某些部分或其他原因會(huì)引起弓網(wǎng)間接觸壓力、相對(duì)位置和速度的突然變化，致使弓網(wǎng)關(guān)系產(chǎn)生瞬態(tài)變化，這種瞬態(tài)變化達(dá)到一定量化標(biāo)準(zhǔn)，我們便稱之為硬點(diǎn)。硬點(diǎn)是一種接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)的本征缺欠，是接觸網(wǎng)

10、接觸懸掛不均質(zhì)狀態(tài)的統(tǒng)稱，并且是相對(duì)的。運(yùn)行速度越高，表現(xiàn)越明顯。硬點(diǎn)引起的弓網(wǎng)離線和離線瞬間產(chǎn)生的高溫電弧，它對(duì)接觸網(wǎng)、受電弓有很大的危害。硬點(diǎn)導(dǎo)致受電弓和接觸網(wǎng)接觸不良，在瞬間發(fā)生接觸導(dǎo)線和受電弓機(jī)械脫開，我們稱這種現(xiàn)象為“離線”。離線發(fā)生時(shí)，會(huì)伴有火花或電弧產(chǎn)生，從局部講高溫的電弧嚴(yán)重時(shí)可能燒傷接觸線或受電弓，使接觸線或受電弓的接觸面出現(xiàn)大量的點(diǎn)蝕，形成麻面，加速導(dǎo)線電化腐蝕。造成接觸線截面積不夠，惡化接觸線或受電弓的電能傳輸，長(zhǎng)期運(yùn)行，甚至于造成斷線事故；除了對(duì)接觸導(dǎo)線的點(diǎn)蝕、汽化以外，就是對(duì)導(dǎo)線的高溫退火，例如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的銅導(dǎo)線，不是簡(jiǎn)單的電解銅，是電解銅經(jīng)過反復(fù)的壓軋、拉伸，最后

11、擠壓而成的，軋制、拉伸、擠壓過程是金屬的內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生了變化，使軟銅線變成了硬銅線，提高了機(jī)械強(qiáng)度（主要是抗拉強(qiáng)度和硬度）。拉弧產(chǎn)生的局部高溫（最核心處有幾萬度），一方面使接觸導(dǎo)線、受電弓點(diǎn)蝕和汽化，而惡化弓網(wǎng)取流關(guān)系，同時(shí)點(diǎn)蝕、汽化也減少觸導(dǎo)線、受電弓的強(qiáng)度和使用壽命；另一方面拉弧產(chǎn)生的高溫能使接觸導(dǎo)線內(nèi)部應(yīng)力變化，造成接觸導(dǎo)線局部退火，使其機(jī)械強(qiáng)度大幅下降，而容易被導(dǎo)線張力拉斷。經(jīng)常遇到非金屬性接地（如非金屬雜物侵入、機(jī)車車頂絕緣子閃絡(luò)或者絕緣老化時(shí)升弓等），而引起接觸導(dǎo)線斷線的事故、故障，究其原因?qū)嶋H是此時(shí)接地有較長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)電弧而燒斷接觸導(dǎo)線。列車高速行駛時(shí)電弧在每處的停留時(shí)間很短，熱量

12、迅速的被風(fēng)帶走，接觸導(dǎo)線升溫并不太大；低速-特別是靜止時(shí)，電弧因?yàn)槲恢孟鄬?duì)固定，強(qiáng)大的高溫很容易燒傷接觸導(dǎo)線而斷線（實(shí)際上是高溫導(dǎo)線升溫-退火導(dǎo)線軟化拉斷）。為什么金屬性接地不容易斷線呢？金屬性接地會(huì)引起斷路器跳閘，一般是不會(huì)引起接觸網(wǎng)斷線的”，這是因?yàn)榻饘傩越拥貢r(shí)的大電流會(huì)引起斷路器迅速跳閘，短時(shí)的高溫不容易燒斷接觸導(dǎo)線。從電氣原理上講，離線時(shí)空氣的電阻是非線性的，使機(jī)車電流驟變，產(chǎn)生沖擊電流和瞬時(shí)過高壓、高次諧波，降低供電質(zhì)量，對(duì)機(jī)車牽引電機(jī)、牽引變壓器及供電系統(tǒng)構(gòu)成危害，影響機(jī)車牽引電機(jī)、牽引變壓器及供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。特別是原始硬點(diǎn)使機(jī)車受電弓嚴(yán)重離線，受電弓彈起后產(chǎn)生的二次、三次接觸

