浅谈提高地铁接触网性能的措施

摘要：接触网是城市轨道交通的命脉，一旦发生故障将中断行车，因此必须不断提高地铁接触网的性能。本文分析了地铁接触网存在的一些问题，并提出了提高地铁接触网性能的措施。

关键词：地铁；接触网性能；措施

中图分类号：U231文献标识码： A

接触网是一种直接向列车传送电能的特殊供电线路，它长期处于动态的工作状态，还要接受频繁的抬升力摩擦和不可预测的脱落物侵入等，常常会出现一些问题。影响接触网性能的因素有很多,如设计水平,系统匹配,施工工艺等都对刚性接触网的性能有重要影响。下面从施工工艺角度探讨了提高地铁接触网性能的措施。

一、提高基础网的施工精度

施工偏差控制是地铁接触网施工的关键环节，地铁接触网施工精度要求高、施工允许偏差小。接触网施工精度越高、施工偏差越小，则接触网平顺性越高、受电弓受流质量越好、受电弓和接触网寿命越长，越能满足地铁安全可靠和高稳定性的要求。提高接触网施工精度的测量措施有：

（一）起测点的确定

在进行刚性接触悬挂施工测量前,应先确定起测点,然后再进行纵向、横向测量。测量起点的选择原则是:测量工作可从已铺设标准轨道的任一车站或区间内开始,测量长度应为一个以上的刚性悬挂段;也可从刚性悬挂段锚段关节的第一个定位点开始;有绝缘锚段关节区段应从绝缘关节处开始起测。按设计图纸里程布置,以沿线准确的里程标记为准进行放线测量。

（二）纵向测量

实施纵向测量前,应复核各车站和区间的长度及不同隧道接口、隧道曲线段、道岔处等地点的实际里程是否与设计图纸相符。测量时应采用钢卷尺进行测量,曲线段应沿外轨测量。每个定位点的跨距应按设计跨距测量定位。如有定位点位于隧道伸缩缝、隧道连接缝、盾构区间管片接缝,或明显渗水、漏水等位置时,应顺线路位移,但最大位移量不超过±500mm(设计有规定时除外),且保证不超过设计最大跨距允许值和相邻两跨距的跨距比不大于1∶1.25的设计标准。

（三）横向测量

由于刚性悬挂的安装精度要求高,因此测量时应使用先进的测量工具,如激光定位测量仪等,以确保定测精度。横向测量要首先确认受电弓中心的位置,然后再确定悬挂点的位置。悬挂的各种底座的位置和使用的零件有关。需要注意的是,一般直线上各定位底座中心线垂直于轨道线路中心线上;曲线上垂直于此点在线路中心线的切线上。

二、刚性接触网的弹性性能优化，解决接触网异常磨耗问题

刚性接触悬挂接触线的不均匀磨耗、受电弓碳滑板凹凸不平的形状，不利于运营，且接触线不均匀磨耗和受电弓碳滑板的凹凸不平的形状相互来回恶性循环。接触网异常磨耗主要表现在：

（1）刚性悬挂关节、线岔非支处接触线的异常磨耗所造成的原因主要有三个：一是非支的抬高量不够，一般要求为1～4mm：二是关节与线岔的布置出现偏差，拉出值选择不当：三是没有考虑到轨道线路的线岔、弯道、及车体抖动对弓网关系造成的影响。

（2）因为拉出值的选择，一般选择为最大拉出值，这样接触线

的布置正好处于受电弓凹槽过渡线。

（3）刚性汇流排中间接头处异常磨耗所造成的原因主要有两个：一是汇流排中间接头处安装导高过低，形成刚性悬挂上的硬点，受电弓通过时出现过大的中出力，加速接触线磨耗；二是安装时汇流排接头正好处于刚性悬挂点1m范围内，悬挂点的导高与跨中导高的变化率过大，加速磨耗。

（4）刚性分段绝缘器处的异常磨耗主要原因为分段绝缘器安装拉出值的布置与产品型号的选择，分段绝缘器本体过大，两边导流板正好出现在受电弓凹槽过渡线，很容易出现打弓或只有一侧导流板与受电弓可靠接触。

