中铁电气化局三公司第二项目分公司 河南新乡 450000
摘要：现如今，随着社会经济发展速度的提升，我国各地区的城市间轨道交通建设圈也在不断扩大，其中人们对电气化铁路发展较为关注，它关系着人们的出行便捷程度与稳定安全性，因此对电气化铁路的建设质量要求越发严格，列车运行速度的不断提高对弓网的质量要求就越高。在建设之初工作人员对此的理想使用状态便是让弓网之间稳定接触可靠，电力机车能在此基础上正常通过接触网获取稳定的运行电能资源，而接触网中硬点的存在是影响弓网关系的主要因素。本文通过诠释硬点产生的原因和危害，总结出一套行之有效的消除硬点缺陷的方法，方便来指导后续非开通段接触网弓网关系各项参数的精调。
关键词：电气化；接触网硬点；原因；改进策略
1、接触网硬点的危害
接触网由复杂的机械部件构成，接触网的性能状态与自身的结构和很多的测量参数有关，不同测量参数对于弓网受流优良程度有不同的影响。接触网作为铁路的重要供电设备，它由接触网基础、接触网支柱、支持装置、定位装置、接触网悬挂5大部分组成。接触网硬点可能造成的危害：（1）接触网硬点的机械伤害：对受电弓、接触线轻微的碰伤、刮伤等称之为机械伤害，造成受电弓、接触线明显伤迹就形成打弓点。接触网硬点是受电弓离线的主要原因，受电弓离线会对电力牵引机车、受电弓、接触网、牵引变压器、机车供电系统造成伤害。（2）接触网硬点的电气伤害：接触网硬点会使受电弓和接触网接触不良。受电弓脱离接触线时，会产生电火花或电拉弧现象，电弧严重时会烧伤接触线或受电弓，导致接触网跳闸，供电臂无法正常供电，同时在接触线或受电弓的表面产生烧伤痕迹，表面形成凹凸不平的麻点，从而加速接触线或受电弓磨耗。（3）接触网硬点对周围的环境产生强烈电磁波和辐射，污染环境，并对周围通信线路产生干扰
2、接触网硬点产生原因
2.1接触网本身的原因引起的硬点
①在接触网道岔非支下锚时，设计图纸要求接触线过交叉点后直接转弯下锚，但非支距离太短，转角太大，从而引起导线边坡突然抬升，造成弓压突变引起的硬点。②某些管段抢工大干时，常使用人工架设接触线或使用稳定性较差的小张力放线架架设导线。工作人员在进行导线架设过程中，时常因为受力不均匀，导线出现时松时紧，导线上下窜动，碰撞钢轨、轨枕、卡在弹簧垫和悬挂“S”钩处出现硬折弯等现象，造成导线的硬伤，出现硬点。③若工作者已经完成承力索架设与接触线架设后，由于某些原因未能在48h内及时安装定位装置，而采用“S”钩临时悬挂，但对“S”钩的制作、安装没有统一规格，导致“S”钩长度并不在同一水平线上，导致使用短的一根“S”钩悬吊点承受的力加大，长时间后就会因承受力达到极限进而导致接触线中硬点的产生。④相关工作人员的工作细节并不规范，以至于在实际施工的时候接触线遭受到人为踩踏或用力拽拉等现象，施工的时候导线的安装线面不平直，出现硬弯或者扭面严重，也会出现硬点现象。⑤接触网悬挂负荷太集中造成重量不均衡引起硬点，如在分相、关节，上网引线、电连接线夹、导线定位、线岔、中心锚结等处，由于额外重量突然增加，施工人员悬挂调整时并未将该处的导高进行一定量的抬高（此处一般抬高0-10mm），因而造成受电弓在该处的接触压力突变形成硬点。⑥接触网线材问题:由于生产工艺和材质成分的不同，有的接触线材质较硬，容易形成不规则硬弯；从接触线磨损程度上看，磨损程度忽大忽小，硬弯呈上下弧形，间距为100～200m。在接触线留下宽度为2mm～4mm的磨痕，产生连续硬点和对应的连续火花。
2.2非接触网原因产生的硬点
①机车受电弓产生硬点：在机车的运行取流过程中，运行的受电弓与架空式的接触网之间进行相互作用，相互匹配非常复杂，影响受流质量主要参数有静态接触压力、动态接触压力、受电弓振动频率、接触网振动频率、机车运行速度等。影响接触硬点的因素也很多，除机车车速、加速以外，如受电弓的弹性系数，受电弓归算到接触导线上的质量等能影响接触硬点。与机车有关的接触网方面的悬挂弹性系数（接触悬挂张力、接触网跨距、接触线与承力索单位长度重量、接触悬挂结构形式等都影响到接触悬挂弹性系数）；接触网的振动频率、周期等。②工务线路调整产生的硬点：列车提速后线路质量的好坏也间接影响着弓网间的配合，例如线路的变坡点，特别是正坡直接变成负坡的变坡点，反映在弓网关系上就相当于一个导线边坡点，如果此处正好接触导线的变坡点那就可能出现很强烈的硬点。线路道床质量对受电弓与接触网的接触力影响很大，如道床弹性系数、振动周期、及各种病害等，对接触网运行影响很大。
3、接触网硬点典型缺陷分析
弓网检测系统通过数据采集处理、数据转发后实时显示形成为波形图，从数据值与公里标可以判断接触网硬点超限位置。将波形数据转发至数据集成处理软件，实时显示缺陷信息并打印缺陷报表，同时可见光视频图像可直观显示受电弓运行状态、离线燃弧情况，红外视频图像可显示弓网温度分布状态，结合波形图像和视频图像可快速甄别接触线硬点。结合缺陷报警数据、红外图像、可见光图像，可分析出以下几种情况：（1）定位线夹处存在硬点。
