浅析接触网硬点对城轨接触网的影响

浅析接触网硬点对城轨接触网的影响

杨小燕金帅

西安市轨道交通集团有限公司运营分公司 陕西省西安市710016

摘要：在城轨交通中，接触网硬点作为一项常见问题，直接影响着接触网的运行和弓网的受流性能。文章立足于城轨接触网的运行环境与要求，阐述了接触网硬点对城轨接触网的具体影响，包括弓网受流性能、弓网动态相互作用以及接触线磨耗等方面。在此基础之上，从设计、施工和运营维护阶段入手，提出了降低接触网硬点影响的措施和建议。希望通过本文的探究，能够为相关工作的开展起到参考作用。

关键词：城轨接触网；接触网硬点；电源电压；稳定性

1.城轨接触网的运行环境与要求

在城市轨道交通系统中，城轨接触网作为其中重要组成部分，用于供给电力给地铁、轻轨等列车运行。城轨接触网的运行需要综合考虑环境因素、电源要求以及结构要求等方面内容，其中，从运行环境来看，要求城轨接触网具备一定的耐温性能，以便能够适应高温、低温和极端天气条件。同时，为确保运行的可靠性和安全性，要求接触网应具备防火、防雷击、防尘污等功能；从电源层面而言，城轨接触网对电源电压的稳定性要求较高，以确保供电的连续性和稳定性。同时，要求城轨接触网需要能够承受列车牵引电流的冲击和持续大电流的负荷；此外，从结构要求方面来看，需要城轨接触网的导线应具备足够的强度和刚度，以承受自身重量和风压等力的作用[1]。同时，城轨接触网的支撑结构应稳定可靠，以便能够承受导线的重量和外部荷载。只有满足了上述要求，才能够确保城轨接触网的安全性、可靠性和持久性。

2.接触网硬点对城轨接触网的具体影响

2.1弓网受流性能的影响

弓网受流性能是指城轨接触网中的弓网（或称受电弓）在接触网硬点上运行时，受到电流传输的影响程度。弓网受流性能的影响具体体现在以下方面：接触网硬点的位置和分布会对弓网受流性能产生直接影响，若硬点分布不均匀或位置不准确，可能导致弓网与硬点接触不良，进而影响电流的传输效率。同时，接触网硬点的电气特性对弓网受流性能也有影响。硬点的电阻、接触电阻以及与弓网之间的接触质量都会影响电流的传输效率和稳定性。此外，接触网硬点的形状和尺寸也会影响弓网受流性能。如果硬点形状不规则或尺寸过小，可能导致弓网无法完全接触硬点表面，从而降低电流的传输效率[2]。

2.2弓网动态相互作用的影响

弓网动态相互作用是指城轨接触网中的受电弓与硬点之间的相互作用过程，这种相互作用力会影响城轨接触网的性能和稳定性。具体体现在以下方面：硬点的形状、尺寸、材质以及弓网的弹性等因素会影响弓网与硬点之间的接触力大小。合理的接触力可以确保良好的电流传输效率，减少弓网与硬点之间的摩擦和磨损。同时，弓网需要能够跟随接触网硬点的形状和位置变化，以确保良好的接触。如果弓网的跟随性能不佳，无法及时适应硬点的变化，可能导致接触不稳定、接触质量下降甚至断开。此外，城轨接触网在运行时，弓网会因为列车速度、段落不平整等原因产生振动和震动。这些振动和震动会反作用于硬点上，导致弓网与硬点之间的相互作用变得复杂[3]。如果振动幅度过大或频率与硬点的固有频率相近，可能会引起共振现象，进而影响接触的稳定性。

2.3接触线磨耗的影响

接触线磨耗是指城轨接触网中的接触线（或称导触线）在与硬点接触和运行过程中，由于摩擦和磨损而逐渐减少其截面积或导电能力的现象。接触网硬点对城轨接触网接触线磨耗的影响主要体现在以下方面：接触线与硬点表面之间的摩擦会导致接触线磨耗，如果硬点表面较为粗糙，摩擦力将增大，从而加剧接触线的磨损。同时，接触线的材质和强度也会影响磨耗情况。某些材质可能更容易受到硬点表面的磨损，而强度不足的接触线可能更容易变形和磨损。此外，硬点的材质对接触线磨耗有着重要影响。不同材质的硬点与接触线之间的摩擦系数不同，一些材质可能导致更严重的磨损。

3.降低接触网硬点影响的措施与建议

3.1设计阶段采取的措施

在城轨接触网的设计阶段，为了能够尽可能降低接触网硬点的影响，首先，需要合理确定硬点位置和分布。通过充分考虑列车运行速度、曲线半径等因素，合理确定硬点的位置和分布，确保其对弓网受流性能和动态相互作用的影响最小化。其次，基于硬点与弓网的接触特性，优化硬点的形状和尺寸，使其与弓网接触面积最大化，并减少接触压力集中，以提高接触的稳定性和减少磨损。此外，选择合适的硬点材质，使其具有良好的导电性和机械性能。值得注意的是，在设计阶段需要考虑到接触网硬点的维护和更新问题。例如，设计易于替换或维修的硬点结构，以便在需要时能够及时进行维护和更换。总之，在城轨接触网的设计阶段采取上述措施，可以降低接触网硬点对弓网受流性能和动态相互作用的影响，提高接触质量和系统的可靠性[4]。

3.2施工阶段采取的措施

在城轨接触网的施工阶段，需要通过采取控制硬点安装质量、控制硬点表面处理质量以及确保硬点与弓网相互匹配等措施，以此来降低接触网硬点的影响。首先，在硬点的安装过程中，要确保其位置和分布符合设计要求，并严格按照规范进行安装。对于特殊形状或材质的硬点，应采取适当的固定和连接方式，以确保其稳定性和可靠性。同时，在施工过程中，要确保硬点的表面光滑、均匀，并避免表面存在杂质或粗糙度过高。此外，还应该确保硬点与弓网之间的匹配性能良好，使硬点形状与弓网的接触面积和接触压力相匹配，以及硬点材质与弓网的导电性能匹配等。另外，应加强施工现场的管理和监测，确保施工质量。对于硬点的安装和调试过程，要进行实时监测和检查，及时发现和解决问题。在此基础之上，建立严格的施工规范，并对施工人员进行培训，提高其专业水平和技能。只有具备良好的施工技术和操作能力，才能保证接触网硬点安装的质量和可靠性。

3.3运营维护阶段采取的措施

在城轨接触网的运营维护阶段，需要建立定期巡检和维护计划，对接触网硬点进行检查和保养。这包括清洁硬点表面、检查固定和连接状态，以及修复或更换磨损严重的硬点。同时，还应该对接触网硬点进行适当的润滑和防腐处理，以减少摩擦和磨损。选择合适的润滑剂，并确保润滑剂不会污染接触线和硬点。此外，使用现代化的监测设备和系统，对接触网硬点的运行状态进行实时监测。通过监测数据分析和故障诊断，及时发现并解决接触网硬点的问题[5]。另外，根据实际情况和技术进展，及时进行硬点的更新和升级。采用新材料、新工艺和新技术，提高硬点的耐磨性、导电性和稳定性。在此过程中，通过建立完善的接触网硬点数据管理系统，并进行数据分析和挖掘，能够及时发现接触网硬点的问题和趋势，从而为制定更加高效的维护策略奠定良好的基础。总之，在城轨接触网的运营维护阶段采取上述措施，可以降低接触网硬点的影响。定期巡检和维护、润滑和防腐处理、动态监测和故障诊断、人员培训和技术支持、硬点更新和升级，以及数据管理和分析，都是保证接触网硬点稳定性和可靠性的重要措施。

结束语：

综上，接触网硬点是影响城轨交通正常运行的重要因素之一。通过深入分析城轨接触网的运行环境与要求，以及对城轨接触网的具体影响，可以采取有效的措施来降低硬点的影响。具体而言，在城轨交通的建设和运营过程中，应重视接触网硬点的预防和治理，加强监测和维护，提高城轨交通的安全性和可靠性。

参考文献：

[1]冯新伟. 接触网整锚段硬点形成原因分析及整治[J]. 电气化铁道, 2020, 31 (S2): 232-235.

[2]于迪, 古晓东. 高速铁路接触网动态检测中燃弧原因及整治措施分析[J]. 电气化铁道, 2020, 31 (04): 55-58.

[3]郭志东. 接触网硬点的产生及消除方法[J]. 价值工程, 2020, 39 (04): 169-170.

[4]伍川辉, 卿云, 吴琛, 杨慧莹. 地铁车辆接触网硬点在线检测系统设计[J]. 中国测试, 2020, 46 (01): 77-82.

[5]白璐. 电气化接触网硬点原因和改进策略浅谈[J]. 卫星电视与宽带多媒体, 2020, (01): 41-42.