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浅谈接触网硬点产生原因及整治措施
摘 要：接触网是牵引供电系统的重要组成部分，是电气化铁路特有，沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路，由于其结构的特殊性，外围因素多。本文针对接触网硬点产生的原因及危害进行分析，根据目前运营的接触网，结合实际情况提出硬点整治方法。关键词：接触网、硬点、原因、方法
随着高速电气化铁路的相继开工、建成并投入使用，以及我国时速350km/h的武—广高速铁路的开通运营，电气化铁路对牵引供电可靠性的要求越来越高，然而当电力机车速度达到120 km/ h以上时,弓网取流质量的问题受到接触网硬点的制约，影响着电气化的提速。硬点是接触悬挂中一个有害的物理现象，是对接触悬挂中由于质量的集中（质量分布不均）或弹性突变（弹性不均）可能改变机车受电弓运行状态的所有统称。接触悬挂中硬点是客观存在的，因为硬点本身就是悬挂的一部分，在接触网动态检测中还没有衡量硬点本身客观特性的标准和技术，我们检测硬点就是检测硬点对高速运行的受电弓的冲击。
1、硬点产生的危害
凡是有硬点的地方, 使电力机车运行条件变坏, 容易造成受电弓和接触线机械损伤和电弧烧伤, 严重时诱发弓网故障。硬点产生的离线问题还对机车电机和电器产生不良影响。硬点也使接触线局部磨耗加大, 降低接触线使用寿命。随着列车运行速度的提高, 硬点对弓网关系的影响更加明显，造成的危害性也就越大。
机械伤害是指对电力机车受电弓、接触网导线发生轻微的碰伤，刮伤等（有明显痕迹的就称之为打弓点了）现象，通常我们所说的硬点是对弓（网）的伤害，主要是硬点引起的弓网离线和离线瞬间产生的高温电弧，这种伤害对接触网、受电弓危害更大，对受电弓的伤害主要表现在对弓头的点蚀、汽化；对接触网导线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化以外，还有对导线的高温退火。
接触硬点是造成机车受电弓离线的重要原因之一，机车受电弓离线对机车牵引电机、电器、受电弓、接触网、牵引变压器及供电系统都有危害。
接触网硬点是造成拉弧燃烧的主要因素之一，硬点大于“60 g” 时，受电弓瞬间脱离接触线，使受电弓不能正常受流，在硬点下形成火花和高温电弧，在一定程度时会对接触网、受电弓产生机械破坏，影响机车的正常取流，并增加维修次数和维修成本。
2、硬点产生的原因 ⑴、接触网结构
接触网结构悬挂形式的选用，受自然环境、机车和线路等因素的影响，如选用半补偿简单联形悬挂时，在特别的环境条件下，使接触线在锚段中部和下锚段之间出现较大张力差，导致接触网张力和弹性不均，在支柱点处产生明显的硬点。为了提高电气化铁路运行速度，对200km/h以上高速铁路接触网的型式和主要技术参数提出了严格的要求，其设计理念与低速铁路接触网有本质的区别。在第六次大提速接触网硬点试验中发现，三跨锚段关节对高速运行的受电弓滑板造成较大的冲击，这一区段3级硬点基本发生在锚段关节处，因为三跨锚段关节在接触线转换时，存在接触线由正坡度向负坡度过渡的点，而这一点正是造成硬点过大的地方，其它线路锚段关节的设计和调整也可能存在问题。⑵、接触线材料及线材质量问题
接触线是接触网非常重要的部分，接触线质量的优劣直接影响到弓网受流质量和弓网运行安全性以及接触线的使用寿命，接触线材质较硬，容易形成不规则硬弯；使接触线磨损不均匀，磨损程度忽大忽小，形成上下弧形，产生连续硬点。⑶、接触悬挂上集中荷载产生的硬点
接触网集中负荷主要分布在分相（段）绝缘器、接触线接头线夹、补强线夹、中心锚结线夹、电连接线夹和线岔等处，如果某处重量的突然增加，容易形成硬点，另外由于负荷的集中也能产生硬点，经检测得知，在时速120km/h，接触网设备分相处的硬点最大。接触网在相同张力下，接触线单位长度质量越大，则产生硬点越多。⑷、接触网施工质量问题