13、沖擊硬點(diǎn)，因其離線幅度小，時(shí)間短，電弧對(duì)接觸線或受電弓的燒傷更為明顯。2.2.1 硬點(diǎn)產(chǎn)生原因分析（1）導(dǎo)線不平直產(chǎn)生的凸凹點(diǎn)施工或檢修過程產(chǎn)生的硬點(diǎn) ，施工或檢修時(shí)，因各種原因（如無張力放線、使用夾線工具不當(dāng)、導(dǎo)線張力不足引起馳度過大、人員上、下導(dǎo)線、重物掛在導(dǎo)線上等等）造成的接觸線彎曲變形，特別是上下彎造成離線及離線后的沖擊硬點(diǎn)。采用無張力放線或不穩(wěn)定的小張力放線，造成接觸導(dǎo)線在展放的過程中，導(dǎo)線時(shí)松時(shí)緊擊打鋼軌和軌枕，損傷接觸導(dǎo)線接觸面平順度；在導(dǎo)線展放過程中使用“s”鉤懸吊導(dǎo)線由于無張力或張力波動(dòng)大造成導(dǎo)線順線路方向前后竄動(dòng)，導(dǎo)致“s”鉤損傷導(dǎo)線接觸線面。在完成承力索及接觸線架設(shè)后，由

14、于種種原因，都不能及時(shí)安裝吊弦及定位裝置，承力素與接觸線間一般要采用臨時(shí)吊線固定，而對(duì)臨時(shí)吊線的制作、安裝沒有統(tǒng)一規(guī)格，在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中隨意性較大，導(dǎo)致臨時(shí)吊線長(zhǎng)度參差不齊，長(zhǎng)度較短的臨時(shí)吊線懸吊點(diǎn)因長(zhǎng)時(shí)間承受較大負(fù)荷而產(chǎn)生硬點(diǎn)。 在架設(shè)后的接觸導(dǎo)線初伸長(zhǎng)（蠕變）還沒有拉伸到位的情況下便安裝吊弦和定位裝置，在后期導(dǎo)線初伸長(zhǎng)（蠕變）拉伸到位后，會(huì)在吊弦和定位線夾安裝處產(chǎn)生硬點(diǎn)。在施工過程中線路管理單位對(duì)線路起、撥道，造成線路遲遲不能鎖定造成接觸網(wǎng)反復(fù)調(diào)整，損傷導(dǎo)線。 吊弦、腕臂的預(yù)配制作精度不夠、安裝存在誤差，造成二次安裝調(diào)整，損傷導(dǎo)線。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，凡接觸線上安裝的線夾均應(yīng)一次安裝到位，二次安

15、裝將會(huì)引起硬點(diǎn)。在京滬鐵路電氣化改造過程中，施工作業(yè)隊(duì)采用測(cè)桿測(cè)量承力索、導(dǎo)線高度，且在測(cè)量過程中，測(cè)量人員變動(dòng)大，對(duì)測(cè)量要點(diǎn)掌握不清，記錄不規(guī)范，導(dǎo)致測(cè)量出數(shù)據(jù)誤差較大，再加上吊弦預(yù)配、加工、制作環(huán)節(jié)出現(xiàn)的誤差，制作出的吊弦偏差較大，吊弦安裝后，造成接觸導(dǎo)線高度大面積偏高，不得不進(jìn)行二次安裝調(diào)整或?qū)Φ跸疫M(jìn)行更換，浪費(fèi)了大量的人力和時(shí)間。再加上施工過程中由于缺少對(duì)200kmh接觸網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備和手段，雖然施工單位進(jìn)行了吊弦調(diào)整更換，但其對(duì)吊弦調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)200kmh區(qū)段對(duì)接觸網(wǎng)的技術(shù)要求存在一定的差距。因施工精度不夠、標(biāo)準(zhǔn)不高造成了前幾次接觸網(wǎng)在檢測(cè)中被檢測(cè)到存在較多接觸網(wǎng)硬點(diǎn)通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)硬點(diǎn)查找、