（5）出站处的刚性悬挂接触线，出站处列车在此地段处于加速阶段，车辆晃动较大，加速了受电弓的振动，且弓网问流过的电流很大，弓网接触处，接触线升温软化接触线，加之受电弓的凹凸不平，在列车运行中接触压力发生变化，使得该区容易产生火花。

可以通过优化刚性接触网的弹性性能解决磨损问题：

（1）采用带弹性吊弦的接触悬挂

我国电气化铁道大多采用简单链形悬挂,这种悬挂型式在定位点处易产生硬点,受电弓在跨距中间和定位点处的导线抬高量相差较大,整个跨距内的接触网弹性不均匀,高速行车时受电弓离线、拉弧现象比较明显。根据资料显示简单链形悬挂弹性的非均匀度,在静态情况下为25%,动态情况下为28%,而这些远大于10%的非均匀度是不适合高速行车要求的(国外地铁接触网的弹性非均匀度标准为不大于10%)。根据国外比较成熟的经验,电气化水平较高的国家均采用带弹性吊弦的接触悬挂,这种悬挂型式在支柱处的弹性可达到跨中的90%,从而可以使非均匀度小于10%。低于10%的非均匀度是地铁接触网所追求的目标。所以必须从改善弹性的非均匀度人手,将现有的简单链形悬挂改为带弹性吊弦的链形悬挂,从而使整个跨距内弹性趋于均匀,采用此种措施后,列车速度可达到160km。

（2）增加接触线的张力

考虑到线索的安全系数及接触线磨耗后能够承受的张力减小,我们可以适当地增加接触线和承力索的设计张力,如将接触线的张力增加到15kN,承力索的张力增加到20kN,即接触线的张力增大50%,根据有关数据显示,接触网的弹性可以减小33%。由此可见增大张力可有效地减小接触悬挂的弹性。而减小弹性正是我们提速所追求的目标。

三、吊弦、电连接造成弓网故障

电连接设置数量或位置不合理，特别是在坡道上，机车取流过大造成吊弦过流被烧断。由于电连接与承力索接触不良，形成线夹紧固螺栓长期处于振动状态，由此造成螺栓松脱也是产生此类故障的原因之一。

导线因硬弯、硬点而造成长期放电拉弧，使局部磨耗过大而造成接触网断线故障。根据地铁接触网设计原则：露天正常线路接触线距轨面的最低高度为4400mm,隧道内接触线距轨面的最低高度为4000mm。但是在施工过程中，由于过渡及临时的保证开通措施，接触导线高度在4000~4500mm间交替出现，特别是在导高变化的过渡部分，很少能保证接触线5‰的变坡要求。

预防措施：

采用绝缘吊弦，防止吊弦过流。在其它地铁接触网工程中就采用过这种吊弦。现行的整体吊弦加一绝缘套即可实现。

在接触线架设施工完成后，施工人员切不可踩踏线作业的，因为这样会造成接触线的死弯。减少死弯硬点还必须从电连接线夹、定位器等大重量零件做起。定位器既必须要降低绞接点，又必须保证一定的抬升量，采用一般的定位器安装坡度满足高速需求是无法实现的。因此安装的定位器不仅要有一般的功能，还要有调整限位抬高量的功能，从而实现受电弓顺利的的通过定位器，降低硬点效应。

增加电连接的数量。在大取流区段，特别是在坡度较大的区段，减小横向电连接之间的距离或增设横向电连接，防止机车起动时的大电流烧断吊弦或电连接线。例如深圳地铁2009年4月3日在香蜜湖―购物下行区间RC005杆处定位双环耳环处严重烧伤。整个耳环有三处严重烧伤，并有部分烧蚀残留物附在凹坑处。检修人员在现场立即进行检测校验，发现该定位处前后方各约60m没有横向电联接，接触网过流电流很大，因为此处没有设置横向电联接，出现导流面积不足的问题。针对该处无横向电联接的情况，在距该定位500mm处加装一组电联接以增大过流面积，后经过跟踪观察，此类故障排除。

参考文献

[1]张国华.浅议提高刚性接触网弹性及使用寿命的措施[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2012年14期.

[2]彭定波.提高地铁接触网性能的措施[J].技术与市场,2012年5期.