经过多次检测结果表明, 施工工艺及调整质量的差异对接触网硬点有着巨大的影响。施工过程中，在同样的运行条件下，如选用的放线车不同，产生的硬点数就不同，就普通放线车和恒张力放线车作比较时发现，恒张力放线车比普通放线车产生的硬点数要少得多。架设接触线施工中, 在施工条件允许的情况下,应优先选用恒张力放线车。
接触网施工质量缺陷造成的硬点具体表现在下面几个方面：1）接触线存在硬弯；2）接触线底面扭曲；3）定位器调整不到位；4）锚段关节调整不到位；5）各种线夹位置存在缺陷，6）吊弦处接触线高度相差超出标准7）接触线坡度超标。好多施工单位在架设接触线 施工过程中一般采用小张力放线施工方法。由于这种方法缺乏必要的张力标准，有很大的不稳定性，从而加大了接触线架设的张力不均匀度，易使得接触线在受力不均的情况下发生变形、扭曲、硬弯，也会造成硬点。在第六次大提速硬点试验中发现，出现硬点大值较多的地点往往在定位点和锚段关节处。在施工过程中造成的接触线缺陷，在运营维修中很难克服，这就要求一开始就要把好施工质量关。
3、整治措施
⑴、如京沪线采用的是全补偿简单链型悬挂，这种悬挂能使弓线之间可靠接触，增强接触悬挂的稳定性。接触网的悬挂形式对硬点有着至关重要的作用。建议在高速电气化铁路中采用双承双导的全补偿简单链型悬挂，以提高整个接触悬挂的重量，同时增加导线的总截面积，提高了接触网的稳定性。
⑵、在条件允许的情况下，选用先进的设备，优化施工工艺，以提高施工质量，尽量减少硬点数量，在施工、检修过程中应严格按照200km/h检修工艺及相关标准进行施工维修，对负荷过于集中的点应预留10～20mm的负弛度。
⑶、在材料方面，选用符合设计的先进配件和优质材料。要广泛采用塑料、玻璃钢或轻型铝镁合金代替铜、钢及铸铁等零件。例如定位器的选用，经检测得知，在时速不超过140km/h时，不管是具有限位和减振作用的多功能定位器，还是普通的铝合金定位器均能满足行车的要求。但多功能定位器保证了运行可靠性, 铝合金定位器因质量轻硬点要比普通钢质定位器小，另外多功能定位器具有防过量抬高功能，这种装置不仅起到振动阻尼作用，而且使定位器处的“弹性”变小，大幅度减小了硬点。电气化铁路采用了给集中荷载预留负弛度的办法减小硬点。预留弛度值的设置, 使受电弓未作用时, 接触线已有一个预抬高量，这样受电弓通过时, 集中荷载处受电弓与接触线的冲击力将减小, 从而使硬点减小。接触线安装中心锚结处要比接触线设计悬挂高度高20～30 mm，以减小硬点，安装中心锚结线夹时不应偏斜，以避免发生由于中心锚结线夹安装不正确引起的撞弓、碰弓，而形成更大的硬点。安装电连接线夹时线夹要端正，不能斜偏，接触线线夹安装点要比设计值大20～30 mm，有利于减小或消除硬点。另外由于温度变化时承力索、接触线有所伸缩，安装电连接线时要留有余量，以免造成线夹歪斜而形成硬点。对补强线夹等集中荷载均采用相同的方法确定预留弛度值。正线、侧线在同一个平面内交叉布置，在岔心处两条接触线不在同一个水平线上，这一点形成了硬点改进的办法只有使用无交叉线岔，它在岔心处两条导线处于同一个水平面内，侧线在过岔心后下锚，使硬点降低。结束语
接触网的硬点问题，需要改善和提高，以保证电气化铁道向高速发展。改善接触悬挂的弹性，提高接触悬挂的稳定性，尽量使悬挂点的弹性与跨距中部的弹性相一致，可采用双链型接触悬挂。接触网稳定性得到了提高，从而遏制了硬点的形成。在减轻接触线上的集中重量方面，如定位器、定位管、定位线夹、吊弦线夹、分段绝缘器，要广泛采用塑料、玻璃钢或轻型铝镁合金代替铜、钢及铸铁等零件；以改善集中负荷所引起的硬点问题。优化施工方案，减少施工工艺对硬点的影响，提高施工质量，减少由施工造成的接触线缺陷，为以后的运营维修做好保障。接触网硬点减少了，保障了受电弓在高速行驶下的受流，为电气铁路提速打下坚实的基础。参考文献
[1] 于万聚 高速电气化铁路接触网[M] 成都，西南交通大学出版社, 2003年 [2]电气化铁道接触网 北京，中国电力出版社 2004年
[3] 于万聚 流电气化铁道接触网设计基础 北京 铁道出版社 1980年
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