淺談?dòng)绊懜咚勹F路接觸網(wǎng)零部件運(yùn)行穩(wěn)定性的因素

陳顯桑

摘 要：隨著近幾十年來(lái)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，我國(guó)的高鐵范圍逐步擴(kuò)大，而且日開(kāi)行車(chē)次也居世界之首。高鐵建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展與逐步完善，可以很大程度的方便人們出行，使人們的生活更加便捷。當(dāng)高鐵在行駛時(shí)，高速鐵路接觸網(wǎng)的一些零部件的正常運(yùn)行，直接決定著鐵路運(yùn)行的安全系數(shù)與穩(wěn)定性能。所以本文將就一些影響高鐵接觸網(wǎng)零部件運(yùn)行穩(wěn)定性的因素進(jìn)行分析，希望能為我國(guó)高鐵的發(fā)展添磚加瓦。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;接觸網(wǎng)零部件;運(yùn)行穩(wěn)定性

和大多數(shù)行業(yè)一樣，高鐵在改革開(kāi)放后的快速發(fā)展中，也逐步形成了它特有的運(yùn)行體系與維護(hù)機(jī)制。在當(dāng)今，雖然人們有了更多的出行方式，但高鐵以其穩(wěn)定舒適，安全性能高，行駛速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，一直頗受人們青睞。在高鐵運(yùn)行的過(guò)程中，接觸網(wǎng)對(duì)高鐵運(yùn)行的穩(wěn)定與質(zhì)量有著直接影響。所以，為了促進(jìn)高鐵的發(fā)展，本文將明確指出影響高速鐵路接觸網(wǎng)零部件運(yùn)行穩(wěn)定性的因素。

1 主觀(guān)因素

影響高鐵接觸網(wǎng)零部件穩(wěn)定性的主觀(guān)因素，主要是指接觸網(wǎng)整體的設(shè)計(jì)、零部件本身的質(zhì)量、施工過(guò)程中的安裝工藝等，這些影響高鐵接觸網(wǎng)零部件穩(wěn)定性的主觀(guān)因素一般可以通過(guò)完善和加強(qiáng)施工時(shí)的流程來(lái)避免。

1.1 接觸網(wǎng)零部件的設(shè)計(jì)。在安裝高鐵接觸網(wǎng)的各個(gè)零部件時(shí)，其設(shè)計(jì)與布局不僅要美觀(guān)，還要滿(mǎn)足運(yùn)行的可靠性、維修的方便性等各種條件。在某種意義上，高鐵接觸網(wǎng)零部件的設(shè)計(jì)，從根本上決定了接觸網(wǎng)的安裝、后期運(yùn)行的穩(wěn)定與高鐵行駛的穩(wěn)定指數(shù)。如果高鐵接觸網(wǎng)零部件的設(shè)計(jì)不合理，那么就會(huì)造成接觸網(wǎng)運(yùn)行效率低下，而這種問(wèn)題在實(shí)際情況中也經(jīng)常出現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)的不合理，一方面是由于各個(gè)零部件的組織與結(jié)構(gòu)無(wú)法密切匹配，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備在傳導(dǎo)電流等工作方面常常出現(xiàn)問(wèn)題;另一方面，這種設(shè)計(jì)的不合理性體現(xiàn)在接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)沒(méi)有充分考慮到外界環(huán)境，沒(méi)有選擇適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的設(shè)備。以2016年“莫蘭蒂”17級(jí)臺(tái)風(fēng)為例，當(dāng)這場(chǎng)臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)，某一沿海高鐵跨海大橋，由于其接觸網(wǎng)的部分鋼柱選型不當(dāng)，直接導(dǎo)致了200多根的硬橫梁橋鋼柱全部扭曲變形，造成高鐵中斷了正常的運(yùn)輸秩序。從這個(gè)例子中我們可以看出來(lái)，接觸網(wǎng)零部件的設(shè)計(jì)，對(duì)于高鐵的穩(wěn)定性有著很大的影響。在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要充分考慮每一個(gè)環(huán)節(jié)與每一種因素，切實(shí)保證接觸網(wǎng)的各個(gè)部件在選型、安裝等方面都規(guī)范合理。

1.2 接觸網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量以及生產(chǎn)工藝。當(dāng)下，各個(gè)高鐵零部件維修單位遇到的大部分故障都表現(xiàn)在高鐵接觸網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題以及生產(chǎn)工藝上。這種零部件質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)，主要是由于國(guó)內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)魚(yú)龍混雜，外加市場(chǎng)以及行業(yè)對(duì)此的監(jiān)管力度還不夠強(qiáng)，很多施工單位購(gòu)買(mǎi)到的都是一些產(chǎn)品質(zhì)量較差的設(shè)備。在接觸網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)工藝方面，由于我國(guó)缺乏某些必需的材料，而這些材料的替代品在材質(zhì)等方面還存在不足，就會(huì)造成生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品中的某些金屬成分含量不達(dá)標(biāo)。這種細(xì)微的成分差別可能造成的問(wèn)題，就會(huì)在高鐵的長(zhǎng)期工作下，慢慢的突出出來(lái)。

1.3 高鐵接觸網(wǎng)的安裝工藝。在高鐵接觸網(wǎng)的施工后期，由于工期等種種因素的影響，往往會(huì)出現(xiàn)施工人員精神懈怠，外加部分施工人員本身的工作素質(zhì)不達(dá)標(biāo)，高鐵接觸網(wǎng)的安裝工藝也就變的差強(qiáng)人意。這種安裝工藝的不達(dá)標(biāo)，回大大降低相關(guān)設(shè)備的使用壽命，增加部分設(shè)備發(fā)生磨損、折斷等問(wèn)題的頻率。

2 外界環(huán)境因素

由于高速鐵路的接觸網(wǎng)維露天構(gòu)建，所以接觸網(wǎng)的零部件受外界環(huán)境因素的影響比較大。這種不利的外界環(huán)境因素常常體現(xiàn)在高鐵附近的一些違規(guī)建筑、鳥(niǎo)巢、雨雪天氣等。對(duì)鳥(niǎo)巢以及接觸網(wǎng)上漂浮的異物，這些都是需要鐵路運(yùn)營(yíng)部門(mén)斥巨資來(lái)整治維護(hù)的。對(duì)于雨雪天氣等自然氣候等外部環(huán)境因素，這些因素可以降低接觸網(wǎng)中一些絕緣零部件的性能，進(jìn)而造成絕緣閃絡(luò)，降低與其相關(guān)的設(shè)備及零部件的工作性能以及使用壽命，如果情況嚴(yán)重的話(huà)，甚至可能會(huì)造成斷線(xiàn)的故障，降低高鐵運(yùn)行的穩(wěn)定性能與安全指數(shù)。

3 腐蝕因素

由于高速鐵路接觸網(wǎng)零部件大多是由金屬制成，而且這些部件是處于露空狀態(tài)下的，所以這些金屬就很有可能與其接觸到的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕。以酸雨造成的化學(xué)腐蝕為例，當(dāng)高鐵接觸網(wǎng)附近所降的雨水的ph小于5.6時(shí)，這種酸性雨水中的化學(xué)物質(zhì)就會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)及其零部件發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致這些部件腐蝕。另外，高鐵零部件常見(jiàn)的腐蝕原因還有電腐蝕。高鐵接觸網(wǎng)的大部分零部件都有著傳導(dǎo)電流的作用，由于金屬本身存在電阻，所以高鐵接觸網(wǎng)的一些部件就會(huì)出現(xiàn)局部的電位差，而這種電位差就會(huì)促成接觸網(wǎng)發(fā)生電腐蝕。如果問(wèn)題嚴(yán)重的話(huà)，某些零部件的電腐蝕會(huì)造成主導(dǎo)電路回路不暢，進(jìn)而造成部分零部件的燒損，影響高鐵的正常行駛。

4 疲勞和壽命因素

高鐵接觸網(wǎng)零部件的疲勞，主要是指其長(zhǎng)期接受各種隨機(jī)載荷的循環(huán)或者變化所引起的功能失效。在高鐵的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)零部件的疲勞往往是由載荷的多次循環(huán)導(dǎo)致的，這種疲勞最明顯的表現(xiàn)為接觸網(wǎng)部分區(qū)域的外觀(guān)變形或者產(chǎn)生裂紋。高鐵接觸網(wǎng)的大部分零部件都為金屬，對(duì)于金屬的疲勞，主要是指在交變應(yīng)力的作用下，經(jīng)過(guò)比較漫長(zhǎng)的一段時(shí)間后，金屬發(fā)生斷裂或者產(chǎn)生裂紋的情況。由于這些金屬起著導(dǎo)電、承受電壓電流、滿(mǎn)足機(jī)械運(yùn)動(dòng)等重要作用，一旦疲勞導(dǎo)致相關(guān)零部件斷裂或產(chǎn)生裂紋，就會(huì)造成高鐵無(wú)法正常行駛。

對(duì)于高鐵的大多數(shù)設(shè)備，尤其是一些機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備，這些設(shè)備的壽命會(huì)根據(jù)他們使用的不同階段表現(xiàn)出不同的故障規(guī)律，這就是典型的設(shè)備在其壽命周期內(nèi)故障的發(fā)展變化規(guī)律。根據(jù)故障率曲線(xiàn)可知，在設(shè)備運(yùn)行的后期，也就是磨損故障高發(fā)期，就應(yīng)該大修相關(guān)設(shè)備，或者是引入新設(shè)備。因?yàn)?，每種設(shè)備都有他們各自固定的壽命，所以高鐵接觸網(wǎng)的零部件要受到定期的維修與管理，保證各個(gè)部件達(dá)到壽命時(shí)及時(shí)更換，避免由于高鐵設(shè)備壽命因素而造成高鐵行駛穩(wěn)定系數(shù)降低的現(xiàn)象的發(fā)生。

5 接觸網(wǎng)的維護(hù)管理水平

由于高速鐵路接觸網(wǎng)的安裝工藝等所需要的技術(shù)水平高，而且高鐵的接觸網(wǎng)都處于露天環(huán)境下，所以，相關(guān)維修人員不僅要定期的維護(hù)管理高鐵的接觸網(wǎng)，而且還要不斷學(xué)習(xí)、采用更加先進(jìn)的維修方法。以高鐵接觸網(wǎng)的各零部件的緊固力矩為例，施工人員在施工時(shí)一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)使用力矩扳手緊固螺栓，防止高鐵在運(yùn)行時(shí)發(fā)生螺栓松動(dòng)造成部分零件脫落、螺栓過(guò)緊導(dǎo)致線(xiàn)夾斷裂等各種問(wèn)題。對(duì)于上述這種問(wèn)題，施工人員在進(jìn)行后期維修管理時(shí)，往往會(huì)因?yàn)榫S修的手段比較落后、維修的技術(shù)水平比較低等因素而無(wú)法處理。另外，對(duì)于高鐵接觸網(wǎng)中的一些精密儀器，有關(guān)這些精密儀器的維修流程還沒(méi)有落實(shí)與普及，就會(huì)導(dǎo)致維修管理人員在對(duì)這類(lèi)儀器進(jìn)行維修時(shí)，忽略其中的一些錯(cuò)誤或者檢查不到位。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，影響高速鐵路接觸網(wǎng)零部件的穩(wěn)定因素，包括接觸網(wǎng)零部件的設(shè)計(jì)、相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量、生產(chǎn)工藝、雨雪天氣、施工水平與維修水平等。在高鐵的實(shí)際運(yùn)行中，高鐵接觸網(wǎng)零部件的穩(wěn)定性，往往是有上述多種因素相結(jié)合，共同作用造成其工作性能下降。高速鐵路接觸網(wǎng)零部件的穩(wěn)定對(duì)高鐵的安全運(yùn)行有著重要影響，希望本文所指出的影響高鐵穩(wěn)定性的因素，可以被及時(shí)消滅，提高高鐵運(yùn)行的安全指數(shù)與穩(wěn)定性能。

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