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摘要：接触网硬点一直是影响铁路牵引供电弓网受流质量的顽症，硬点的存在容易造成受电弓和接触线的机械损伤和电弧烧伤，严重时可能诱发弓网故障。了解硬点产生的原因并有针对性地进行防治，创造良好的弓网关系，可以有效地保证电力机车的安全行驶。
接触网硬点是指在接触线接头、区分绝缘器、定位装置以及中心锚结等处所，接触线柔性变差或形成集中质量的现象。凡是硬点的地方，电力机车运行条件变坏，严重时诱发弓网故障。随着城市轨道交通的快速发展，主要干线列车速度的提高，铁路弓网关系越来越受到关注。本文笔者对接触线硬点的原因、危害以及对策提出自己的观点。
1接触网硬点产生原因及危害
1.1接触网硬点产生原因
(1)接触导线不平直产生的凸凹点
1)导线死弯：施工或检修时，因各种原因造成的接触线弯曲变形，特別是上下弯造成离线及离线后的冲击硬点。2)导线坡度变化：接触网在线路与桥隧、站场与区间、联接处及锚段关节处等，如果在检调中处理不好就很容易存在导线坡度及坡度变化，在导线坡度较大或导线坡度转换点，就会造成较大冲击硬点。
(2)接触网零部件、设备产生的硬点
1)集中负荷：如在分相、分段、导线接头处、电连接线夹处、补强处等，由于重量的突然增加，受电弓的接触力突变；2)安装缺陷：接触线上的零部件安装不规范，撞击受电弓。
(3)非接触网原因产生的硬点
1)机车受电弓产生的硬点：在机车的运行取流过程中，运行的受电弓与接触网之间进行的相互作用、相互匹配非常复杂。影响接触硬点的因素也很多，都能影响到接触网硬点。2)线路产生的硬点：线路也是引起的接触力的突变原因之一，如线路的变坡点，特别是正坡直接变成负坡的变坡点，反映在弓网关系上就相当于一个导线变坡点，如果此处正好是接触导线的变坡点那就可能出现很强烈的硬点。除此以外，特别是当车速提高以后，线路道床质量对受电弓与接触网的接触力影响很大。
1.2接触网硬点的危害
接触网硬点的危害主要有以下几种情况：
(1)接触网机械伤害
机械伤害是指造成受电弓和接触导线之间发生的水平和垂直方向撞击，加大接触导线和受电弓局部机械磨耗。长期运行，会造成接触网断线和受电弓折断，引发弓网事故。
(2)接触网电弧伤害
通常我们说硬点对弓(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，它对接触网、受电弓有很大的危害。接触网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。由于导线上硬点的存在，冲击加速度(目前检测硬点大小的参数)数值较小时造成弓网之间接触不良，冲击加速度数值较大时就会造成离线，离线产生高温的电弧，到一定程度时会对接触网、受电弓产生机械破坏。对受电弓的伤害主要表现在对弓头的点蚀、汽化。对接触导线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化以外，就是对导线的高温退火。
(3)对周围的环境产生强烈电磁波和辐射，污染环境，并对周围通信线路产生干扰。
2对接触网硬点的处理
因为造成接触网硬点的原因很多，从理论上来讲，几乎不可能从根本上消灭硬点，但可将其减小到允许范围内。接触网硬点的防治工作应主要从以下几个方面入手：
(1)接触网设计
1)采用结构：现今世界上有两类先进的结构，一是采用弹性很小的硬网型电气化铁路，如广州地铁；二是弹性更好的软网型电气化铁路，如现在流行的欧盟、日本的高速电气化铁路。
2)设计选型：什么样的弓与什么结构的网搭档、配合是当前试验、统计的关键和难点，我国起步晚，资料很少，多数是采用国外的技术。从接触网线索材料的角度来看，当今较先进的银铜合金线、青铜线、镁铜线的性能比硬铜线更好。至于选那种主要是受电弓的配合，在不同的受电弓、运行速度、环境下选取配合较好的导线和受电弓。毫无疑问，当导线选定以后，承力索应选用与接触导线选用相同的材质，这样承力索与接触导线在温度变化时同步伸缩，对接触网的性能、减少硬点都有很大好处。无疑铜材质导线比钢铝线耐高温性能、耐磨性能、导电性能、与受电弓容易配合等众多优点，被国内外反复证明并广泛采用，特别是在高速情况下其优势更加明显。
3)参数选择：现在流行选用较小的拉出值，例如：“曲线地段拉出值从400mm减为300mm，直线地段从过去的300mm减为200mm”，笔者认为这个做法的好处是降低了接触网脱弓的可能性，减少了之字力接触网锚段中部的张力损失(因为减少了之字力)，但它牺牲了受电弓弓头的有效作业区，加重了受电弓的局部磨耗，减少了受电弓滑板的使用寿命，从硬点的角度说，因局部磨耗加重容易产生弓碰网的硬点。当然，从运营成本上讲是否妥当，也很值得研究。
(2)质量控制
1)提高检修质量：提高施工检修质量，可以从施工环节减少接触网硬点。初次施工质量不达标，以后经过许多次整治也很难让设备质量有明显的提高。施工检修过程中应严格按照检修工艺及相关标准进行。对负荷过于集中的点应预留10~20mm的负弛度。2)提高线路质量：加强与工务部门联系，减少线路原因对弓网间接触压力的影响。3)提高接触导线质量：通过对导线的张力、截面积、线密度、合金化、导电率等技术参数的综合考虑，合理选择能够提高接触悬挂稳定性、张力和减小接触悬挂重量的接触导线。并通过减轻接触线上的集中重量，如广泛采用塑料、玻璃钢或轻型铝镁合金代替铜、钢及铸铁等零件；如定位器、定位管、定位线夹、吊弦线夹、分段绝缘器等方法遏制接触网硬点的产生。
(3)处理现有接触网硬点
1) 跨距波形硬点：对于几个跨距形成的波形硬点，则测量该区段定位点、跨中的导高找出波峰，采取定位点调整导高(波形硬点调整后，通过测量吊弦间高度差进行吊弦的调整)，消除硬点。
2) 中心锚硬点：如果是中心锚结绳松弛形成的硬点，首先检查并处理补偿装置是否有坠砣卡滞现象；然后测量接触线中锚导高，调整中锚线夹使其高于定位点0~5mm，并且调整中锚两侧吊弦。调整更换吊弦后，保证中锚两端中锚绳松弛度一致。
值得注意的是，加强巡视、取流检查工作，严格执行有关检修实施细则，提高巡检质量，是提前发现接触线硬点并处理的可行方法，也是很好的方法。其中因接触网维修工作而产生的接触悬挂中的某些质量集中点，通过改变原吊弦布置位置或适当采用增加吊弦的方法，可以改善接触网整体弹性性能，消除接触网硬点；对于某些跨距接触线坡度过大，或是连续多个跨距坡度呈波浪形变化，通过加强检修人员工作责任心，改进巡检过程中导高测量方法，有效控制不符合标准的接触线坡度的产生，可以避免巡检过程中接触线硬点的产生。
(4)对机务、工务设备病害、缺陷的综合整治
铁路是一个大的联动系统,只有通过对机务、工务设备病害、缺陷的综合整治,使工务、机务、电务、供电等各单位的共同努力、全力配合,才能使我国电气化铁路设备质量和运营保证得到升级,铁路提速达到安全优质的效果。
3结束语
接触网硬点在接触网设计、施工和运营中是一个多发性问题，是接触网系统的一大顽症。随着我国高速电气化铁路快速发展，对弓网关系适配性的要求将不断提高，如何更好地消除接触线硬点带来的不利影响，确保电力机车在高速运行情况下弓网配合工况良好、受流稳定，是接触网设计、施工、运营单位要面对的重要问题。要求我们在借鉴国外先进技术同时，不断总结经验，摸索规律，以期在消除接触线硬点、改善弓网受流的工作上取得更多更大突破。才能逐步提高接触网的运行管理水平，适应新形势下铁路发展的要求。