16、復(fù)核、處理中也可以印證這一點(diǎn)。由于工期緊迫為搶工期出現(xiàn)踩踏和用力拉、拽導(dǎo)線等不規(guī)范作業(yè)和野蠻施工現(xiàn)象，造成接觸導(dǎo)線線面不平直，形成硬彎或扭面。（2）導(dǎo)線坡度變化 接觸網(wǎng)在線路與橋隧、站場(chǎng)與區(qū)間、聯(lián)接處及錨段關(guān)節(jié)處等，如果在檢調(diào)中處理不好就很容易存在導(dǎo)線坡度及坡度變化，在導(dǎo)線坡度較大或?qū)Ь€坡度轉(zhuǎn)換點(diǎn)，就會(huì)造成較大沖擊硬點(diǎn)。（3）接觸網(wǎng)懸掛結(jié)構(gòu)零部件、設(shè)備產(chǎn)生的硬點(diǎn)集中負(fù)荷。如在分相、分段、導(dǎo)線接頭處、電連接線夾處、補(bǔ)強(qiáng)處、導(dǎo)線定位、線岔、中心錨結(jié)等，由于重量的突然增加，受電弓的接觸力突變；引起弓網(wǎng)間的接觸力突變形成硬點(diǎn)。 2.2.2 減少硬點(diǎn)從而避免接觸線的燒損（1）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)從接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)優(yōu)

17、化接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和型式，是從源頭上減少和控制接觸懸掛結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生的硬點(diǎn)根本措施。設(shè)計(jì)部門應(yīng)對(duì)目前所采用的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和型式進(jìn)行分析，對(duì)接觸網(wǎng)系統(tǒng)中硬點(diǎn)多發(fā)、易發(fā)部位，采取針對(duì)性措施，對(duì)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和型式進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新。比如盡量避免導(dǎo)線坡度變化，合理選擇接觸網(wǎng)零部件，減輕附加在接觸導(dǎo)線質(zhì)量，增加接觸懸掛彈性均勻度，改善接觸懸掛特性，最大限度減少接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生的硬點(diǎn)。在京滬鐵路電氣化改造工程設(shè)計(jì)中對(duì)部分電分相采用器件式電分相在前期部檢測(cè)車檢測(cè)中就存在硬點(diǎn)值高，連續(xù)拉弧現(xiàn)象，雖經(jīng)整治也無法完全消除，遂對(duì)器件式分相進(jìn)行改造改為七跨氣隙絕緣錨段關(guān)節(jié)式電分相。現(xiàn)今世界上有兩類先進(jìn)的結(jié)構(gòu)，一是采用彈性很小的硬網(wǎng)型

18、電氣化鐵路，如廣州地鐵（廣州地鐵的1號(hào)線軟網(wǎng)是雙120銅銀合金導(dǎo)線+雙120銅承力索結(jié)構(gòu)，210號(hào)線全部采用無承力索、無張力的匯流排固定的硬網(wǎng)結(jié)構(gòu)）；二是彈性更好的軟網(wǎng)型電氣化鐵路，如現(xiàn)在流行的歐盟、日本的高速電氣化鐵路。從設(shè)計(jì)選型來說，什么樣的弓與什么結(jié)構(gòu)的網(wǎng)搭檔、配合是當(dāng)前試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、的關(guān)鍵和難點(diǎn)，我國(guó)起步晚，資料很少，多數(shù)是采用國(guó)外的技術(shù)。從接觸網(wǎng)線索材料的角度來看，當(dāng)今較先進(jìn)的銅銀合金線、青銅線、鎂銅線的性能比硬銅線更好。至于選那種主要是受電弓的配合，在不同的受電弓、運(yùn)行速度、環(huán)境下選取配合較好的導(dǎo)線和受電弓。毫無疑問，當(dāng)導(dǎo)線選定以后，承力索應(yīng)選用與接觸導(dǎo)線選用相同的材質(zhì)！這樣承力索與

19、接觸導(dǎo)線在溫度變化時(shí)同步伸縮，對(duì)接觸網(wǎng)的性能、減少硬點(diǎn)都有很大好處。無疑銅材質(zhì)導(dǎo)線比鋼鋁線耐高溫性能、耐磨性能、導(dǎo)電性能、與受電弓容易配合等眾多優(yōu)點(diǎn)，被國(guó)內(nèi)外反復(fù)證明并廣泛采用，特別是在高速情況下其優(yōu)勢(shì)更加明顯。從設(shè)計(jì)的參數(shù)選擇來說，現(xiàn)在流行選用較小的拉出值，例如“曲線地段拉出值從400MM減為300MM，直線地段從過去的300MM減為200MM”，這個(gè)做法的好處是降低了接觸網(wǎng)脫弓的可能性，減少了之字力接觸網(wǎng)錨段中部的張力損失（因?yàn)闇p少了之字力），但它犧牲了受電弓弓頭的有效作業(yè)區(qū)，加重了受電弓的局部磨耗，減少了受電弓滑板的使用壽命，從硬點(diǎn)的角度說，因局部磨耗加重容易產(chǎn)生弓碰網(wǎng)的硬點(diǎn)。當(dāng)然，從運(yùn)

