电气化铁路接触网性能的改进与应用

关志亭

中铁电气化集团三公司，河南郑州 450000

随着电气化铁路里程的迅速增加，无论是正在建设的电气化铁路还是既有铁路电气化改造，均说明了电气化铁路是中国铁路发展的最终目标。接触网性能的不断改进经受住了铁路6次大提速的严峻考验，为电气化铁路的快速发展起到了保驾护航的作用。

1 电气化铁路接触网简介

接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务，是电气化铁路的主要构架，由支柱与基础、支持装置、定位装置、补偿装置、接触悬挂几部分组成。接触网的特殊性主要表现在露天设置，对气候变化敏感、无备用性、机电复合性、负荷的不确定性和移动性。由于这些特殊性，接触网故障复杂而频发。因此，接触网性能的优劣直接决定着电力机车受电弓的受流质量，影响着电气化铁道的运输能力和运输安全，改进电气化铁路接触网的性能是这次攻坚的主要课题。

2 改进支柱与基础

在电气化铁路运营中，接触网支柱基础长期遭受列车载荷的反复作用，由于电气化铁路改造时受技术条件、经济条件、施工质量与工艺标准的限制和影响，接触网支柱基础存在着一些影响安全供电的潜在隐患，支柱基础是接触网的根基，根基是否牢固严重威胁着电气化铁路的运输安全。针对存在的安全隐患，从不同的角度进行分析，加以改进。

1）对于早期出现的支柱基础沉陷，采用增加横卧板数量，在支柱受力的反方向侧安装横卧板并用浆砌片石进行加固；如因土质松软造成支柱基础沉陷，可以在支柱四周基础面以下1.2m处开始浇注钢筋混凝土进行支柱稳固，以防支柱基础的继续沉陷；在支柱基础下沉量大的情况下，必须采用稳固支柱基础底部的措施，如更换土质，可采用生石灰磨粉、C425水泥、中粗河沙结合的改性材料，作为基坑底部填充材料，形成具有一定强度、整体性好、水稳定性好的支柱基础基底。

2）加固支柱基础周围空洞及边坡滑塌的方法：在支柱基础表面铺砌干砌片石,或用三七灰土封闭支柱基础周围；用浆砌300mm厚片石的方法进行边坡表面加固；在支柱基础表面周围设置排水设施，排走支柱基础周围积水。

3 改进补偿装置

接触网补偿装置是为了保证接触网弹性和减少接触线的弛度，随着温度的变化而自行调节，使接触网的张力保持相对稳定，一般设置在锚段的两端。补偿滑轮组一般由滑轮、滑轮框架、补偿绳、楔形线夹等组成。

补偿装置性能的优劣直接影响到接触网设备的安全，主要表现在：由于温差较大补偿装置无法满足接触网线索伸缩的要求；坠砣卡滞使补偿装置失去作用，容易造成断线事故的发生；由于没有严格按照施工工艺进行安装，容易形成补偿滑绳偏磨现象的发生，造成补偿绳断股，影响到接触网设备安全和铁路运输的安全。根据既有电气化铁路设备的现状以及运输能力采取不同的改进措施，以满足铁路运营要求。

1）既有补偿滑轮采用球轴承结构，注油后润滑效果好滚动摩擦力小。所以，新滑轮组的传动效率高，但由于补偿滑轮组安装在野外，其轴承中的润滑油在低速下难形成油膜，而且长时间后会干涸，滑轮传动效率约为86%，远低于TB／1r 2075.37—2002标准：补偿坠砣上升时效率：i＞97%；补偿坠砣下降时效率：i＞98%标准的要求。对于高速、大张力接触网已远远不能满足要求，会使整个接触网的弹性变差、使机车受电弓的离线率增大.严重影响受电弓的受流质量。采用了新型的免维护补偿滑轮，滑轮组是采用轴套结构.不需要注油。其特点是：传动效率略低于有油轴承，但很稳定，尤其是在目前这种野外工作环境下，传动效率下降很少，已经被大量的采用。

2）为了减少接触网断线事故的发生，棘轮补偿装置正在被广泛的应用到高速电气化铁路中。 补偿棘轮主要由棘轮轮体、楔子、棘轮轴、棘轮支架、连接架、补偿绳及平衡轮等组成，补偿棘轮与补偿滑轮组相比，其最大优点是具有断线制动功能，可以缩小事故范围，便于抢修恢复。

4 改进接触悬挂弹性

接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上,其功能是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。接触悬挂的弹性是接触网质量优劣的主要标志，通过不断改善接触悬挂的弹性，使受电弓高质量地取流，从而提高电力机车的运行速度。

改善接触悬挂的弹性性能，重点应在于提高定位点、分段分相绝缘器、线岔等处的弹性，同时尽量使全线接触悬挂的弹性均匀一致。將简单链形悬挂改为弹性链形悬挂，从而使整个跨距内弹性趋于均匀；减轻接触悬挂的集中重量，采用轻型零件；研制新型高强度的接触线以提高接触线和辅助绳索的张力等都是改善接触悬挂弹性的重要措施和手段。

通过对电气化铁路的提速改造，接触网结构和零部件得到很大的改进，从而改善了弓网关系和受流关系，提高了接触网的运行质量和安全可靠性，为高速发展的电气化铁路建设事业提供了有力保障。

[1]杨广英.几种常用接触网补偿装置的补偿性能对比.研究与交流,2008.

[2]王志雄.浅谈提高接触网性能的措施[J].今日科苑,2009.

[3]杨振华.浅谈弹性悬挂接触网技术.维普资讯,2006.