客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)常見(jiàn)問(wèn)題分析

韓小溪

摘要：接觸網(wǎng)作為高速電氣化鐵路供電系統(tǒng)的重要組成部分，運(yùn)行要求也日益增高，正式開(kāi)通運(yùn)行前會(huì)針對(duì)接觸網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行大量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，隨著檢測(cè)技術(shù)的提高，檢測(cè)出的問(wèn)題也越來(lái)越多。本文根據(jù)接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)原理結(jié)合大西客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)系統(tǒng)檢測(cè)中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，探討問(wèn)題原因及處理方法，希望為今后客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)系統(tǒng)的施工提供參考。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；常見(jiàn)問(wèn)題；處理；檢測(cè)

一、概述

高速鐵路已經(jīng)大規(guī)模開(kāi)展建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，接觸網(wǎng)作為高速鐵路供電系統(tǒng)的重要組成部分，線路開(kāi)通前通過(guò)動(dòng)態(tài)檢測(cè)能夠提前發(fā)現(xiàn)各類(lèi)不良問(wèn)題，通過(guò)整改確保弓網(wǎng)關(guān)系良好，確保接觸網(wǎng)設(shè)備和受電弓滿(mǎn)足安全運(yùn)營(yíng)需求。

接觸網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)由專(zhuān)用高速檢測(cè)車(chē)完成?？蛯?zhuān)聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間一般采用CRH380AJ綜合檢測(cè)列車(chē)，該車(chē)具有特殊功能的檢測(cè)裝置及設(shè)備，能夠檢測(cè)接觸網(wǎng)幾何參數(shù)、接觸線動(dòng)態(tài)高差檢測(cè)、接觸線硬點(diǎn)、接觸線定位點(diǎn)處的動(dòng)態(tài)抬升量、弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)接觸力、燃弧指標(biāo)等多項(xiàng)機(jī)械及電氣技術(shù)參數(shù)。施工或設(shè)備管理單位可以根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)存在的不良情況進(jìn)行及時(shí)整改，本文就是根據(jù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)情況對(duì)檢測(cè)出的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行對(duì)癥分析。

二、動(dòng)態(tài)檢測(cè)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題及分析

2.1動(dòng)態(tài)拉出值的檢測(cè)

在電氣化鐵路上，為了延長(zhǎng)受電弓的使用壽命，使滑板磨耗均勻，接觸線在直線區(qū)段被布置成“之”字形，在曲線區(qū)段被布置成折線的形式?？瓦\(yùn)專(zhuān)線正線采用±250mm拉出值，如果拉出值過(guò)小則達(dá)不到均勻滑板磨耗和延長(zhǎng)使用受電弓的目的；如果拉出值過(guò)大，如遇大風(fēng)天氣，接觸線會(huì)在某些部位超出受電弓的有效工作長(zhǎng)度，而造成刮弓或鉆弓的事故。接觸網(wǎng)完成施工后，有時(shí)也會(huì)因?yàn)榻鹁吡慵乃蓜?dòng)、氣溫的變化以及支柱斜率的變化等，造成接觸線拉出值超標(biāo)，為了避免以上問(wèn)題的產(chǎn)生，對(duì)拉出值的檢測(cè)尤為重要。動(dòng)態(tài)拉出值的檢測(cè)主要采用非接觸式檢測(cè)方式，通過(guò)激光雷達(dá)來(lái)檢測(cè)接觸線距離線路中心的位置。表2為某客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)拉出值檢測(cè)問(wèn)題。

在客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)系統(tǒng)檢測(cè)中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)接觸線拉出值超標(biāo)的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，我們發(fā)現(xiàn)超標(biāo)問(wèn)題主要集中在曲線區(qū)段如表中霍州東至洪洞西區(qū)間K466、K463處拉出值超標(biāo)，曲線區(qū)段拉出值一般按照a=m-c計(jì)算，其中m為設(shè)計(jì)拉出值，c=（導(dǎo)高/軌距）*超高。站場(chǎng)線岔區(qū)段拉出值超標(biāo)如介休東站14#、64#等，線岔區(qū)段拉出值調(diào)整復(fù)雜，客運(yùn)專(zhuān)線普遍采用18#無(wú)交分道岔，無(wú)交分道岔使正線、站線兩組接觸網(wǎng)既不相交、不接觸，也沒(méi)有線岔設(shè)施，但是施工時(shí)依然應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到位以保證機(jī)車(chē)受電弓沿正線高速通過(guò)線岔時(shí)，不與渡線接觸線接觸；機(jī)車(chē)從正線駛?cè)攵删€時(shí)，要使受電弓平穩(wěn)過(guò)渡，不出現(xiàn)鉆弓和打弓現(xiàn)象。

