如何提升重載鐵路接觸網(wǎng)穩(wěn)定性

(國家能源集團神朔鐵路分公司，陜西 榆林 719300)

0 引言

在我國經(jīng)濟社會不斷發(fā)展的過程中，也加快了煤炭和礦石等大宗貨物需求量，重載鐵路在日常運輸生產(chǎn)和未來的鐵路規(guī)劃中發(fā)揮了非常重要的作用。在重載鐵路基礎設施建設的過程中，接觸網(wǎng)的建設起著非常關鍵的作用，不僅為列車的運行提供了動力支持，并且關乎鐵路在運輸過程中的效率和安全性，作為一種露天架設的設施，在運行的過程中很容易會受到外界的氣候和環(huán)境因素從而引發(fā)很多的故障問題，在一定程度上加重了接觸網(wǎng)的工作量和維修的成本。筆者主要圍繞如何提升重載鐵路接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性進行分析和研究，希望能夠有效提升接觸網(wǎng)的防風能力，改進接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性，為重載鐵路事業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎。

1 重載鐵路對接觸網(wǎng)的功能需求

在2015年國際重載運輸協(xié)會針對重載鐵路做出了相關的定義要求，重載鐵路即是指牽引的質(zhì)量在8 000 t以上、列車車輛軸重在27 t以上、年計費貨運量不能少于40 Mt，在上述三個條件中只需要滿足其中兩個就可以稱作是重載鐵路。和普通的鐵路進行對比分析，重載鐵路對牽引質(zhì)量、軸重和年運量有嚴格的標準和要求，對接觸網(wǎng)系統(tǒng)也會造成直接的影響。

第一，重載鐵路需要一定量的牽引質(zhì)量，而牽引質(zhì)量越高就會導致牽引的功率在逐漸的提高，其接觸網(wǎng)載流量也會隨之加大，相應的供電方式和導線的界面會有所提升。第二，軸重大，線下基礎設施振動相對比較強烈，這就導致針對接觸網(wǎng)結構和零部件的可靠性和耐久性提出了更高的要求。第三，重載鐵路在運輸?shù)倪^程中主要是以煤炭為主，在運輸?shù)倪^程中環(huán)境相對比較惡劣，在惡劣的環(huán)境下會對接觸網(wǎng)造成一定的腐蝕，對接觸網(wǎng)的防腐性和防污功能也提出了新的要求[1]。

2 接觸網(wǎng)性能和特點分析

對于重載鐵路來說，接觸網(wǎng)的性能直接影響電力機車受電弓的受流質(zhì)量，對列車的運行速度和安全造成了一定程度的影響。而接觸網(wǎng)具有一定的特殊性，主要表現(xiàn)在接觸網(wǎng)是露天設置，對氣候的變化非常的敏感，沒有備用性，負荷的移動性和不確定性，這些特殊的性質(zhì)會造成接觸網(wǎng)故障復雜又頻繁地發(fā)生。

在接觸網(wǎng)運行的過程中主要的責任是為電力機車輸送一定的電能，因此接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性直接決定了電氣化鐵路的運輸能力。接觸網(wǎng)是由多個部分構成的，分別是接觸懸掛、電連接器和支持裝置等。

3 接觸懸掛和電連接器的作用

在接觸網(wǎng)中接觸懸掛和電連接器是非常重要的組成部分，接觸懸掛主要包含接觸線、吊弦、補償器等各個部分，接觸懸掛主要的作用是將從牽引變電中所獲得的電能直接輸送給電力機車。在接觸網(wǎng)中另外一個重要的組成部件是電連接器，由導電性能較好的材料制成，主要作用是將接觸懸掛中每個分段供電間的電路進行連接，這樣能夠在一定程度上確保電路的暢通，并在連接過程中能夠?qū)崿F(xiàn)并聯(lián)供電，減少了電路電能消耗，提高了供電質(zhì)量。

4 提供接觸懸掛穩(wěn)定性促進接觸網(wǎng)穩(wěn)定性的提升

4.1 接觸懸掛穩(wěn)定性的衡量標準

接觸懸掛是接觸網(wǎng)的重要組成部分，也是關乎電力機車輸送電能的關鍵性因素，因此在提升接觸網(wǎng)穩(wěn)定性的過程中可以從接觸懸掛方面入手，以接觸懸掛穩(wěn)定性的提升來實現(xiàn)接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性。衡量接觸懸掛穩(wěn)定性有兩個重要的標準，①接觸網(wǎng)彈性是否均勻。②接觸懸掛在受電弓壓力和風力的作用下穩(wěn)定性能否良好。

