第十五節(jié)接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)改善接觸網(wǎng)的質(zhì)量，創(chuàng)造良好的弓網(wǎng)環(huán)境，是電力機(jī)車高速行駛的前題，接觸硬點(diǎn)是接觸網(wǎng)系統(tǒng)的一大頑癥，特別是在高速度的條件下（200公里以上）怎么理解硬點(diǎn)并消除硬點(diǎn)的危害，很值得我們?nèi)シ治鲅芯?/p>

2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)一、什么是接觸硬點(diǎn)

電力機(jī)車在運(yùn)行中，機(jī)車受電弓與接觸線的接觸力的變化是非常復(fù)雜的，通常我們稱引起機(jī)車受電弓與接觸線的接觸力突然變化的地點(diǎn)為接觸硬點(diǎn)，通稱硬點(diǎn)，接觸網(wǎng)上引起接觸力突然變化的地點(diǎn)為接觸網(wǎng)硬點(diǎn)。可以說硬點(diǎn)不能對(duì)受電弓、接觸網(wǎng)造成機(jī)械傷害，如果造成傷害則稱之為碰弓（比之嚴(yán)重的稱為打弓、刮弓）點(diǎn)！

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)二、接觸硬點(diǎn)的危害

接觸硬點(diǎn)是造成機(jī)車受電弓離線的重要原因之一，機(jī)車受電弓離線對(duì)機(jī)車牽引電機(jī)、電器、受電弓、接觸網(wǎng)、牽引變壓器及供電系統(tǒng)都有危害。由于導(dǎo)線上硬點(diǎn)的存在，沖擊加速度（目前檢測(cè)硬點(diǎn)大小的參數(shù)）數(shù)值較小時(shí)造成弓網(wǎng)之間接觸不良，沖擊加速度數(shù)值較大時(shí)就會(huì)造成離線，離線產(chǎn)生高溫的電弧，到一定程度時(shí)會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)、受電弓產(chǎn)生機(jī)械破壞。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)二、接觸硬點(diǎn)的危害

從局部講高溫的電弧嚴(yán)重時(shí)可能燒傷接觸線或受電弓，使接觸線或受電弓的接觸面出現(xiàn)大量的點(diǎn)蝕，造成接觸線截面積不夠，惡化接觸線或受電弓的電能傳輸，長(zhǎng)期運(yùn)行，甚至于造成斷線事故；2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)二、接觸硬點(diǎn)的危害

從電氣原理上講，離線時(shí)空氣的電阻是非線性的，使機(jī)車電流驟變，產(chǎn)生沖擊電流和瞬時(shí)過高壓、高次諧波，影響機(jī)車牽引電機(jī)、牽引變壓器及供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。特別是原始硬點(diǎn)使機(jī)車受電弓嚴(yán)重離線，受電弓彈起后產(chǎn)生的二次、三次接觸沖擊硬點(diǎn)，因其離線幅度小，時(shí)間短，電弧對(duì)接觸線或受電弓的燒傷更為明顯。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)三、接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

1、導(dǎo)線不平直產(chǎn)生的凸凹點(diǎn)：

其一：導(dǎo)線死彎

施工或檢修時(shí)，因各種原因（如無張力放線、使用夾線工具不當(dāng)、導(dǎo)線張力不足引起馳度過大、人員上、下導(dǎo)線、重物掛在導(dǎo)線上等等）造成的接觸線彎曲變形，特別是上下彎造成離線及離線后的沖擊硬點(diǎn)。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)三、接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

1、導(dǎo)線不平直產(chǎn)生的凸凹點(diǎn)：

其二：導(dǎo)線坡度變化

接觸網(wǎng)在線路與橋隧、站場(chǎng)與區(qū)間、聯(lián)接處及錨段關(guān)節(jié)處等，如果在檢調(diào)中處理不好就很容易存在導(dǎo)線坡度及坡度變化，在導(dǎo)線坡度較大或?qū)Ь€坡度轉(zhuǎn)換點(diǎn)，就會(huì)造成較大沖擊硬點(diǎn)。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)三、接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

2、接觸網(wǎng)零部件、設(shè)備產(chǎn)生的硬點(diǎn)

其一集中負(fù)荷：如在分相、分段、導(dǎo)線接頭處、電連接線夾處、補(bǔ)強(qiáng)處等，由于重量的突然增加，受電弓的接觸力突變；

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)三、接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

2、接觸網(wǎng)零部件、設(shè)備產(chǎn)生的硬點(diǎn)其二安裝缺陷：接觸線上的零部件安裝不規(guī)范，撞擊受電弓。如電聯(lián)接偏斜、吊弦偏斜、接頭線夾偏斜、定位器坡度過小（過大）造成線夾偏斜碰弓或定位器對(duì)導(dǎo)線有集中壓力（坡度過大時(shí)對(duì)導(dǎo)線是負(fù)壓力）等等；

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)三、接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

3、非接觸網(wǎng)原因產(chǎn)生的硬點(diǎn)

其它原因也能引起的接觸力的突變點(diǎn)，稱為接觸硬點(diǎn)，如線路三角坑、受電弓振動(dòng)、擺動(dòng)等等，常見的有以下幾種情況：

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)三、接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