2.2接觸網(wǎng)高差

導(dǎo)線高度是接觸線懸掛點(diǎn)高度的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指接觸線無(wú)馳度時(shí)定位點(diǎn)處接觸線距軌面的垂直高度?？瓦\(yùn)專(zhuān)線采用導(dǎo)高為5300mm，最低高度不小于5200mm，結(jié)構(gòu)高度1600mm。動(dòng)態(tài)導(dǎo)線高差的檢測(cè)主要采用非接觸式檢測(cè)方式，通過(guò)激光雷達(dá)來(lái)檢測(cè)接觸線距離車(chē)頂?shù)拇怪本嚯x，然后通過(guò)軟件計(jì)算自動(dòng)得出導(dǎo)線高度。

在客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)系統(tǒng)檢測(cè)中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線高度超標(biāo)的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，單純某一定位點(diǎn)或吊弦點(diǎn)處的導(dǎo)線高度基本無(wú)問(wèn)題，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。主要問(wèn)題主要為相鄰高度差不符合設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，主要表現(xiàn)在定位點(diǎn)高差和吊弦高差。表3為某客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)報(bào)告中兩處高差問(wèn)題

定位點(diǎn)高差主要集中在區(qū)間、站場(chǎng)導(dǎo)高變化較大處，例如關(guān)節(jié)式電分相、錨段關(guān)節(jié)處等過(guò)渡區(qū)段，例如K425+623兩處相鄰定位高差為48mm，超過(guò)驗(yàn)標(biāo)中兩相鄰定位點(diǎn)的高差不得大于20mm，且不能形成偏差峰值的倒V字形的要求。

吊弦高差問(wèn)題主要是吊弦與定位點(diǎn)、吊弦與吊弦間高差不符合標(biāo)準(zhǔn)。吊弦高差，包括吊弦與點(diǎn)位點(diǎn)、吊弦與吊弦間高差，在區(qū)間、站場(chǎng)各處均有可能出現(xiàn)，吊弦高差更能直接反應(yīng)接觸線的平順度，按照高速鐵路牽引供電驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)定位點(diǎn)兩側(cè)第一根吊弦處接觸線高度相等，相對(duì)該定位點(diǎn)的接觸線高度允許誤差±10mm，但不能出現(xiàn)“V”字形。1個(gè)跨距內(nèi)兩相鄰吊弦處的接觸線高度差不得大于10mm。而吊弦與吊弦間高差按照250km/h速度區(qū)段，接觸線坡度不大于1%，坡度變化率不大于0.5%；按照客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)彈性鏈型懸掛設(shè)計(jì)，相鄰吊弦點(diǎn)處接觸線高度差應(yīng)該不大于10mm。

2.3硬點(diǎn)

硬點(diǎn)是接觸懸掛中一個(gè)有害的物理現(xiàn)象，是對(duì)接觸懸掛中由于質(zhì)量的集中（質(zhì)量分布不均）或彈性突變（彈性不均）可能改變機(jī)車(chē)受電弓運(yùn)行狀態(tài)的所有統(tǒng)稱(chēng)。接觸懸掛中硬點(diǎn)是客觀存在的，因?yàn)橛颤c(diǎn)本身就是懸掛的一部分，在接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)中還沒(méi)有衡量硬點(diǎn)本身客觀特性的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，我們檢測(cè)硬點(diǎn)就是檢測(cè)硬點(diǎn)對(duì)高速運(yùn)行的受電弓的沖擊。硬點(diǎn)的檢測(cè)主要是指弓網(wǎng)的撞擊加速度就是受電弓滑板質(zhì)心的垂向加速度。

在客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)中也出現(xiàn)少量硬點(diǎn)的問(wèn)題。表4為某客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)出的硬點(diǎn)問(wèn)題。