4.2 改善接觸網(wǎng)彈性

在接觸懸掛穩(wěn)定性提高的過程中，為了確保接觸網(wǎng)每一處的接觸懸掛的彈性都具有均勻性，減少接觸線的馳度是最好的方法，這樣能夠有效的減少接觸懸掛的彈性。根據(jù)接觸網(wǎng)的運行經(jīng)驗，首先在接觸網(wǎng)重點設備中安裝帶彈性的吊弦，減少設備本身的重量對受電弓通過時的作用力，這樣能夠有效的提高設備的彈性均勻程度和穩(wěn)定性，消除硬點。其次是在非重點設備區(qū)段內(nèi)安裝能夠調(diào)節(jié)的吊弦，在安裝的過程中盡量讓導線整體的高度保持一致，盡可能的減少高低的誤差，這樣能夠在一定程度上提高接觸懸掛整體彈性的均勻度。最后是調(diào)整接觸線和承力索之間的張力，因為在接觸線磨損之后能夠承受的張力會逐漸的減小，因此可以將接觸線的壓力增加到15 KN，承力索的張力增加到20 KN，這樣就能夠有效的借助張力的增大來減小接觸懸掛的彈性，以此來提高均勻度[2]。

4.3 加強接觸網(wǎng)的防風能力

因為接觸網(wǎng)是露天設置的，因此在運行的過程中會受到風力的影響，尤其是在我國北方地區(qū)，年平均風力相對較大，遇到比較惡劣的天氣風力還會達到十級以上，因此在接觸網(wǎng)運行的過程中解決防風問題非常的關鍵。在鏈式懸掛中，承力索和接觸線因為是通過吊弦相互作用的，因此在受到風力影響的時候，接觸線風偏移的狀態(tài)相對比較復雜。在風口低端實際發(fā)生的風速值遠遠大于設計的風速值，就上述的分析可以得到相關的結論，接觸網(wǎng)在風力的作用下發(fā)生故障最根本的原因就是在直線區(qū)段的風口地段接觸網(wǎng)的跨距相對來說比較大，這樣的環(huán)境導致了接觸網(wǎng)支撐裝置的防風能力較差，因此需要就這個問題采取相關的方法和措施進行防風控制。經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)證明防風措施最根本的方法是在重點風口地段針對原跨距距離進行排列，之后針對接觸網(wǎng)的支柱進行加密，有效地減少技術跨距，將跨距保持在一定的范圍之內(nèi)，這樣能夠有效地確?？缇嗟男Ч鄬Ρ容^良好。其次是在定位管和腕臂管間安裝相關的防風支撐裝置，這樣能夠有效地促使定位管和腕臂管間有剛性的連接固定設備，在遇到大風的時候能夠針對接觸網(wǎng)的偏移進行有效地控制，這樣就能夠起到接觸網(wǎng)防風的目標。最后是可以在定位管和定位器之間設置相關的防風拉線，這樣就能夠有效的防止定位管和定位器在壓力的作用下變彎，并且在逆風的作用下可以保持接觸線的拉出值[3]。

4.4 增加電連接器

安裝不同的安裝位置可以分為橫向和股道以及隔離開關電連接器等，每一種電連接器在接觸網(wǎng)穩(wěn)定性中所發(fā)揮的效果是不一樣。如錨段關節(jié)電連接器和隔離開關電連接器在安裝工藝上要求相對比較高，發(fā)生故障的概率也比較高，因此在對電連接器進行選擇時，要根據(jù)實際情況加上地區(qū)的晝夜溫差情況選擇合適的電連接器，否則很容易造成線夾和線索拉脫，造成電連接器的損壞。

5 結語

作為一種特殊的供電線路，接觸網(wǎng)在實際運行的過程中需要針對接觸網(wǎng)中的接觸懸掛和支持裝置(包含電連接)幾個部分的組成進行分析和研究，在原有的基礎上提出建設性的意見，希望能夠有效地促進接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性，提高接觸網(wǎng)在運行過程中的安全性。只有這樣才能為大規(guī)模鐵路的建設和電氣化重載鐵路的建設提供實質(zhì)性的幫助，為中國鐵路事業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎。