第十五節(jié)接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點改善接觸網(wǎng)的質(zhì)量，創(chuàng)造良好的弓網(wǎng)環(huán)境，是電力機車高速行駛的前題，接觸硬點是接觸網(wǎng)系統(tǒng)的一大頑癥，特別是在高速度的條件下（200公里以上）怎么理解硬點并消除硬點的危害，很值得我們?nèi)シ治鲅芯?/p>

2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點一、什么是接觸硬點

電力機車在運行中，機車受電弓與接觸線的接觸力的變化是非常復雜的，通常我們稱引起機車受電弓與接觸線的接觸力突然變化的地點為接觸硬點，通稱硬點，接觸網(wǎng)上引起接觸力突然變化的地點為接觸網(wǎng)硬點。可以說硬點不能對受電弓、接觸網(wǎng)造成機械傷害，如果造成傷害則稱之為碰弓（比之嚴重的稱為打弓、刮弓）點！

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接觸網(wǎng)的硬點二、接觸硬點的危害

接觸硬點是造成機車受電弓離線的重要原因之一，機車受電弓離線對機車牽引電機、電器、受電弓、接觸網(wǎng)、牽引變壓器及供電系統(tǒng)都有危害。由于導線上硬點的存在，沖擊加速度（目前檢測硬點大小的參數(shù)）數(shù)值較小時造成弓網(wǎng)之間接觸不良，沖擊加速度數(shù)值較大時就會造成離線，離線產(chǎn)生高溫的電弧，到一定程度時會對接觸網(wǎng)、受電弓產(chǎn)生機械破壞。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點二、接觸硬點的危害

從局部講高溫的電弧嚴重時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，長期運行，甚至于造成斷線事故；2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點二、接觸硬點的危害

從電氣原理上講，離線時空氣的電阻是非線性的，使機車電流驟變，產(chǎn)生沖擊電流和瞬時過高壓、高次諧波，影響機車牽引電機、牽引變壓器及供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。特別是原始硬點使機車受電弓嚴重離線，受電弓彈起后產(chǎn)生的二次、三次接觸沖擊硬點，因其離線幅度小，時間短，電弧對接觸線或受電弓的燒傷更為明顯。

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接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

1、導線不平直產(chǎn)生的凸凹點：

其一：導線死彎

施工或檢修時，因各種原因（如無張力放線、使用夾線工具不當、導線張力不足引起馳度過大、人員上、下導線、重物掛在導線上等等）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。

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接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

1、導線不平直產(chǎn)生的凸凹點：

其二：導線坡度變化

接觸網(wǎng)在線路與橋隧、站場與區(qū)間、聯(lián)接處及錨段關節(jié)處等，如果在檢調(diào)中處理不好就很容易存在導線坡度及坡度變化，在導線坡度較大或?qū)Ь€坡度轉換點，就會造成較大沖擊硬點。

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接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

2、接觸網(wǎng)零部件、設備產(chǎn)生的硬點

其一集中負荷：如在分相、分段、導線接頭處、電連接線夾處、補強處等，由于重量的突然增加，受電弓的接觸力突變；

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接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

2、接觸網(wǎng)零部件、設備產(chǎn)生的硬點其二安裝缺陷：接觸線上的零部件安裝不規(guī)范，撞擊受電弓。如電聯(lián)接偏斜、吊弦偏斜、接頭線夾偏斜、定位器坡度過小（過大）造成線夾偏斜碰弓或定位器對導線有集中壓力（坡度過大時對導線是負壓力）等等；

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接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

3、非接觸網(wǎng)原因產(chǎn)生的硬點

其它原因也能引起的接觸力的突變點，稱為接觸硬點，如線路三角坑、受電弓振動、擺動等等，常見的有以下幾種情況：

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接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

3、非接觸網(wǎng)原因產(chǎn)生的硬點

1）機車受電弓產(chǎn)生的硬點

在機車的運行取流過程中，運行的受電弓與架空式的接觸網(wǎng)之間進行的相互作用、相互匹配非常復雜，影響受流質(zhì)量的主要參數(shù)有靜態(tài)接觸壓力、動態(tài)接觸壓力、摩擦力、受電弓振動頻率、接觸網(wǎng)振動頻率、機車運行速度、接觸網(wǎng)傳播速度等等。影響接觸硬點的因素也很多，除機車車速、加速度以外，如受電弓的彈性系數(shù)、受電弓歸算到接觸導線上的質(zhì)量等能影響到接觸硬點。

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接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

3、非接觸網(wǎng)原因產(chǎn)生的硬點

1）機車受電弓產(chǎn)生的硬點受電弓歸算到接觸導線上的質(zhì)量是計量硬點的關鍵數(shù)值，受電弓弓頭（包括滑板）質(zhì)量是受電弓歸算到接觸導線上質(zhì)量的主要組成部分，從弓網(wǎng)接觸（沖擊）關系我們知道，受電弓弓頭質(zhì)量越小，受電弓對接觸網(wǎng)的沖擊力就越小。無疑受電弓的彈性越好對減小硬點就會越好。

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接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

2）、線路產(chǎn)生的硬點

線路也是引起的接觸力的突變原因之一，例如線路的變坡點，特別是正坡直接變成負坡的變坡點，反映在弓網(wǎng)關系上就相當于一個導線變坡點，如果此處正好是接觸導線的變坡點那就可能出現(xiàn)很強烈的硬點。除此以外，特別是當車速提高以后，線路道床質(zhì)量對受電弓與接觸網(wǎng)的接觸力影響很大，如道床的彈性系數(shù)、振動周期、及各種病害等，對接觸網(wǎng)運行影響很大。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

