周俊丞
贵阳市城市轨道交通集团有限公司运营分公司，贵州 贵阳 550000
摘要：最近几年中，车辆数量的大幅度增加给城市交通带来了很大的压力，地铁行业在缓解交通堵塞方面，起着非常关键的作用。刚性接触网因其便于安装与维护且成本不高的性质，在整个地铁运行中取得了广泛的应用。在刚开始运用刚性接触网之时，有着非常良好的优势，但随着时间的流逝，刚性接触网会出现弓网异常磨损的状况，从而为安全事故的发生埋下了隐患。另外，刚性接触网异常磨耗会危害地铁的安稳运行，提升地铁企业的运营成本，故而相关的工作者要根据刚性接触网的实际情况，分析其异常磨损并采取有效的改进措施。
关键词：刚性接触网；异常磨耗；分析和改进
1 刚性接触网弓网磨耗异常分析
刚性接触网弓网在日常运行过程中容易受到各种因素影响而出现磨损异常的情况，影响到地铁车辆运营的安全性及稳定性。比较常见的磨耗现象有波浪型、裂纹型、中心偏磨型等磨耗现象。这种磨耗异常的刚性接触网弓网，存在很大的安全隐患，如滑板从位置脱落下来、形成的凹陷程度对电弓滑板的使用寿命造成直接影响。
2 地铁接触网中弓网磨耗的主要表现形式
由于刚性悬挂接触网的结构紧凑、安装维护方便、费用较低以及不存在断线隐患等原因，很多地铁建设中在使用刚性悬挂接触网。从地铁运行的情况来看，接触网系统常常弓网磨耗的问题，这些问题主要表现在接触线磨耗不均匀、局部接触线磨耗比较大以及受电弓不规则磨耗等。具体的表现形式如下：
2.1 波浪型磨耗
波浪型磨耗主要受电弓滑板上存在磨耗程度不均，导致受电弓滑板的表面不平整，表面形成不同的厚度差。
2.2 中心偏磨型磨耗
这种是在受电弓滑板的中心到两端，磨耗的程度越来越小，形成中间凹下去、两边凸起来的现象。
2.3 裂纹型磨耗
由于刚性悬挂的导高发生变化，在地铁快速运行的时候，受电弓滑板和承受机械直接碰撞，导致受电弓滑板出现裂纹。
3 刚性接触网磨耗过大的危害与产生原因
接触网系统磨耗过大会造成电阻增加，降低系统的使用寿命以及增加维修成本等。在刚性接触网运行中产生的磨耗主要分电气磨耗与机械磨耗两类，其中又以电气磨耗为主导因素。对于接触网来说，磨耗量的大小与诸多因素有关，在不同工程实际的影响面也不尽相同。在实际运行中，不论是广州地铁，还是苏州、郑州、深圳等城市轨道交通均有出现磨耗量偏大的现象。结合大量现场实际情况，磨耗与关节、减震道床、转弯、导高变化率等因素均相关。当相关因素单独作用时，接触线磨耗情况并不明显。但当几个因素共同作用时，接触网磨耗明显，尤其是在机车加速区段。
结合刚性悬挂授流分析，架空刚性悬挂弹性较小而刚度较大，在上述特殊区段，受电弓与接触网系统之间的跟随性、匹配性等不一致，是造成该区段导线磨耗不均匀的主要原因。
4 弓网异常磨耗的预防及优化措施
4.1 深入优化弓网选型
选择合适与地铁需求类型的材料才能够更好的避免和减缓各种不足的发生，所以针对于地铁的接触网弓网磨耗问题，就要选择针对性的材料类型。此外，地铁中的接触网与受电弓之间的关系是机械与电气连接的关系，所以他们之间的磨耗也息息相关。一般弓网之间的磨耗与接触点的允许电流基本上都是根据滑板与接触线的型号进行组合。不同型号的弓网在材料、结构等方面的组合影响了弓网的电接触特性、机械摩擦性以及受电弓的跟随性。地铁的接触线主要是铜或银铜合金材料。