20、營(yíng)成本上講是否妥當(dāng)，也很值得研究。（2）從施工環(huán)節(jié)減少接觸網(wǎng)硬點(diǎn)提高接觸網(wǎng)施工質(zhì)量是減少和控制接觸網(wǎng)硬點(diǎn)產(chǎn)生的關(guān)鍵。目前影響我國(guó)接觸網(wǎng)質(zhì)量最大的因素是施工質(zhì)量，可以說是初次施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，以后經(jīng)過許多次整治也很難讓設(shè)備質(zhì)量有明顯的提高，是特別是在我國(guó)目前運(yùn)輸緊張的條件下，有限的維修天窗內(nèi)能進(jìn)行的作業(yè)是非常有限的，而且接觸網(wǎng)是一個(gè)整體，每整治一個(gè)問題，都要采取許多的分步過渡措施、過渡后的恢復(fù)、整治中還會(huì)有許多新的問題不斷的出現(xiàn)并且及時(shí)的處理。高速電氣化鐵路，對(duì)接觸網(wǎng)的施工人員素質(zhì)和施工質(zhì)量也提出更高要求，在接觸網(wǎng)施工方面，照證弓網(wǎng)關(guān)系良好可靠的前提是：接觸導(dǎo)線架設(shè)質(zhì)量、施工計(jì)算軟件（尤其吊弦計(jì)算

21、軟件）的先進(jìn)性和實(shí)用性施工測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以及先進(jìn)施工機(jī)具、檢測(cè)工具和高素質(zhì)的接觸網(wǎng)專業(yè)人才。在我國(guó)目前的施工中主要存在幾個(gè)問題一是施工的科學(xué)性， 下部工程施工重視不夠，下部工程是接觸網(wǎng)工程的重要的組成部分，下部工程的質(zhì)量好壞決定著接觸網(wǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)主要承力索、接觸導(dǎo)線的線索預(yù)伸（超拉）重視不夠，線索預(yù)伸是一項(xiàng)對(duì)高速鐵路很重的一道工序，線索預(yù)伸后可以免去35年的線索伸長(zhǎng)過渡期、可以大減少導(dǎo)線硬點(diǎn)，但由于費(fèi)用、技術(shù)、工期等種種原因施工單位一般不進(jìn)行此項(xiàng)作業(yè)。對(duì)現(xiàn)有的接觸網(wǎng)硬點(diǎn)的處理：一方面施工、檢修中要按照檢修工藝及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范零部件的安裝，特別是接觸導(dǎo)線上的零、部件的安裝，盡量減小、減少

22、集中負(fù)荷，另一方面還應(yīng)使導(dǎo)線盡量平緩，導(dǎo)線坡度保持在1以內(nèi)。有條件時(shí)將分相盡量設(shè)計(jì)或改造成八跨關(guān)節(jié)式，將線岔盡量改成無交叉線岔（關(guān)節(jié)式線岔）。許多人認(rèn)為定位器的硬點(diǎn)是無法避免的，實(shí)際上定位器的自重是可以通過調(diào)整定位坡度來消除的，也就是說，將定位坡度調(diào)整到讓“定位拉力產(chǎn)生的上抬力等于1/2定位器重量”，此時(shí)，此時(shí)拉力產(chǎn)生的上抬力與定位器對(duì)導(dǎo)線的壓力平衡，定位器不會(huì)對(duì)接觸導(dǎo)線產(chǎn)生壓力，這樣定位器沒有產(chǎn)生硬點(diǎn)！大于這個(gè)力則使受電弓在此得產(chǎn)生負(fù)硬點(diǎn)；小于這個(gè)力，則產(chǎn)生硬點(diǎn)，建議以后修定接觸網(wǎng)檢修規(guī)程時(shí)定位坡度的標(biāo)準(zhǔn)要考慮這個(gè)因素。對(duì)于電連接，現(xiàn)在有些人把電連接的彈簧圈給取消了，以為減少了電連接的重量對(duì)