接触网硬点是指在接触线接头、区分绝缘器、定位装置以及中心锚结等处所，接触线柔性变差或形成集中质量的现象。凡是硬点的地方，电力机车运行条件变坏，严重时诱发弓网故障。随着城市轨道交通的快速发展，主要干线列车速度的提高，铁路弓网关系越来越受到关注。本文笔者对接触线硬点的原因、危害以及对策提出自己的观点。
1接触网硬点产生原因及危害
1.1接触网硬点产生原因
(1)接触导线不平直产生的凸凹点
1)导线死弯：施工或检修时，因各种原因造成的接触线弯曲变形，特別是上下弯造成离线及离线后的冲击硬点。2)导线坡度变化：接触网在线路与桥隧、站场与区间、联接处及锚段关节处等，如果在检调中处理不好就很容易存在导线坡度及坡度变化，在导线坡度较大或导线坡度转换点，就会造成较大冲击硬点。
(2)接触网零部件、设备产生的硬点
1)集中负荷：如在分相、分段、导线接头处、电连接线夹处、补强处等，由于重量的突然增加，受电弓的接触力突变；2)安装缺陷：接触线上的零部件安装不规范，撞击受电弓。
(3)非接触网原因产生的硬点
1)机车受电弓产生的硬点：在机车的运行取流过程中，运行的受电弓与接触网之间进行的相互作用、相互匹配非常复杂。影响接触硬点的因素也很多，都能影响到接触网硬点。2)线路产生的硬点：线路也是引起的接触力的突变原因之一，如线路的变坡点，特别是正坡直接变成负坡的变坡点，反映在弓网关系上就相当于一个导线变坡点，如果此处正好是接触导线的变坡点那就可能出现很强烈的硬点。除此以外，特别是当车速提高以后，线路道床质量对受电弓与接触网的接触力影响很大。
1.2接触网硬点的危害
接触网硬点的危害主要有以下几种情况：
(1)接触网机械伤害
机械伤害是指造成受电弓和接触导线之间发生的水平和垂直方向撞击，加大接触导线和受电弓局部机械磨耗。长期运行，会造成接触网断线和受电弓折断，引发弓网事故。
(2)接触网电弧伤害
通常我们说硬点对弓(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，它对接触网、受电弓有很大的危害。接触网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。由于导线上硬点的存在，冲击加速度(目前检测硬点大小的参数)数值较小时造成弓网之间接触不良，冲击加速度数值较大时就会造成离线，离线产生高温的电弧，到一定程度时会对接触网、受电弓产生机械破坏。对受电弓的伤害主要表现在对弓头的点蚀、汽化。对接触导线的伤害除了对接触导线的点蚀、汽化以外，就是对导线的高温退火。
(3)对周围的环境产生强烈电磁波和辐射，污染环境，并对周围通信线路产生干扰。
2对接触网硬点的处理
因为造成接触网硬点的原因很多，从理论上来讲，几乎不可能从根本上消灭硬点，但可将其减小到允许范围内。接触网硬点的防治工作应主要从以下几个方面入手：
(1)接触网设计
1)采用结构：现今世界上有两类先进的结构，一是采用弹性很小的硬网型电气化铁路，如广州地铁；二是弹性更好的软网型电气化铁路，如现在流行的欧盟、日本的高速电气化铁路。