產(chǎn)生少量的硬點(diǎn)問(wèn)題主要集中在幾個(gè)方面；1、接觸線平順狀態(tài)不好，例如k508+250處接觸線存在一處硬彎現(xiàn)象。分析原因主要是在施工過(guò)程中出現(xiàn)個(gè)別踩踏接觸線現(xiàn)象。此外放線過(guò)程中張力控制不均勻，易使得接觸線在受力不均的情況下發(fā)生變形、也會(huì)產(chǎn)生硬點(diǎn)。該類(lèi)問(wèn)題采用接觸線正彎器、扭面器等專(zhuān)用工具來(lái)進(jìn)行校正使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。2、設(shè)備參數(shù)調(diào)整不到位，例如定位器調(diào)整不到位、錨段關(guān)節(jié)調(diào)整不到位、線岔調(diào)整不到位、接觸線坡度超標(biāo)等。對(duì)于參數(shù)超標(biāo)造成的硬點(diǎn)必須重新調(diào)整，例如錨段關(guān)節(jié)處結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、負(fù)載比較集中，接觸線坡度大，兩支接觸線等高區(qū)段形成V型交叉，過(guò)渡不平滑、沖擊力大。此類(lèi)型硬點(diǎn)需通過(guò)調(diào)整吊弦，使接觸線坡度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)速度，按照速度250km/h速度區(qū)段，接觸線坡度不大于1‰，坡度變化率不大于0.5‰，使關(guān)節(jié)過(guò)渡區(qū)等高且平滑過(guò)渡。例如：無(wú)交叉線岔處硬點(diǎn)，受電弓正線運(yùn)行時(shí)只接觸正線，不接觸側(cè)線，不會(huì)形成集中負(fù)載，形成硬點(diǎn)的原因主要是結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整不到位，安裝、調(diào)整過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行。以客運(yùn)專(zhuān)線 N18高速道岔為例，重點(diǎn)是在開(kāi)口方向第一個(gè)道岔柱處兩接觸線等高，第二個(gè)道岔柱處側(cè)線導(dǎo)高比正線抬高50-130mm，第三個(gè)道岔柱處側(cè)線導(dǎo)高比正線抬高500mm。例如中心錨結(jié)繩受力不均勻、中心錨結(jié)輔助繩的馳度不符合標(biāo)準(zhǔn)，也易形成硬點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)對(duì)承力索中心錨結(jié)繩的馳度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其馳度等于或略高于該處承力索的馳度；調(diào)整接觸線中心錨結(jié)繩，使中心錨結(jié)線夾兩邊錨結(jié)繩張力相等并符合要求，接觸線中心錨結(jié)線夾處接觸線高度應(yīng)與相鄰吊弦處接觸線高度等高，允許偏差0～+10mm。

2.4燃弧

受電弓與接觸網(wǎng)脫離（離線）時(shí)會(huì)形成燃弧又稱(chēng)拉弧。燃弧是電氣化鐵路中電力機(jī)車(chē)正常牽引供電中十分有害的現(xiàn)象，它可造成多方面的危害。由于弓線間的脫離，使電力機(jī)車(chē)供電時(shí)斷時(shí)續(xù)，造成列車(chē)運(yùn)行的不穩(wěn)定。由于電弧的高溫溶蝕作用，加快了接觸線及受電弓的的磨耗速度，工作壽命縮短。一般燃弧標(biāo)準(zhǔn)

在客運(yùn)專(zhuān)線接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)中部分區(qū)段也發(fā)現(xiàn)了燃弧現(xiàn)象，分析原因主要為導(dǎo)線的不平順和導(dǎo)線高度變化大，受電弓受到導(dǎo)線不平順缺陷擾動(dòng)后，弓網(wǎng)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，造成拉弧。接觸網(wǎng)施工時(shí)的產(chǎn)生的硬點(diǎn)、接觸線材制作工藝不精均可能造成拉弧。消除拉弧現(xiàn)象的措施主要是對(duì)燃弧區(qū)段進(jìn)行再次精調(diào)，保證接觸線的平順性。

三、結(jié)語(yǔ)：

客運(yùn)專(zhuān)線聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間除以上幾項(xiàng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)中常見(jiàn)問(wèn)題外，還因?yàn)轼B(niǎo)窩、樹(shù)枝、雷電等自然因素導(dǎo)致跳閘等問(wèn)題發(fā)生。這就要求接觸網(wǎng)系統(tǒng)在提高施工精度外還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)自然界帶來(lái)的危害進(jìn)行及時(shí)巡查和排除。隨著客運(yùn)專(zhuān)線的普及，接觸網(wǎng)系統(tǒng)越來(lái)越受到人們的重視，希望通過(guò)檢測(cè)技術(shù)的不斷提高和施工精度的不斷完善為高速鐵路提供更為可靠地供電保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)人民共和國(guó)鐵道部.高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[Z].TB10758-2010.北京：2010。

[2]吉鵬霄.張桂林等.《電氣化鐵道接觸網(wǎng)》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社：2011。

[3]董昭德.《接觸網(wǎng)》.北京：中國(guó)鐵道出版社：2012。