23、減少該處的硬點(diǎn)有好處，其實(shí)不然，取消了電連接的彈簧圈對(duì)靜態(tài)的受電弓來說此處的集中負(fù)荷是減少了，但對(duì)于高速動(dòng)態(tài)的受電弓來說，在有彈簧圈時(shí)在此處的集中負(fù)荷主要是彈簧圈以下的部分，以上的部分經(jīng)過彈簧圈的減振后影響很有限，而在取消了彈簧圈后此處的集中負(fù)荷成了承力索、電連接器整體全部加在了受電弓上（當(dāng)然電連接是軟銅線不是剛體，承力索的重量歸算到導(dǎo)線上時(shí)不是全部重量），但取消電連接的彈簧圈無疑是加重了硬點(diǎn)的。提高接觸導(dǎo)線質(zhì)量，綜合考慮高速接觸網(wǎng)對(duì)接觸網(wǎng)導(dǎo)線技術(shù)要求，通過對(duì)導(dǎo)線的張力、截面積、線密度、合金化、導(dǎo)電率等技術(shù)參數(shù)的合理選擇，加大對(duì)導(dǎo)線材質(zhì)、制造工藝和制造設(shè)備研究。使生產(chǎn)出的接觸線具有內(nèi)部材料金相

24、組織顆粒細(xì)小、分布均勻，線面具有良好的平順性。從而保證導(dǎo)線在工作張力下剛度均勻，為接觸網(wǎng)具有良好的受流性提供保證二是監(jiān)理的力度不夠?，F(xiàn)實(shí)無情的告訴我們，新線就是“經(jīng)常出事故的地段”，其主要原因之一就是對(duì)監(jiān)理的投資太少，監(jiān)理力度不夠。三是驗(yàn)收的認(rèn)真程度太差，力度太小。幾天時(shí)間要對(duì)施工幾年的設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收，怎么可能仔細(xì)檢查、查出所有的問題，特別是隱蔽工程的問題？查出的問題也不能全部解決，往往是留給運(yùn)營(yíng)單位了事，運(yùn)營(yíng)單位在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)是在做處理施工遺留缺陷！這是我國(guó)鐵路工程質(zhì)量不高的管理重要原因。目前國(guó)外對(duì)高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工有以下四點(diǎn)要求：一是施工精度要求高；二是施工預(yù)配工廠化；三是施工設(shè)備現(xiàn)

25、代化；四是施工人員專業(yè)化。特別對(duì)施工精度要求很嚴(yán)格。德國(guó)高速電氣化施工實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明接觸網(wǎng)設(shè)備預(yù)配、安裝在規(guī)定誤差范圍內(nèi)，可以較好的控制接觸網(wǎng)硬點(diǎn)，容易實(shí)現(xiàn)理想的弓網(wǎng)接觸質(zhì)量。我國(guó)現(xiàn)階段接觸網(wǎng)施工質(zhì)量同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家接觸網(wǎng)施工質(zhì)量相比還存在一定差距。積極借鑒吸收國(guó)外高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工的先進(jìn)方法，改變施工理念，結(jié)合我國(guó)目前接觸網(wǎng)施工實(shí)際情況，培養(yǎng)高素質(zhì)的接觸網(wǎng)施工隊(duì)伍，摸索出具有中國(guó)特色接觸網(wǎng)施工方法，提高接觸網(wǎng)施工質(zhì)量，是減少施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生接觸網(wǎng)硬點(diǎn)，建造出與高速電氣化鐵路相匹配高速接觸網(wǎng)的必然要求。（3）加強(qiáng)日常管理 加強(qiáng)接觸網(wǎng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的日常檢測(cè)、維護(hù)，提高接觸網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)加強(qiáng)與工務(wù)部

26、門聯(lián)系，減少線路基礎(chǔ)原因?qū)W(wǎng)間接觸壓力的影響。減少硬點(diǎn)的產(chǎn)生是從根本上避免接觸線的燒傷。2.3導(dǎo)電回路不暢導(dǎo)電回路不暢接觸網(wǎng)主導(dǎo)電回路是由饋電線、隔離開關(guān)、開關(guān)引線、電連接線、接觸線等組成。導(dǎo)電回路不暢主要表現(xiàn)在主導(dǎo)電回路以外的零部件上: 如燒斷承力索、軟橫跨斜拉線上下部固定繩 , 燒損懸吊滑輪、鉤頭、鞍子、定位鉤、定位環(huán)等。另外由于電氣連接不好 ，如線夾接觸電阻過大及線索載流能力不足都會(huì)形成主導(dǎo)電回路中的供電“瓶頸” ，導(dǎo)致線索燒斷。回路是否暢通的關(guān)鍵問題有2個(gè)(1) 線夾問題主導(dǎo)電回路由各種線夾連接 , 這些線夾 (供電線夾、電連接線夾、導(dǎo)線接頭線夾等) 同樣應(yīng)滿足主導(dǎo)電回路載流的要求