3、非接觸網(wǎng)原因產(chǎn)生的硬點(diǎn)

1）機(jī)車受電弓產(chǎn)生的硬點(diǎn)

在機(jī)車的運(yùn)行取流過程中，運(yùn)行的受電弓與架空式的接觸網(wǎng)之間進(jìn)行的相互作用、相互匹配非常復(fù)雜，影響受流質(zhì)量的主要參數(shù)有靜態(tài)接觸壓力、動(dòng)態(tài)接觸壓力、摩擦力、受電弓振動(dòng)頻率、接觸網(wǎng)振動(dòng)頻率、機(jī)車運(yùn)行速度、接觸網(wǎng)傳播速度等等。影響接觸硬點(diǎn)的因素也很多，除機(jī)車車速、加速度以外，如受電弓的彈性系數(shù)、受電弓歸算到接觸導(dǎo)線上的質(zhì)量等能影響到接觸硬點(diǎn)。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)三、接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因分類

接觸硬點(diǎn)產(chǎn)生的原因，主要分為以下三類：

3、非接觸網(wǎng)原因產(chǎn)生的硬點(diǎn)

1）機(jī)車受電弓產(chǎn)生的硬點(diǎn)受電弓歸算到接觸導(dǎo)線上的質(zhì)量是計(jì)量硬點(diǎn)的關(guān)鍵數(shù)值，受電弓弓頭（包括滑板）質(zhì)量是受電弓歸算到接觸導(dǎo)線上質(zhì)量的主要組成部分，從弓網(wǎng)接觸（沖擊）關(guān)系我們知道，受電弓弓頭質(zhì)量越小，受電弓對(duì)接觸網(wǎng)的沖擊力就越小。無疑受電弓的彈性越好對(duì)減小硬點(diǎn)就會(huì)越好。

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2）、線路產(chǎn)生的硬點(diǎn)

線路也是引起的接觸力的突變?cè)蛑?，例如線路的變坡點(diǎn)，特別是正坡直接變成負(fù)坡的變坡點(diǎn)，反映在弓網(wǎng)關(guān)系上就相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)線變坡點(diǎn)，如果此處正好是接觸導(dǎo)線的變坡點(diǎn)那就可能出現(xiàn)很強(qiáng)烈的硬點(diǎn)。除此以外，特別是當(dāng)車速提高以后，線路道床質(zhì)量對(duì)受電弓與接觸網(wǎng)的接觸力影響很大，如道床的彈性系數(shù)、振動(dòng)周期、及各種病害等，對(duì)接觸網(wǎng)運(yùn)行影響很大。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

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2）、線路產(chǎn)生的硬點(diǎn)

例如，現(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)就是檢測(cè)車測(cè)出某支柱處拉出值過大（例如550MM）、硬點(diǎn)超標(biāo)，而接觸網(wǎng)工區(qū)測(cè)量拉出值并不大（只有370MM）、接觸網(wǎng)上也沒有什么缺陷會(huì)產(chǎn)生硬點(diǎn)？我們經(jīng)長(zhǎng)期分析發(fā)現(xiàn)，這種情況的一般是發(fā)生在橋頭處、隧道口處、路塹和路堤連接處、鋼軌接頭處的處、道床翻漿處、三角坑處等。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

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2）、線路產(chǎn)生的硬點(diǎn)

其原因是在這些地方線路路基彈性系數(shù)變化大、鋼軌的接頭不齊、線路病害等引起了機(jī)車左右擺動(dòng)（也引起受電弓擺動(dòng)）、上下震動(dòng)，由此引起接觸網(wǎng)與受電弓之間的位置突變?cè)斐傻摹?/2/2023接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)四、硬點(diǎn)的檢測(cè)與介定

現(xiàn)今的檢測(cè)數(shù)據(jù)是通過接觸網(wǎng)檢測(cè)車上計(jì)算機(jī)分析出來的，它的數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)牵菏茈姽艿轿锢碚駝?dòng)-沖擊傳感器-光信號(hào)-光纜-電信號(hào)-計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析，沖擊傳感器可接收和發(fā)送水平、上下兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)四、硬點(diǎn)的檢測(cè)與介定

目前在對(duì)硬點(diǎn)檢測(cè)、控制過程中存在兩個(gè)問題。

一個(gè)是檢測(cè)計(jì)量單位怎么統(tǒng)一？控制在什么樣的數(shù)值范圍？目前是鐵道部、各鐵路局、各供電段都有接觸網(wǎng)檢測(cè)車，但標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各車的沖擊傳感器的靈敏度、各車檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式、檢測(cè)結(jié)果均不相同，也沒有統(tǒng)一的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且個(gè)別檢測(cè)車只有上下方向的傳感器，傳感器的靈敏度也相差很大，校驗(yàn)、統(tǒng)一各接觸網(wǎng)檢測(cè)車進(jìn)行是很有必要的。

硬點(diǎn)對(duì)受電弓的作用過程，從機(jī)械上來說是沖擊力很大（約104牛頓數(shù)量級(jí)），但時(shí)間很短（約為10-5秒數(shù)量級(jí)）的一個(gè)過程，因可以近似看作一次彈性碰撞過程。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)四、硬點(diǎn)的檢測(cè)與介定

