架空刚性接触网弓网磨耗异常成因及对策探讨

李俊国

摘 要：文章对目前架空刚性接触网弓网磨耗异常的问题及其影响进行介绍，分析产生此问题的主要原因，并针对这些原因提出了相应的解决和预防对策，以供参考。

关键词：架空刚性接触网 弓网 磨耗异常 原因 对策

1 引言

随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，人们对于出行以及货物运输的需求不断增加，促进了我国高速铁路以及地铁行业的快速发展，尤其是以地铁等城市轨道交通形式来说，其采用的是架空刚性接触网，并且表现出良好的优越性。但是在长时间的运行过程中也出现了局部磨耗过快的异常现象，影响其安全和可靠运行，所以需要分析其产生的主要原因并采取相应的措施进行预防和解决。

2 存在的问题与影响

架空刚性接触网弓网磨耗异常的问题主要表现为以下内容：接触悬挂与受电弓碳滑板存在的问题。其首先表现在接触线的磨耗不均匀的现象，且磨耗过快的部位主要存在刚性悬挂关节非支、线岔处；刚性区间大弯道处；刚性汇流排中间接头处；刚性分段绝缘器处；出站处的刚性悬挂接触线等部位，且在这些部位主要出现工作面凹凸不平以及电弧烧损的磨耗异常问题。以上这些磨耗异常的问题会导致以下问题的发生。首先是接触线磨耗不均匀对运营产生不利影响，导致弓网关系变差，接触线与受电弓之间可能会出现火花问题，严重时会发生拉弧现象而影响牵引供电系统以及电力机车的异常。而且会缩短接触线的更换周期，因而增加运营维护成本。其次是受电弓工作面的形状不规则也会对运营产生不利影响，其主要表现在首先是会导致在列车速度变化时会导致瞬时分离受电弓與接触线的问题，即导致跳跃式接触的现象，这就会导致弓网之间产生火花，甚至会在列车加速区产生拉弧，加速对接触线与受电弓碳滑板之间的磨损消耗以及对其造成烧损问题，而且会增加接触线以及电弓碳滑板的不均匀磨耗现象，导致工作面不平整，还有可能降低牵引变电设备的运行性能，而对机车的受流质量造成严重影响。其次是会增加接触网与受电弓的横向振动或摆动幅度的问题，并最终导致接触网的供电条件变差。再次是容易导致受电弓的羊角在通过线岔时被刮伤。最后是受电弓通过分段绝缘器的时候会造成导滑板和受电弓碳环板出现烧损的问题。

3 架空刚性接触网弓网磨耗异常的主要原因

3.1电弓工作面不规则的原因。对于地铁的牵引供电系统来说，其采用架空刚性接触网作为其核心，对整个供电系统的安全性和可靠性起到重要的作用。而其电弓工作面不规则的现象容易导致电弓碳滑板出现磨损现象而导致其表面出现凹凸不平的不规则形状，而且架空刚性接触网采用的是悬挂布置的方式，其在长时间的运行中由于其呈现出正弦波形的特征而容易导致碳滑板和弓网接触面之间存在严重的摩擦现象，所以经过长时间的摩擦就会出现损坏而对架空刚性接触网的正常运行和运行安全造成影响。3.2接触线损耗不均匀。这也是引起架空钢芯接触网弓网磨耗严重的原因之一，这主要是由于在列车的正常行驶过程中会在加速区域对刚性接触网造成不同程度的磨损和消耗，并且会对电弧造成侵蚀危害，而且由于此问题主要发生在列车加速的阶段，所以导致在列车加速时会出现摆动等现象，此时由于弓网间存在较大的电流，如果此时出现弓网的振动，还会导致弓网接触处的接触线升温而引起其出现软化现象，这样就增加了由于压力变化而引起电弧以及电火花等可能导致接触线受损问题的概率。3.3架空刚性接触网弓网管理和检查的不足。正是由于架空刚性接触网地铁运行中的重要性，所以在其运营阶段应加强对其弓网进行检查和管理，而且通常在实际的弓网检查和管理工作中，普遍存在地铁运营过程中对此工作的重视程度不足的观念上的问题，主要表现在检查和管理工作开展过程中没有及时有效地发展和解决其中的安全隐患问题，如没有及时发现电弓碳滑条的磨损问题也没有对其进行及时更换、打磨，以及缺少对电弓的定期检查和调整。

4 架空刚性接触网弓网磨耗异常的解决对策

4.1加强对架空刚性接触网弹性性能的优化。针对电弓工作面不规则的原因而导致出现的弓网磨耗异常的问题，其会导致接触网的弹性性能不足而降低此接触网的运行效率，所以针对此问题就需要通过对其弹性性能进行优化的方式进行解决。目前对于此问题的解决方式是对悬挂螺杆进行改进，将其改为弹性螺杆来优化其弹性性能，并且采用弹性线夹来对原有的定位线夹进行代替。我国在此技术的基础上还采取了采用新型的弹性绝缘子来进行弹性性能优化的措施，并且已经在我国的主要铁路线上进行试用且取得了较好的效果，在经过不断改进和优化之后有望进行大规模的技术推广来彻底解决此问题。4.2调整接触线的偏移拉出值。针对接触线损耗不均匀的现象，在目前的技术条件下，通常采用的是调整接触线的偏移拉出值的方式进行解决，这主要是由于接触线相对于受电弓中心密度负荷来说是呈现出正态分布的特点，这样就可以通过对其偏移拉出值进行调整来对此问题进行优化。但是在实际的优化过程中却发现此操作具有较大的难度，所以在具体的调节过程中不仅需要对刚性悬挂关节以及线岔处的非支抬高量进行调整，还要针对线路的不同类型来对抬高量进行确定，但是通常需要控制在4～6m的范围之内。此外，还需要对直线区段的拉出值进行调整，其调整的数值需要控制在爱250±20mm的范围，而曲线段的拉出值调整则需要控制在200±20mm的范围。在以上调整的过程中还要控制相邻悬挂点拉出值的变化，确保其在50mm以下的范围内进行均匀分布。

5 结语

架空刚性接触网弓网磨耗异常的问题会对地铁牵引供电系统的正常和安全运行造成严重的影响，而且分析其原因可知主要由于电弓工作面不规则、接触线损耗不均匀以及弓网管理和检查不足等原因引起的，所以需要在架空刚性接触网的运营过程中加强对其弹性性能的优化，以及对接触线偏移拉出值的调整，此外，还应加强对弓网的管理和检查，及时发现和处理其运行中存在的异常现象，还要对车辆进行定期检查来确认受电弓碳滑条的磨损情况，通过检修和及时更换来确保其表面的平整性来保证其运行的稳定性。

参考文献：

[1] 李勇奇. 架空刚性接触网弓网磨耗异常解决策略研究[J]. 技术与市场， 2016（2）：41-42.

[2] 贺文强. 架空刚性接触网弓网磨耗异常的原因及解决办法[J]. 工程技术：全文版， 2017（2）：00310-00310.