27、, 材質(zhì)、接觸面積和壓力等都直接影響主導(dǎo)電回路的暢通。如形成“瓶頸”一方面易使其自身過熱燒損 , 另一方面還會(huì)使同樣處于帶電部分的非主導(dǎo)電回路設(shè)備導(dǎo)流引起燒損。(2) 接線錯(cuò)誤問題主導(dǎo)電回路接線錯(cuò)誤 , 將非載流設(shè)備接入回路中。主要表現(xiàn)在絕緣錨段關(guān)節(jié)處隔離開關(guān)引線、縱向電連接及站場(chǎng)股道電連接將承力索接入主導(dǎo)電回路。很明顯 ，承力索將成為整個(gè)導(dǎo)電回路中的“瓶頸”，長(zhǎng)期運(yùn)行，燒斷是必然的。2.4 安全距離不夠現(xiàn)場(chǎng)存在承力索與承力索、承力索與加強(qiáng)線、非支承力索與軟橫跨上部固定繩、接觸線和軟橫跨下部固定繩之間距離較近的情況 , 雖然是同一饋線供電 ,但處與不同錨段的不同位置 , 電位也不盡相同 , 再

28、加上弛度變化、風(fēng)力作用、機(jī)車運(yùn)行時(shí)受電弓抬升振動(dòng)使線索瞬間距離進(jìn)一步減少 , 就會(huì)放電拉弧。另外 ,順線路方向接觸懸掛無電區(qū)的感應(yīng)電也易與距離較近線索 (如軟橫跨固定繩) 發(fā)生拉弧現(xiàn)象。2.5 接觸網(wǎng)線索存在非正常電流轉(zhuǎn)換（1）立體交叉的線索、線索與支持裝置之間,由于線路阻抗的不同而形成電壓差,在受風(fēng)力、溫度引起線索弛度發(fā)生變化，接觸線索振動(dòng)等因素的作用下,造成它們之間的絕緣距離縮短,發(fā)生電弧放電現(xiàn)象,放電電弧造成了接觸網(wǎng)設(shè)備的電氣燒傷。（2）兩端分別由不同饋線供電的絕緣錨段關(guān)節(jié),因供電臂的阻抗不同而形成電壓差,當(dāng)電力機(jī)車受電弓在兩支接觸懸掛導(dǎo)線間相互轉(zhuǎn)換時(shí)，在始觸點(diǎn)范圍內(nèi)由于電壓差會(huì)產(chǎn)生牽引

29、電弧,造成機(jī)車受電弓、絕緣錨段關(guān)節(jié)處接觸線、吊弦、承力索等接觸設(shè)備的燒傷。（3）接觸網(wǎng)零部件分流嚴(yán)重導(dǎo)線與承力索之間存在壓差，在腕臂或軟橫跨上下部定位繩間形成局部環(huán)流，造成接觸網(wǎng)零部件分流，有分流就會(huì)產(chǎn)生電氣燒傷，尤其是對(duì)接觸網(wǎng)的活動(dòng)部位的危害性較大。活動(dòng)部位多為點(diǎn)線接觸而非面面接觸,位移量大，接觸電阻相應(yīng)變大，因此分流燒傷程度也就比較嚴(yán)重。（4）接觸網(wǎng)懸掛電氣聯(lián)結(jié)容量不足隨著近年來鐵路不斷提速和萬噸重載列車的開行,目前線路的牽引運(yùn)能多已超出了設(shè)計(jì)裕量。原設(shè)計(jì)中電聯(lián)結(jié)的位置和數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大功率機(jī)車持續(xù)載流的需要。尤其在高坡區(qū)段，四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)使用的單根TRJ-95電聯(lián)結(jié)、引線及變電所

30、饋出端各類設(shè)備線夾容量不足，錨段內(nèi)橫向電聯(lián)結(jié)安裝間距較大的問題更為突出，在機(jī)車持續(xù)取流時(shí)極易導(dǎo)致設(shè)備的燒損，發(fā)生零部件脫落、斷線事故，給運(yùn)輸生產(chǎn)帶來很大的干擾。2.6 采取的預(yù)防措施針對(duì)以上原因分析 , 建議采取以下措施預(yù)防設(shè)備電氣燒傷。（1）保證主導(dǎo)電回路暢通主導(dǎo)電回路各零部件、線索符合導(dǎo)流要求，出現(xiàn)損傷、斷股、散股要及時(shí)處理。嚴(yán)格按照工藝安裝 ，保證接線正確 ，各部電氣連接良好。定期檢查連接線夾 ，測(cè)量接觸電阻 ， 減少運(yùn)營(yíng)過程中電腐蝕引起的阻抗增大; 可采用測(cè)溫儀器和測(cè)溫貼片 ，對(duì)于線夾的溫度進(jìn)行有效監(jiān)控。加強(qiáng)巡視。（2）防止非正常電流轉(zhuǎn)換在專用線、牽出線等距離電連接較遠(yuǎn) , 牽引電流迂