2)设计选型：什么样的弓与什么结构的网搭档、配合是当前试验、统计的关键和难点，我国起步晚，资料很少，多数是采用国外的技术。从接触网线索材料的角度来看，当今较先进的银铜合金线、青铜线、镁铜线的性能比硬铜线更好。至于选那种主要是受电弓的配合，在不同的受电弓、运行速度、环境下选取配合较好的导线和受电弓。毫无疑问，当导线选定以后，承力索应选用与接触导线选用相同的材质，这样承力索与接触导线在温度变化时同步伸缩，对接触网的性能、减少硬点都有很大好处。无疑铜材质导线比钢铝线耐高温性能、耐磨性能、导电性能、与受电弓容易配合等众多优点，被国内外反复证明并广泛采用，特别是在高速情况下其优势更加明显。
3)参数选择：现在流行选用较小的拉出值，例如：“曲线地段拉出值从400mm减为300mm，直线地段从过去的300mm减为200mm”，笔者认为这个做法的好处是降低了接触网脱弓的可能性，减少了之字力接触网锚段中部的张力损失(因为减少了之字力)，但它牺牲了受电弓弓头的有效作业区，加重了受电弓的局部磨耗，减少了受电弓滑板的使用寿命，从硬点的角度说，因局部磨耗加重容易产生弓碰网的硬点。当然，从运营成本上讲是否妥当，也很值得研究。
(2)质量控制
1)提高检修质量：提高施工检修质量，可以从施工环节减少接触网硬点。初次施工质量不达标，以后经过许多次整治也很难让设备质量有明显的提高。施工检修过程中应严格按照检修工艺及相关标准进行。对负荷过于集中的点应预留10~20mm的负弛度。2)提高线路质量：加强与工务部门联系，减少线路原因对弓网间接触压力的影响。3)提高接触导线质量：通过对导线的张力、截面积、线密度、合金化、导电率等技术参数的综合考虑，合理选择能够提高接触悬挂稳定性、张力和减小接触悬挂重量的接触导线。并通过减轻接触线上的集中重量，如广泛采用塑料、玻璃钢或轻型铝镁合金代替铜、钢及铸铁等零件；如定位器、定位管、定位线夹、吊弦线夹、分段绝缘器等方法遏制接触网硬点的产生。
(3)处理现有接触网硬点
1) 跨距波形硬点：对于几个跨距形成的波形硬点，则测量该区段定位点、跨中的导高找出波峰，采取定位点调整导高(波形硬点调整后，通过测量吊弦间高度差进行吊弦的调整)，消除硬点。
2) 中心锚硬点：如果是中心锚结绳松弛形成的硬点，首先检查并处理补偿装置是否有坠砣卡滞现象；然后测量接触线中锚导高，调整中锚线夹使其高于定位点0~5mm，并且调整中锚两侧吊弦。调整更换吊弦后，保证中锚两端中锚绳松弛度一致。
值得注意的是，加强巡视、取流检查工作，严格执行有关检修实施细则，提高巡检质量，是提前发现接触线硬点并处理的可行方法，也是很好的方法。其中因接触网维修工作而产生的接触悬挂中的某些质量集中点，通过改变原吊弦布置位置或适当采用增加吊弦的方法，可以改善接触网整体弹性性能，消除接触网硬点；对于某些跨距接触线坡度过大，或是连续多个跨距坡度呈波浪形变化，通过加强检修人员工作责任心，改进巡检过程中导高测量方法，有效控制不符合标准的接触线坡度的产生，可以避免巡检过程中接触线硬点的产生。
(4)对机务、工务设备病害、缺陷的综合整治
铁路是一个大的联动系统,只有通过对机务、工务设备病害、缺陷的综合整治,使工务、机务、电务、供电等各单位的共同努力、全力配合,才能使我国电气化铁路设备质量和运营保证得到升级,铁路提速达到安全优质的效果。
3结束语
接触网硬点在接触网设计、施工和运营中是一个多发性问题，是接触网系统的一大顽症。随着我国高速电气化铁路快速发展，对弓网关系适配性的要求将不断提高，如何更好地消除接触线硬点带来的不利影响，确保电力机车在高速运行情况下弓网配合工况良好、受流稳定，是接触网设计、施工、运营单位要面对的重要问题。要求我们在借鉴国外先进技术同时，不断总结经验，摸索规律，以期在消除接触线硬点、改善弓网受流的工作上取得更多更大突破。才能逐步提高接触网的运行管理水平，适应新形势下铁路发展的要求。