经现场复核，确认原因为在动态运行情况下，定位线夹处接触线抬升不足导致。（2）接触线跨中处存在硬点。经现场复核，确认原因为接触线过渡不平滑导致。（3）电连接线夹处最高温度为118℃。经现场复核，确认原因为电连接线夹安装倾斜导致。（4）道岔定位点处最高温度为161℃。经现场复核，确认原因为道岔定位线夹处，导线转角过大造成应力集中。
4、电气化接触网硬点的改进策略
就目前弓网结构和实际运行情况来看，几乎不可能从根本上消除硬点，只能将其减小到允许范围内。通过不断总结和分析，查找产生接触网硬点的原因，尽可能的解决接触网硬点存在的可能性，从而保证接触网安全运行，保证铁路运输大动脉的畅通。同时，还应该加强与铁路机务、工务等部门之间的沟通和配合，掌握对方设备变化情况，及时调整设备，避免因沟通不畅，信息反馈不及时等客观因素造成的接触网设备变化的问题，为铁路安全运行做好保障工作。
硬点的改进及整治策略主要有以下几个方面：
（1）完善接触网的设计
当前，多数铁路机车均采用动车重连的形式，该形式的特点为前后双受电弓，由此而带来的不利影响，主要体现在受电弓取流恶化及接触线波动变得更大这两方面。针对上述情况，以京沪高铁为代表的部分高速铁路，选择用全补偿的弹性链型悬挂对原有方式进行替代，这样做使悬挂调整的难度得到大幅降低，比起之前的原有方式，施工人员更加容易操作。随着接触网结构被改变，弓网的受力也变得更加均匀，形成硬点的概率也随之减少。另外，还可以通过对道床质量进行改善的方式，达到减少硬点的目的，国内现有道床主要分为两大类，分别是无碴道床及有碴道床，其中，无碴道床的优势更加明显，在高铁上也得到广泛的采用，其优势主要表现在以下方面：结构稳定、轨道平顺、整体性佳、弹性系数较好，特别是将其应用在桥隧结合处，可以使路基坡度平顺性得到有效改善，形成硬点的必要条件被大大消除，产生接触网硬点的可能性，也会大幅减小。在对接触线进行架设时，相关施工操作人员应将恒张力的架设车辆作为首选，这是因为该车辆可以为架线作业具有的均匀性提供保证，最大限度降低轨道车出现冲动、窜动等情况的概率。经过多条铁路实践研究表明，在特定的张力范围内，采用该车辆进行架线，可有效地避免接触线出现无法被校正的硬弯。
（2）电气化接触网施工控制
在对电气化接触网进行施工的过程中，由于施工整体的机械化程度较低，因此就可能产生电气化接触网硬点，与此同时，如果在设备安装过程中以及支柱架设过程或是放线的施工过程中，某一道关键程序出现问题，会直接影响最终的施工质量，进而产生一系列连锁反应，严重影响了电力机车运行。当出现偏差之后，需要施工人员对其进行反复调整，这又会导致导线出现损伤，因此在对接触网进行施工的过程中，首先应当严格按照相关的工艺流程以及技术标准进行施工，从而保证到导线放置的过程中平稳而笔直，防止出现扭面，其次应当将先进的计算机技术应用于其中，通过实时监测张力车的张力变化，智能调节车速及张力，进一步确保接触网在进行架设的过程中张力的恒定性。通过安装多条导线，从而维持导线平衡。与此同时，在施工的过程中，一定要严禁施工人员踩踏导线，防止导线出现损伤，进一步避免电气化接触网出现硬点。
（3）提高日常巡视检查和检修维护的质量
认真执行有关检修实施细则，提高巡检质量，精检细修，提前发现接触线硬点并及时处理，是减小接触网硬点，提高接触网供电质量的重要手段。一是加强从业人员日常培训，提高检修人员业务素养，提高检修人员工作责任心。二是加强日常巡视检查抽查和考核，提高巡视检查的质量。三是严格执行检修标准，提高检修维护质量。四是静态检测与动态监测相结合，及时发现接触网硬点并消除。
5结束语
接触线硬点在接触网设计、施工和运营中是一个多发性问题，是接触网系统的一大顽疾。随着我我国高速电气化铁路的快速发展，对弓网关系适配性的要求将不断提高，如何更好的消除接触线硬点带来的不利影响，确保电力机车在高速运行情况下弓网配合工况良好，受流稳定，是接触网设计、施工、运营单位都要面对的重要问题。也要求我们在借鉴国外先进技术的同时，不断总结经验，摸索规律，以期在消除接触线硬点、改善弓网取流的工作上取得更多更大的突破。总而言之，相关工作人员应当严格要求电气化铁路接触网的质量，通过找到电气化接触网出现硬点的原因，最终保障整体铁路系统安全，加强各个环节的质量，监督优化接触网设计，尽量选择轻型的材料。在后期运行维护的过程中，也应当提高施工人员的综合素质，为我国电气化铁路发展提供良好的环境。以上是个人的一点心得，不对之处敬请批评指正。
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