刚性接触网线脱槽解决对策探讨

刚性接触网线脱槽解决对策探讨
发表时间：2019-01-16T11:35:01.617Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：黎新明[导读] 架空接触网的悬挂类型大致上分为简单悬挂，链式悬挂，刚性悬挂三种。

深圳市地铁集团有限公司运营总部
摘要：刚性接触网是地铁系统的关键部件之一，是保障地铁安全、可靠运行的重要支持部分，其在运行过程中受到各种恶劣自然环境的影响以及强烈磨耗，很容易出现各种故障。

其中包含接触线脱槽。

轻则造成地铁线路供电系统暂时瘫痪，重则造成行车中断，给乘客带来严重的出行影响。

本文主要对地铁接触网接触线脱槽进行分析，并提出解决对策。

关键词：接触线脱槽；受电弓异常磨损；线夹卡滞
前言
当前，架空接触网的悬挂类型大致上分为简单悬挂，链式悬挂，刚性悬挂三种，而隧道内普遍使用刚性悬挂，刚性悬挂是将接触线夹装在汇流排上的接触悬挂方式，依靠汇流排自身的刚性使得接触导线保持在同一高度，从而取消链形悬挂承力索而使接触悬挂系统具备最小的结构高度，最大程度利用有限的悬挂空间。

在实际使用过程中，受客观环境的影响，造成刚性接触网接触线脱槽的现象常有发生，造成接触线脱槽的原因很多主要分为：电客车受电弓异常磨损，其形状发生改变不能有效与线排形成良好配合在偶然情况下造成脱槽；在机车运行过程中线在线夹槽中经常卡滞也会造成脱槽；长时间的运行缺乏巡视检修接触线的位置发生变动无法达到运行要求也会造成脱槽。

本文将对刚性接触网接触线脱槽的现象原因进行分析，同时指出在实际使用过程中的解决方案。

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一、接触网卡滞造成脱线的分析刚性接触网想比柔性接触网主要是刚性汇流排和接触线无张力，不存在断排和断线的可能，从而避免了钻弓、烧融、不均匀磨耗造成的断线事故。

但是刚性接触网的汇流排和接触线通过定位线夹与隧道顶部钢槽等装置固定连接，在设计时考虑汇流排在长时间运行过程中出现轻微的位移，所以定位线夹与汇流排之间有一定的间隙，以满足汇流排因温度变化引起的顺线路方向位移变化，允许汇流排在线槽内滑动。

因为列车运行，汇流排热胀冷缩和客车受电弓的惯性力始终朝一个方向，容易使定位线夹出现卡滯，长此以往会造成绝缘子受力异常，汇流排损伤，严重时底座开裂、绝缘子扭曲变形，在偶然情况下还会造成脱槽事故，严重威胁了地铁的安全运行。

? 刚性接触网采用刚性悬挂，一般采用具有相应刚度的导电轨或具有相应刚度的汇流排与接触线组成；整个系统又分为若干个锚段的机械分段结构组成。

在锚段中间采用中锚进行固定，防止汇流排窜动，每隔6到8米采用线夹、绝缘子、横撑等装置将汇流排与接触线与建筑结构固定。

汇流排在温度变化下会产生热胀冷缩现象。

当温度升高时汇流排越长，低时缩短。

在极限温差线会出现6-8毫米的伸缩量。

线路为小半径时，机车给接触网汇流排作用力，该力可分解为水平力和垂直力，当线路半径越小，其水平力越大。

该水平力容易造成卡滞现象的产生。

另一个原因是热胀冷缩在末端时，由于汇流排的伸长及汇流排本身的重量，线夹和汇流排之间产生摩擦力造成卡滞。

? 为了减少卡滞现象我们可以对线夹进行优化，采用冷轧成型，并与汇流排固定，同时线夹螺杆与绝缘子固定连接，绝缘子采用可活动的杵头绝缘子。

同时，在槽钢与绝缘子之间增加一个刚性滑道，滑道长度满足因温度变化引起的绝缘子位移长度，解决卡滞问题，有效避免了脱槽等事故的产生。

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二、接触网弓网异常磨损造成脱槽接触线异常磨损主要体现容易引发接触线异常磨耗的区域。

由于涉及、施工以及线路等原因，在部分区域接头、分段绝缘器、膨胀元件、锚段关节、列车上坡拐弯处，由于接触悬挂高度变化较大导致受电弓离线或撞击悬挂，从而造成异常磨损。