現(xiàn)行的用沖擊加速度G來考核硬點(diǎn)，數(shù)值很大，特別是與重力加速度比較，顯得很突出，而對(duì)受電弓質(zhì)量考核不到。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)四、硬點(diǎn)的檢測(cè)與介定

用沖量來計(jì)算、考核硬點(diǎn)較妥。沖量P=mat，從此處我們還可經(jīng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在檢測(cè)車的不合理的地方，它在受電弓頭部加了個(gè)沖擊傳感器，單沖擊傳感器的質(zhì)量就有1KG以上，歸算到導(dǎo)線上也有相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量（不同的沖擊傳感器質(zhì)量不同），這樣測(cè)量出的數(shù)值比實(shí)際運(yùn)行的數(shù)值是有誤差的。采用了沖量以后，加入了對(duì)受電弓歸算到接觸導(dǎo)線上的質(zhì)量和沖擊時(shí)間的考核。是其數(shù)值更加客觀，更能反映沖擊的真實(shí)狀態(tài)。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)四、硬點(diǎn)的檢測(cè)與介定

另一個(gè)是對(duì)硬點(diǎn)的介定，然后給出一個(gè)硬點(diǎn)的允許值。介定要建立一套完整的弓網(wǎng)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)來完成，而且在實(shí)際電流（170安~330安）環(huán)境下進(jìn)行。電壓可以不用那么高，用1500伏特就可以了，通過試驗(yàn)還可以找出最好的弓網(wǎng)配合。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)五、硬點(diǎn)的處理

從理論上講，幾乎不可能從根本上消滅硬點(diǎn)，但可將其減小到允許范圍內(nèi)。

1、接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)：現(xiàn)今世界上有兩類先進(jìn)的結(jié)構(gòu)，一是采用彈性很小的硬網(wǎng)型電氣化鐵路，如廣州地鐵（廣州地鐵的1號(hào)線軟網(wǎng)是雙120銅銀合金導(dǎo)線+雙120銅承力索結(jié)構(gòu)，2~10號(hào)線全部采用無承力索、無張力的匯流排固定的硬網(wǎng)結(jié)構(gòu)）；二是彈性更好的軟網(wǎng)型電氣化鐵路，如現(xiàn)在流行的歐盟、日本的高速電氣化鐵路。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)五、硬點(diǎn)的處理

從設(shè)計(jì)的參數(shù)選擇來說，現(xiàn)在流行選用較小的拉出值，例如“曲線地段拉出值從400MM減為300MM，直線地段從過去的300MM減為200MM”，這個(gè)做法的好處是降低了接觸網(wǎng)脫弓的可能性，減少了之字力接觸網(wǎng)錨段中部的張力損失（因?yàn)闇p少了之字力），但它犧牲了受電弓弓頭的有效作業(yè)區(qū)，加重了受電弓的局部磨耗，減少了受電弓滑板的使用壽命，從硬點(diǎn)的角度說，因局部磨耗加重容易產(chǎn)生弓碰網(wǎng)的硬點(diǎn)。當(dāng)然，從運(yùn)營(yíng)成本上講是否妥當(dāng)，也很值得研究。

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接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)五、硬點(diǎn)的處理

2、施工：目前影響我國(guó)接觸網(wǎng)質(zhì)量最大的因素是施工質(zhì)量，可以說是初次施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，以后經(jīng)過許多次整治也很難讓設(shè)備質(zhì)量有明顯的提高，特別是在我國(guó)目前運(yùn)輸緊張的條件下，有限的維修天窗內(nèi)能進(jìn)行的作業(yè)是非常有限的，而且接觸網(wǎng)是一個(gè)整體，每整治一個(gè)問題，都要采取許多的分步過渡措施、過渡后的恢復(fù)，整治中還會(huì)有許多新的問題不斷的出現(xiàn)并且及時(shí)的處理。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)五、硬點(diǎn)的處理

在我國(guó)目前的施工中主要存在三個(gè)大的問題

一是施工工期的科學(xué)性，當(dāng)前的工程工期確定中長(zhǎng)官的個(gè)人意志決定一切，造成了許多的趕進(jìn)度的情況。二是監(jiān)理的力度不夠，現(xiàn)在一個(gè)監(jiān)理要負(fù)責(zé)100多公里的標(biāo)段，真的能做到質(zhì)量100%完美無缺嗎？真是令人擔(dān)憂啊，現(xiàn)實(shí)無情的告訴我們，新線就是“經(jīng)常出事故的地段”，其主要原因之一就是對(duì)監(jiān)理的投資太少，監(jiān)理力度不夠。2/2/2023接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)

接觸網(wǎng)的硬點(diǎn)五、硬點(diǎn)的處理

在我國(guó)目前的施工中主要存在三個(gè)大的問題

三是驗(yàn)收的認(rèn)真程度太差，力度太??！幾天時(shí)間要對(duì)施工幾年的設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收，怎么可能仔細(xì)檢查、查出所有的