提高高铁接触网可靠性的思考

2019-03-21温时雨

工程建设与设计 2019年2期

温时雨

（中铁开发投资集团有限公司，昆明650000）

1 铁路接触网功能与组成

铁路沿线上方所架设电力线路就是接触网，其主要的作用就是向受电弓提供电流，并且为运行之中的电力机车提供电能。但是接触网一旦发生运行不良的情况，很有可能会使得机车发生受阻、异常运行、直接停电的情况，在严重的情况之下还会发生安全事故。接触网通常都是运用“之”字型来予以架设，其主要是由5个方面组建而成[1]。

1.1 基础与支柱

支柱与基础基本上都是用来承受接触悬挂、支撑以及定位装置的所有负荷，并且将所接触悬挂固定在相应的高度和部位之上，通常运用的是预应力钢筋混凝土支柱与钢柱。

1.2 接触悬挂

接触悬挂通常有链型悬挂与简单接触悬挂。

1.2.1 简单悬挂

简单悬挂，实质上是运用单独一根接触线将其固定在支柱支撑装置之上的悬挂方式。如今在国内所运用的携带补偿装置的弹性简单悬挂系在接触线之下锚的部位专门的设置了张力补偿装置，其主要作用就是为了实施观察并调节张力与尺度的变化情况。

1.2.2 链型悬挂

链形悬挂所运用的接触线，主要是在经过吊弦悬挂在承力索之上。其中承力索悬挂在支柱所支撑的装置之上，确保接触线在不会加大支柱的基础之上而加设了悬挂点，运用其来对吊弦长度予进行及时的调整，从根本上确保接触线在跨距内对轨面的距离相同。

1.3 支持装置

主要涵盖悬式绝缘子串、水平拉杆以及腕臂3类棒式绝缘子和其他建筑物的独特支持设备。

1.4 定位装置

定位器与定位管，主要运用在固定接触线的部位，使接触线在受电弓滑板所运行轨迹的范围之内，从根本之上来确保接触线和受电弓不会发生脱离的情况，并且将接触线的水平传输到支柱之中。

2 铁路接触网的主要设备

铁路接触网主要由支柱基础、定位装置、支持装置以及接触悬挂4个方面组建而成。在这之中接触悬挂则主要涵盖连接零件、接触线、承力索以及吊弦，其在铁路接触网之中的作用尤为关键，基本上已经从牵引变电所获取到电能统一的传送到电力机车，通常的接触悬挂主要有2类。行业之中依据不同的结构来将其分成链形接触悬挂与简单接触悬挂。在电力机车在具体运行的过程之中受电弓低昂段的滑板和接触线相互衔接在一起而出现的摩擦取流。受电弓主要有2种形式，分别是双臂式与单臂式，在我国最为常用的是受电弓形式是单臂式。

支持装置涵盖了吊挂接触悬挂、腕臂、棒式绝缘子、悬式绝缘子串以及水平拉杆等设备。支持装置的主要功能体现在将接触悬挂负荷输送到其他建筑物。一般支持装置的功能，实质上是依据基础网所在的不同区域、站场与建筑也会有所不同。在铁路接触网之中，支柱和基础等同于建筑物之中的地基，主要承受接触悬挂和定位装置，另外，将接触悬挂固定在设计标准所规定的高度与部位。

我国对于接触网的基础定位通常会运用3种方式，分别是双定位、软定位以及反定位。其中，软定位主要是将其运用在小半径曲线外部支柱之上，通常运用的是管道定位器来将两股镀锌铁线相互凝结而成的“软尾巴”，并将其固定在绝缘的腕臂的定位环中。但是软定位可以承受拉力，无法承受压力。对于双定位的基础定位，通常是运用在锚段关节之中的站场线岔处的软横跨、道岔柱、转换柱或中心柱和其中较为独特支柱之中的定位。硬横跨则是将其固定在电气化线路两边支柱之上的硬横梁之上的；软横跨则是用多股道站场接触悬挂的横向支撑设备。

3 提高高铁接触网可靠性的思考

3.1 接触网系统本身

提高接触网的可靠性需要从以下方面进行：（1）要积极地运用当下先进化的线材设备，可以显著地提升接触网安全可靠性。但是运用相对较好的接触网线材就会加大前期的成本投入，因此，需要考虑经济成本，合理选用线材。（2）提升沿线零部件与相关设备的安全可靠性。接触网是由线材与诸多组件构建而成，提升这些组件的质量与寿命，可以加大接触网的安全可靠性。（3）强化接触网设计的力度，预防发生因设计而出现的故障。

3.2 引进先进防雷技术，做好防雷措施

因为我国地域面积十分宽广，地质条件也尤为繁杂，接触网架设的高度不同，很难避免其遭受雷击，所以强化高速铁路接触网的安全可靠性十分的关键，务必要做好防雷对策，从根本上确保接触网可以安全平稳地传输电能。

如今的防雷对策主要涵盖：（1）将接触网安装的方式进行改变，将PW线放置在AF线之上，最大限度保障接触网装置的安全可靠性；（2）运用合成式绝缘子材料，可以显著提升线路抵抗烧蚀的能力，从而降低其遭受雷击的概率；（3）运用接地防雷对策，全方位分析线路接地系统，促使支柱和地线之间的衔接，该种方式运用的最为普遍，其自身的优势主要体现在经济性与系统性之上，可以很好地协调接触网，值得注意的是，在必要情况下要针对其实施必要的接地电阻检测，依据实际情况来相应减小接地电阻，保障接触网线路自身的防雷效果。

3.3 安装高速铁路安全巡检装置

针对高速铁路安全巡检装置（简称CCVM）而言，其主要是建立在微处理的技术之上，运用视屏采集技术来将各个接触网设备衔接在一起，并可以随时调整观察的距离，并实时针对接触网线路运行的实际情况来予以科学、合理化的分析与评价，可以避免发生接触网发生故障的可能性。铁路部门务必充分重视安全巡检装置，逐步推动接触网检测走向智能化道路。

3.4 接触网零部件防腐蚀措施

接触网零部件防腐蚀措施包括：（1）充分熟悉并了解零部件运用的环境，依据应用环境来选择相应的金属材料。（2）积极改造金属零部件的材料与结构，加大零部件表面的光滑度，降低铝合金零件在搬运安装阶段出现的磕碰与划伤。（3）要加大严重污染区域接触网零部件的排查，将其中的杂物及时地予以清理，并定期进行必要的检测。另外，针对铝合金接触网零部件实施相应的表面防护处理工作。（4）运用阴极保护法、阳极保护法以及化学保护法来针对零部件实施相应的保护措施。