在列车运行时左右受力不稳，造成冲击从而造成脱槽现象的产生。

? 各种类型的磨损：中心偏磨型磨损，是指受电弓的中心段磨耗比较严重，越往两边磨耗越小甚至没有磨耗。

波浪形磨耗，是指磨耗不均匀的分布在受电弓碳滑板上，具有随机性，导致滑板表面凹凸不平，犹如波浪一样。

裂纹型磨损，主要是指接触悬挂的高度变化，导致弓网间的机械连接状态发生变化，在高速运行中受到机械冲击，导致受电弓碳滑板出现裂纹，严重时有部分结构从受电弓上脱落导致脱槽等事故发生。

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刚性接触网的弹性较低，刚性接触网高低不平滑导致受电弓颠簸。

由于自身无法释放这种垂直方向的振动能量，当受电弓从导向高的地方走向导向低的地方时，被迫撞击抬升接触网，造成磨损增加。

在接触悬挂上难免出现凸性硬点，这也导致了磨损位置的随机性。

硬点的出现意味着导向高度的突然增高，造成了机械冲击从而造成了磨损的增加。

机械冲击过大时会产生裂纹。

在接触网线路上有一些区域一直未进行优化。

如出站时同一线路上多辆客车同时启动电流较大，而进站时有制动反馈电流更加增大了电流。

接触线和受电弓易受到电弧损伤及温升熔焊方面的磨耗，其影响不可忽视。

刚性接触网也须按照波纹形布置。

而且在线路拐弯时应该有圆弧过度。

但是由于列车速度弓网关系以及接触线的平面布置形式的不同。

受电弓碳滑板各点与接触线接触时间、频率不同，各部位的磨损情况也不相同，这也是造成中心偏磨损磨耗的主要原因之一。

而且受电弓各部分的受力也不一样，靠边的力比较小，这更加造成了中心磨损。

? （一）要合理选用受电弓，不同的受电弓在材料、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，碳滑板特别适用于铜和铜合金其自润滑性强的接触线。

但是其导电性强度也需要增加，尤其在碳滑板的基础上加一些铅、锡合金就会增加碳滑板的强度、和降低碳滑板的电阻值，有利于弓网关系的运行。

（二）改善刚性接触网的弹性。

由于硬点的出现，高速运行的受电弓容易撞击接触网或拉弧烧损碳滑板。

为了改善弹性问题不少地铁公司引进了弹性定位线夹，该汇流排及接触线的重力靠线夹内弹簧来承担，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及下降的空间，能吸收机械冲击力，减少磨损。

（三）优化悬挂导高缺陷。

硬点是导高突变的地方。

在检修过程中，应该及时调整不符合接触线导高突变点。

(四）优化悬挂拉出值缺陷。

不均匀磨损的重要原因是线路中出现磨耗特殊区域，如电客车出入加速区段位置，我们采取统筹优化的方法，对重点区域进行重点标记。

优化特殊区域的线路，如改变其形状和改善其材料用电阻更小的线材。

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三、加强接触网的日常巡视维护?
随着接触线脱槽对运营的影响越来越严重，以及检测技术的进步，越来越多的公司引进高技术设备对接触网进行检测。

如动态检测车，它采用激光测量仪器对接触网进行动态测量，方便检测精准，只要检测机车在接触网线路上跑一趟就可以检测标记出接触网线路上的各种缺陷。

其效率和质量远远高于人力检测。

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为了更好的满足运营需要，应该立足于运行前预防工作和运行后优化设计工作。

加强对施工单位的监督，针对不符合要求的项目进行整改，以满足安全运营的要求，同时运营后不断优化调整工作，主要从磨损跟踪、参数调整、检修调整、检修制度、交流合作等地方下功夫，形成刚性接触网线路和设备定期巡视、巡检机制。

要定时对接触网线路进行巡视检查，同时尽量利用高科技设备增加检测精度和降低劳动强度。

在发现线路缺陷时及时排除处理，对不合格的施工要及时的进行维护保养，还要培养一支接触网专门维护、保养的队伍，加强对他们的技能培训，使他们不仅会使用各种检测设备还懂得接触网设备的工作机理。

能及时发现接触网设备的故障和缺陷，还能及时排除故障和处理缺陷。

技术人员还应该对脱槽具体问题进行具体分析，总结经验，提出优化方案减少脱槽现象的发生。

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四、结语?
要有效减少脱槽现象的产生，必须在减少弓网磨损、减少汇流排卡滞等问题上下文章，发展新技术优化设备，同时经常对接触网接触线设备进行巡视检查及时发现问题。

这依赖于各方面人员通过交流、总结、创新等渠道加以努力，有效减少脱槽现象，保证地铁的安全可靠运行。

参考文献：
[1]罗鹏，王泽勇，高晓蓉，等，刚性接触网脱槽研究[J].光电工程，2015.?
[2]郭玉龙.地铁接触网汇流排卡滞研究[J].城市建设理论研究电子版，2014（8）32.。