浅析接触网施工缺陷的原因及整改措施

罗云波



浅析接触网施工缺陷的原因及整改措施

罗云波

对沪宁城际铁路联调联试中接触网动态检测出现的缺陷进行分析，并制订相应的整改措施，以期为铁路接触网施工提供一定参考。

接触网；动态检测；缺陷；整改

0 引言

随着国家对铁路建设的大力投入，高速电气化铁路得到了迅猛发展，良好的弓网关系是列车正常运行的关键。通过接触网检测技术对弓网关系进行评价，可以及时发现隐患，消除接触悬挂在某些环节存在的问题，保证其良好的工作状态，提高接触网的运行质量，从而为铁路安全可靠运营提供保障。本文将对沪宁城际铁路接触网动态检测中出现的缺陷进行分析，并制订相应整改措施。

1 接触网动态检测

1.1 160 km/h接触网检测车

采用160 km/h接触网检测车检测接触网的硬点、导高差、拉出值3项指标。其原始记录反映的是接触力，检测标准按速度与相对允许量值提出，凡接触力偏小的判定为离线或拉弧，接触力过大的判定为硬点，大多因弹性、导线平直度、变坡不达标所造成。强度较大时会同时产生火花[1]。

1.2 CRH2-068动车组检测车

采用CRH2-068动车组检测[2]接触网的硬点、冲击力、导高差3项指标，指标不合格主要是由接触线坡度、接触线局部弯曲（硬弯）及接触网弹性不均引起，也不排除线路质量和检测质量因素的影响。

1.3 061号动车组非接触式光学检测

采用061号动车组进行非接触式光学检测，其结果是接触网精调的主要依据，根据波形图可判断、评估检测指标。

验收标准规定：接触网通电后应由建设单位组织进行接触网动态检测，当受电弓静态抬升力为70±10 N且单弓运行时，接触网的动态特性应符合表1的规定。受电弓平均接触力与行车速度的关系曲线可参照图1。

表1 接触网动态特性参数

图1 受电弓平均接触力与行车速度的关系曲线

2 缺陷分析

上述动态检测的测量数据从不同方面反映了弓网状态，进行缺陷分析时，考虑因素的复杂性，应准确分析，合理制订整改方案，在技术人员的指导下进行缺陷整改，同时做好现场调查。

2.1 限位定位器开口较小

定位器限位止钉间隙较小，定位器抬升量不能满足受电弓运行时抬升的要求，造成受电弓高速通过时在定位点处受到较大冲击，形成硬点。

2.2 导线坡度（既有上跨桥处）变化较大

导线坡度变化较大，导线悬挂存在波浪曲线，使受电弓在高速运行状态下形成较大冲击加速度。图2为某接触网导线坡度过大导致接触压力缺陷的检测曲线图。分析显示在其支柱两侧吊弦间导线高度下降近20 mm，坡度超差明显，必须通过调整导线高度来减小坡度，以消除缺陷。

图2 接触压力和导高检测曲线（1）

2.3 导线高差过大

电连接、中心锚结安装处导线与两侧导线高差过大，使受电弓在高速运行状态下形成较大冲击加速度。

2.4 冲击加速度或硬点

道岔定位处由于交叉的2条导线和线岔的同时作用，受电弓在通过该处时受到的瞬间压力增大，造成该处接触线弹性较差，受电弓通过时出现较大冲击加速度或硬点。

3 整改措施

3.1 接触线本身硬点

接触线本身硬点通常为施工架线和调整作业造成，按清单查找具体部位后采用矫正工具（接触线专用5轮矫直器）进行矫正，严禁敲打。

3.2 冲击力

超标变坡、分段/分相/关节/定位处限位止钉间隙偏小、中锚线夹及电连接处重量等原因均可造成冲击力偏大和硬点。图3为接触线中心锚节绳连接线夹处的检测曲线。分析曲线可知，波动峰值由中心锚节绳过紧导致接触线高度变化引起，从而产生接触压力缺陷。可通过调整中心锚节绳消除接触压力缺陷。

（1）在按缺陷清单处理的同时，还需对缺陷所处部位的接触线高度（静态）进行测量，查看其他吊弦是否存在不受力或偏短现象。

图3 接触压力和导高检测曲线（2）

（2）限位定位器限位止钉是否间隙偏小，接触线高度变化时的坡度是否为0‰，变化率及跨中预留弛度是否为0。

（3）对所有出现硬点记录的限位定位器止钉再次进行确认，定位器坡度不合理或定位器上抬受限会产生硬点或高差，因此检查止钉间隙和定位器坡度是一个重要环节。

（4）定位点两侧第一吊弦点的接触线应等高，不得出现“V”字形或倒“V”字形，否则悬挂点处易产生硬点[7]。

（5）电分段、分相锚段关节处需进行详细精确测量，保证转换跨中两接触线屋脊处（等高处）位于跨中且接触线高度应高出规定高度 40 mm，施工偏差为±10 mm；两内转换柱应等高，但抬高150 mm的偏差可适度控制，否则可能产生硬点。