31、回過長(zhǎng)時(shí) , 適當(dāng)加裝電連接與正線懸掛溝通。載流承力索區(qū)段適當(dāng)增加橫向電連接或增設(shè)雙電連接。大電流區(qū)段盡量采用絕緣吊弦在鉸接部件采取絕緣措施或增設(shè)分流軟線。（3）加強(qiáng)安全距離控制 同一饋線供電的線索，距離較近處加裝等位線。 接觸懸掛無電區(qū)與軟橫跨固定繩接地區(qū)段或無電區(qū)段加裝等位線。對(duì)于跨距較大的供電線、回流線等附加懸掛在控制電地距離的同時(shí) ，可增加減振裝置 ，減少風(fēng)力作用下擺動(dòng)的幅度。重視關(guān)節(jié)式電分相絕緣距離的檢調(diào)。2.7 拉弧2.7.1 拉弧原因分析電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)子(分子和原子)被游離的過程。開關(guān)觸頭分離時(shí)，觸頭間距離很小，電場(chǎng)強(qiáng)度E很高(E=U/d)。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過3×

32、106V/m時(shí)，陰極表面的電子就會(huì)被電場(chǎng)力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為：強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射。從陰極表面發(fā)射出來的自由電子和觸頭間原有的少數(shù)電子，在電場(chǎng)力的作用下向陽(yáng)極作加速運(yùn)動(dòng)，途中不斷地和中性質(zhì)點(diǎn)相碰撞。只要電子的運(yùn)動(dòng)速度v足夠高，電子的動(dòng)能A=1/2mv2足夠大，就可能從中性質(zhì)子中打出電子，形成自由電子和正離子。這種現(xiàn)象稱為碰撞游離。新形成的自由電子也向陽(yáng)極作加速運(yùn)動(dòng)，同樣地會(huì)與中性質(zhì)點(diǎn)碰撞而發(fā)生游離。碰撞游離連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果是觸頭間充滿了電子和正離子，具有很大的電導(dǎo)；在外加電壓下，介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧，電路再次被導(dǎo)通。觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成后，弧隙間的高溫使陰極表

33、面的電子獲得足夠的能量而向外發(fā)射，形成熱電場(chǎng)發(fā)射。同時(shí)在高溫的作用下(電弧中心部分維持的溫度可達(dá)5000以上)，氣體中性質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速度增加。當(dāng)具有足夠動(dòng)能的中性質(zhì)點(diǎn)相互碰撞時(shí)，將被游離而形成電子和正離子，這種現(xiàn)象稱為熱游離。隨著觸頭分開的距離增大，觸頭間的電場(chǎng)強(qiáng)度E逐漸減小，這時(shí)電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的。在開關(guān)電器的觸頭間，發(fā)生游離過程的同時(shí)，還發(fā)生著使帶電質(zhì)點(diǎn)減少的去游離過程。電弧是由于機(jī)車受流時(shí)弓線發(fā)生脫離造成的，這時(shí)接觸線和受電弓滑板從正常的接觸位置開始先分離的方向運(yùn)動(dòng)因接觸逐漸減小，實(shí)際是接觸面積減少，接觸電阻相應(yīng)增大。在接觸面最后分離前的一瞬間能量集中加熱。最后離開點(diǎn)