4.2 调整接触网的平面布置和系统弹性
调整刚性悬挂接触线的拉出值，使接触线相对于受电弓中心分布密度符合或基本符合正态分布规律。可主要从以下几个方面进行调整：合理调整刚性悬挂关节以及非支抬高量；调整拉出值使其在曲线段相对较小，直线段相对较大；控制相邻悬挂点拉出值变化值，使之不能过大，并且保证分布的均匀性；在低速段适当减小拉出值，增大锚段长度，在高速段适当增大拉出值，缩短锚段长度。此外，由于刚性接触网结构的原因，其系统弹性较小，受电弓在运行中的上下振动不能得到缓冲或释放，会加大弓网间的机械磨耗和电气磨耗，因此应根据线路和刚性悬挂安装的具体情况（如出站加速段、减振道床区段、变坡区段等），加装硅胶弹性绝缘子、弹性线夹等弹性部件，增大悬吊结构的弹性，改善弓网关系的跟随性，达到减小弓网机械磨耗及降低其离线率的目的。
4.3 深入优化运行条件
在地铁正常运营过程中所涉及到的范围广泛，实际工作开展时需要多个部门人员共同努力，这样才能完成对接触网弓网运行的条件全面深入的优化，这样才能够保证其顺利运行。通常工作人员想要对弓网运行条件进行改善，可以从以下几方面着手进行，即：对刚性接触网的弹性进行改善、不断完善优化悬挂导高中的不足、对悬挂拉出值进行完善、创新和改革弓网的维护方案等等。
4.4 改善刚性接触网的弹性
刚性接触网特点是结构紧凑，整个系统缺乏弹性。当接触网出现硬点时，高速运行的受电弓容易撞击接触网或拉弧烧损滑板。为了改善刚性接触网缺乏弹性的问题，有不少地铁公司引进弹性定位线夹。
刚性悬挂弹性定位线夹主要适用于120KM／h地铁线路的架空刚性悬挂垂直悬吊安装铝合金汇流排。该汇流排及接触线的重力由线夹内弹簧来承担，其弹簧压缩长度与接触网系统的跨距、汇流排自重及弓网接触力有关，保证了汇流排有上升以及下降的空间，在加强弓网跟随性的同时也能缓冲弓网冲击力的能量。其主要作用是在列车高速行驶时，使得刚性接触网系统既有“刚性”，又有一定的“弹性”。在运营使用过程中，证明了其具有改善减少列车在高速区段时的拉弧和弓网设备磨损的功能。
4.5 提升对刚性接触网的磨耗监测水平
在改进刚性接触网的异常磨耗方面，需要注重对磨耗的监测工作。在进行监测之时，先要通过增加摄像头的数量，监测受电弓的状态。在监测受电弓之时，需要依据监测的结果，来及时的进行检修工作。例如，若是刚性接触网若是出现磨耗之后，应要及时改进受电弓的状态。然后需要对每一个季度接触网内容进行记录，并研究接触网的相关参数，分析接触网的拉出值是否符合要求。在应用一些新技术的时候，需要优化处理磨耗的问题，使用一些有效措施来让弓网的运行更加优良。在优化弓网维护方面，需要引入一些全新的设备来对接触网的受电弓进行检修，在进行检测的时候，通过车载检测的方法效率要高于人力检测。
5 结语
随着城市轨道交通线网的快速发展和运量的不断增加，交通部对地铁弓网的安全可靠运行及受流性能、受流质量提出了更高要求。为确保车辆运行时弓网关系处于良好状态，迫切需要研究开发适用于地铁架空刚性接触网的检测技术，一方面为刚性接触网的施工验收提供自动化检测手段，确保施工安装精度；另一方面为刚性接触网的运营维护提供有力的技术手段，及时检测发现和消除弓网异常状态。
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