图4所示检测曲线表示关节屋脊点导致的接触压力缺陷。转换跨中两接触线屋脊处（等高处）接触线高度超标问题宜通过平移上下腕臂头解决，受跨距较小因素制约，可适当降低非支接触线抬高150 mm的要求，但须保证不侵入工作支动态包络线，在绝缘关节处须保证绝缘距离。

图4 接触压力和导高检测曲线（3）

3.3 导高差

导高差的产生分2种情况，一种是施工中造成的，一种是动态环境下弹性不均造成的。弹性=/，弓压不变的情况下，抬升量越大，弹性越大，两悬挂点间值不同，会产生弹性不均，动态记录也显示不同。造成弹性不均有诸多原因，设计结构起主要作用。跨中弹性最好，悬挂点处由于定位器重量、定位器坡度不合理或定位器上抬受限会产生硬点或导高差，所以检查止钉间隙和定位器坡度是重要环节。

导高差处理的方法：根据检测值，采用接触网检测仪在水平范围内检测悬挂点及各吊弦的导高值。个别处导高差经实测后，现场压制并更换吊弦。对于连续普遍导高偏低或偏高，现场检测后，应进行图形计算分析论证。跨中导高偏低或偏高，一般是由于弹性吊索张力过大或过小引起，可采用降低或提高弹性吊索张力的方法（将接触网检测仪放置在跨中，导高达标后，将吊索线夹拧紧）。对于悬挂点因承力索过低或过高引起的导高偏差，可采用提升或降低平腕臂（即升、降承力索座）的方法，至导高达标为止[8]。

图5所示为支柱定位点导线高度超差导致接触压力缺陷的检测曲线。其产生原因有2方面，即弹性吊索张力不符合要求或弹性吊弦长度不符合规定，可通过调整弹性吊索张力或弹性吊弦长度消除接触压力缺陷。

图5 接触压力和导高检测曲线（4）

3.4 拉出值

拉出值应符合设计要求，允许偏差为 ±30 mm。如果静态测量拉出值超标，处理时应注意是否是由于与承力索座垂面偏差的改变而影响吊弦点高度[9]。整改前应首先检查下锚补偿装置是否灵活，有无卡滞现象。

3.5 火花处理

产生火花与硬点并出现冲击时，处理硬点的同时应对产生火花部位进行详细记录，利用天窗进行检查并处置。巡视检查时，需观察接触线上各类线夹的状态，即须保证全部正位安装；接触线中心锚结线夹处导高应与相邻点吊弦处导高相等，施工偏差为0～10 mm，该处接触线高度不允许偏低；辅助绳受力大小适中，过大易引起相邻吊弦松弛，过松存在动态打弓风险。

3.6 施工过程产生硬点的处理

因部分吊弦线夹、定位线夹及与接触线直接连接的线夹的防松止动垫片未安装到位，受电弓通过时撞击会产生硬点，因此在整改过程中应对防松止动垫片进行逐一检查、消缺并达标。

根据经验，为保证接触网现场实际参数与计算参数的相互吻合、匹配，在强化预配、安装的同时，其缺陷整治过程中，更换调整吊弦、线夹等接触网零部件应在原位置安装，以避免出现硬点等新的缺陷。

图6曲线图反映检测区段接触网吊弦长度不当导致接触压力缺陷，需通过实测吊弦长度，更换适当长度的吊弦消除缺陷。

图6 接触压力和导高检测曲线（5）

4 结语

通过分析接触网动态检测中存在的弓网缺陷，以及整改措施的实施，及时消除设备缺陷，保证接触网导线与受电弓的可靠接触，可以有效减少弓网故障，提高电气化铁路运行的安全性和可靠性[10]。

[1] 铁道部. 高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南. 铁建设[2010]241号. 北京：中国铁道出版社，2011.

[2] 于万聚. 接触网设计及检测原理[M]. 北京：中国铁道出版社，1981.

[3] 铁建设[2006]167号. 客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准[S].

[4] 铁建设[2005]285号. 新建时速200 km客货共线铁路设计暂行规定[S].

[5] 铁建设[2005]140号. 新建铁路时速200～250 km客运专线铁路设计暂行规定[S].

[6] 铁建设[2007]47号. 新建时速300～350 km客运专线铁路设计暂行规定[S].

[7] 朱飞雄. 客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准（接触网部分）宣贯要点[J]. 铁道标准设计，2006（3）：88-92.

[8] DS 997 01.接触网设施的设计、施工和维修规范[S].

[9] Kießling, Puschmann, Schmieder. 电气化铁道接触网[M].中铁电气化局集团译. 北京：中国电力出版社，2004.

[10] 赵世耕. 电气化铁道接触网安全运行的研究[M].郑州铁路局西安科研所编印，1998.

Related modification and correction measures have been established on the basis of analyzing the defects occurred in dynamic inspection of overhead contact line system, an integral part of integrated commissioning of Shanghai-Ningbo Inter-city Railway, in order for providing certain references for construction of railway overhead contact line system.

Overhead contact line system; dynamic inspection; defect; modification and correction

U227+.3

B

10.19587/j.cnki.1007-936x.2018.01.012

1007-936X(2018)01-0050-03

2016-12-06

罗云波.中铁电气化局集团第一工程有限公司，工程师，研究方向为接触网施工技术。