34、是一個(gè)很小很小的金屬體積使其溫度迅速上升到金屬的沸點(diǎn)而引起爆炸式的條件下，可能在10-8s以內(nèi)就形成電弧。這種電離線而引燃的電弧稱之為拉弧。電弧的溫度很高，即使存在的時(shí)間很短也會(huì)使接觸線的材料熔化、氣化、飛濺造成接觸線燒傷，破壞其工作性能。對(duì)于接觸線來說因高溫發(fā)熱引起機(jī)械強(qiáng)度下降，導(dǎo)線處接觸壓力減小接觸電阻增大，導(dǎo)致發(fā)熱愈嚴(yán)重。同時(shí)由于發(fā)熱使接觸表面氧化，產(chǎn)生電阻比導(dǎo)體本身大得多。產(chǎn)生的氧化膜，最后接觸電阻大大增加使接觸處發(fā)熱劇烈，形成惡性循環(huán)，使接觸連接松動(dòng)，甚至產(chǎn)生熔化現(xiàn)象。因此電弧對(duì)接觸導(dǎo)線侵蝕往往在極短的時(shí)間內(nèi)就將接觸線燒斷。研究表明機(jī)車靜止時(shí)電弧產(chǎn)生的危害要比機(jī)車是更大。這是因?yàn)闄C(jī)車

35、運(yùn)動(dòng)時(shí)電弧位置的快速變化能在一定程度上減少電弧對(duì)接觸線的危害。司機(jī)的操作不當(dāng)是頻繁發(fā)生的，也是造成弓網(wǎng)拉弧的主要原因。當(dāng)設(shè)備爆炸時(shí)有可能并未造成事故接地，而司機(jī)往往在聽到車頂異響后就立即降弓，此時(shí)帶負(fù)荷降弓產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧燒毀接觸線。司機(jī)操作不當(dāng)往往是由機(jī)車故障引起，因此減小機(jī)車故障概率是避免接觸線燒傷的根本手段。常見的機(jī)車故障原因有：弓網(wǎng)接觸壓力不夠，當(dāng)傳動(dòng)風(fēng)缸壓力或彈簧故障時(shí)就會(huì)造成受電弓抬升不夠，容易發(fā)生電弧。機(jī)車過分相產(chǎn)生電弧，第一位置是當(dāng)機(jī)車由接觸網(wǎng)駛?cè)胫行跃€開始接觸而與接觸線還未分離，第二位置是受電弓與中性線已經(jīng)接觸而與接觸線分離的地方，第三位置是當(dāng)機(jī)車由中性段駛出的時(shí)候受電弓與接觸線

36、開始接觸而語(yǔ)中性線還未分離的位置。第四位置是當(dāng)受電弓與接觸線已經(jīng)接觸而中性開始分離的位置。2.7.2 預(yù)防措施受電弓和接觸線都處于自然大氣的條件下。產(chǎn)生電弧后沒有專門的滅弧裝置和抑制方法，滅弧難度大。所以只能從盡量避免電弧產(chǎn)生和減小的規(guī)模角度解決問題。（1）加強(qiáng)車機(jī)聯(lián)控避免故障損失擴(kuò)大。當(dāng)發(fā)生故障后，司機(jī)不要盲目的降弓，可加裝車頂絕緣檢測(cè)裝置利用機(jī)車高壓互感器對(duì)降弓狀態(tài)下的機(jī)車絕緣進(jìn)行檢測(cè)判定車頂絕緣是否正常避免盲目升弓而拉弧造成同一供電臂下所有機(jī)車中斷運(yùn)行。（2）在惡劣天氣情況下，變電所可以考慮撤出自動(dòng)重合閘，可以有效的減少燒斷接觸線，在機(jī)車進(jìn)行車頂絕緣檢測(cè)后，變電所再重合送電。以減少燒線風(fēng)險(xiǎn)。（3）加強(qiáng)“兩個(gè)坡陡”的檢調(diào)，導(dǎo)線坡度的調(diào)整可以明顯的改善受電弓的運(yùn)行狀態(tài)，減少因離線造成的拉弧，降低電弧過電壓發(fā)生概率。（4）徹底消除弓線的電弧現(xiàn)象是不現(xiàn)實(shí)的2.8短路原因分析機(jī)車設(shè)備的故障是發(fā)生短路的主要原因，尤其是故障地點(diǎn)接近牽引變電所時(shí)，短路電流相當(dāng)大。如09年滬昆線發(fā)生一起機(jī)車主斷路器爆炸接地事故，短路電流高達(dá)6877.5A，當(dāng)保護(hù)動(dòng)作不夠快時(shí)，及易造成接觸線嚴(yán)重?zé)齻?。常見的機(jī)車故障原因有：（1）車網(wǎng)耦合過程中出現(xiàn)的機(jī)車過分相過電壓和鐵磁諧振過電壓，此情況下容易發(fā)生絕緣擊穿。（2）由于長(zhǎng)期暴露在大氣中運(yùn)行，高壓絕緣設(shè)備受到外部臟污，特別是在潮濕天氣，易發(fā)生