2）、線路產(chǎn)生的硬點

例如，現(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)的一個就是檢測車測出某支柱處拉出值過大（例如550MM）、硬點超標，而接觸網(wǎng)工區(qū)測量拉出值并不大（只有370MM）、接觸網(wǎng)上也沒有什么缺陷會產(chǎn)生硬點？我們經(jīng)長期分析發(fā)現(xiàn)，這種情況的一般是發(fā)生在橋頭處、隧道口處、路塹和路堤連接處、鋼軌接頭處的處、道床翻漿處、三角坑處等。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點三、接觸硬點產(chǎn)生的原因分類

2）、線路產(chǎn)生的硬點

其原因是在這些地方線路路基彈性系數(shù)變化大、鋼軌的接頭不齊、線路病害等引起了機車左右擺動（也引起受電弓擺動）、上下震動，由此引起接觸網(wǎng)與受電弓之間的位置突變造成的。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點四、硬點的檢測與介定

現(xiàn)今的檢測數(shù)據(jù)是通過接觸網(wǎng)檢測車上計算機分析出來的，它的數(shù)據(jù)鏈是：受電弓受到物理振動-沖擊傳感器-光信號-光纜-電信號-計算機數(shù)據(jù)分析，沖擊傳感器可接收和發(fā)送水平、上下兩個方向的數(shù)據(jù)。

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接觸網(wǎng)的硬點四、硬點的檢測與介定

目前在對硬點檢測、控制過程中存在兩個問題。

一個是檢測計量單位怎么統(tǒng)一？控制在什么樣的數(shù)值范圍？目前是鐵道部、各鐵路局、各供電段都有接觸網(wǎng)檢測車，但標準不統(tǒng)一，各車的沖擊傳感器的靈敏度、各車檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式、檢測結果均不相同，也沒有統(tǒng)一的計量標準，而且個別檢測車只有上下方向的傳感器，傳感器的靈敏度也相差很大，校驗、統(tǒng)一各接觸網(wǎng)檢測車進行是很有必要的。

硬點對受電弓的作用過程，從機械上來說是沖擊力很大（約104牛頓數(shù)量級），但時間很短（約為10-5秒數(shù)量級）的一個過程，因可以近似看作一次彈性碰撞過程。

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接觸網(wǎng)的硬點四、硬點的檢測與介定

現(xiàn)行的用沖擊加速度G來考核硬點，數(shù)值很大，特別是與重力加速度比較，顯得很突出，而對受電弓質(zhì)量考核不到。

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接觸網(wǎng)的硬點四、硬點的檢測與介定

用沖量來計算、考核硬點較妥。沖量P=mat，從此處我們還可經(jīng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在檢測車的不合理的地方，它在受電弓頭部加了個沖擊傳感器，單沖擊傳感器的質(zhì)量就有1KG以上，歸算到導線上也有相當?shù)馁|(zhì)量（不同的沖擊傳感器質(zhì)量不同），這樣測量出的數(shù)值比實際運行的數(shù)值是有誤差的。采用了沖量以后，加入了對受電弓歸算到接觸導線上的質(zhì)量和沖擊時間的考核。是其數(shù)值更加客觀，更能反映沖擊的真實狀態(tài)。

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接觸網(wǎng)的硬點四、硬點的檢測與介定

另一個是對硬點的介定，然后給出一個硬點的允許值。介定要建立一套完整的弓網(wǎng)模擬試驗系統(tǒng)來完成，而且在實際電流（170安~330安）環(huán)境下進行。電壓可以不用那么高，用1500伏特就可以了，通過試驗還可以找出最好的弓網(wǎng)配合。

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接觸網(wǎng)的硬點五、硬點的處理

從理論上講，幾乎不可能從根本上消滅硬點，但可將其減小到允許范圍內(nèi)。

1、接觸網(wǎng)設計：現(xiàn)今世界上有兩類先進的結構，一是采用彈性很小的硬網(wǎng)型電氣化鐵路，如廣州地鐵（廣州地鐵的1號線軟網(wǎng)是雙120銅銀合金導線+雙120銅承力索結構，2~10號線全部采用無承力索、無張力的匯流排固定的硬網(wǎng)結構）；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。

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接觸網(wǎng)的硬點五、硬點的處理

從設計的參數(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（因為減少了之字力），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，從硬點的角度說，因局部磨耗加重容易產(chǎn)生弓碰網(wǎng)的硬點。當然，從運營成本上講是否妥當，也很值得研究。

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接觸網(wǎng)的硬點五、硬點的處理

2、施工：目前影響我國接觸網(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)量不達標，以后經(jīng)過許多次整治也很難讓設備質(zhì)量有明顯的提高，特別是在我國目前運輸緊張的條件下，有限的維修天窗內(nèi)能進行的作業(yè)是非常有限的，而且接觸網(wǎng)是一個整體，每整治一個問題，都要采取許多的分步過渡措施、過渡后的恢復，整治中還會有許多新的問題不斷的出現(xiàn)并且及時的處理。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點五、硬點的處理

在我國目前的施工中主要存在三個大的問題

一是施工工期的科學性，當前的工程工期確定中長官的個人意志決定一切，造成了許多的趕進度的情況。二是監(jiān)理的力度不夠，現(xiàn)在一個監(jiān)理要負責100多公里的標段，真的能做到質(zhì)量100%完美無缺嗎？真是令人擔憂啊，現(xiàn)實無情的告訴我們，新線就是“經(jīng)常出事故的地段”，其主要原因之一就是對監(jiān)理的投資太少，監(jiān)理力度不夠。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點

接觸網(wǎng)的硬點五、硬點的處理

在我國目前的施工中主要存在三個大的問題

三是驗收的認真程度太差，力度太?。滋鞎r間要對施工幾年的設備進行驗收，怎么可能仔細檢查、查出所有的