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[摘 要]刚性接触网在地铁的运行中发挥着重要的作用，然而地铁的运行经常会受到弓网异常磨耗的影响，给地铁运行的安全性以及可靠性带来了很大难题。文章就刚性接触网弓网异常磨耗的成因进行了分析，并提出了些许针对弓网异常磨耗的措施，希望能够为保障地铁运行的安全和可靠尽绵薄之力。
[关键词]接触网刚性;弓网;磨耗
中图分类号：U225.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0116-01
在地铁运行的过程中，常常会出现弓网异常磨耗的情况，导致弓网间的取流质量受到非常大的影响，严重时还会导致弓网事故，此外，接触线以及受电弓滑板的使用寿命也在很大的程度上被缩短，导致成本的增加。因此，对刚性接触网弓网异常磨耗必须进行有效的措施进行改善和处理。
1、常见弓网异常磨耗分析
刚性接触网受电弓的异常磨耗主要是表现为受电弓滑板上不均匀的磨耗情况，其常见的磨耗类型主要包括以下几种。
1.1 裂纹型
这种类型的磨耗主要是由于刚性接触网导高发生变化，从而使得弓网间机械连接状态产生了改变，在这种状态下，高速运行的受电弓滑板受到机械连接的冲击出现裂纹[1]，甚至破坏受力结构、滑板脱落等现象（见图1）。
1.2 中心偏磨型
这种类型的磨耗主要是表现为受电弓滑板中心部位磨耗较为严重，两端磨耗少，磨耗严重程度由中心到两端呈越来越少的状态，甚至有的受电弓滑板两端10cm的尾部基本不发生磨耗。在这种情况下，受电弓滑板会出现中间低俩边高的凹槽，大大缩短了受电弓滑板的使用寿命。
1.3 波浪型
这种类型的磨耗主要表现为受整个电弓滑板的磨耗程度不均匀，有随机性的特点，这种情况下，受电弓滑板表面凹凸不平，呈波浪型（见图3）。
2、刚性接触网弓网异常磨耗的原因分析
2.1 接触网弹性不足
由于导高的不平衡，受电弓在运行中的颠簸程度就非常大，而我国目前的刚性接触网中几乎没有弹性连接件的设置，无法缓解这些来自颠簸的作用力。受电弓在这种情况下运行，势必会造成磨耗异常，久而久之，还会导致离线诱发电气烧损[2]。
2.2 接触悬挂硬点因素
接触悬挂上的凸起硬点是无法避免的，这些硬点呈不规则的出现，具有随机性，从而导致受电弓滑板磨耗不规则。在运行过程中，硬点导致接触悬挂导高发生改变，受电弓在高速运行过程中直接承受机械冲击，非常容易出现裂纹。据有关调查结果显示，刚柔过渡区域、汇流排中间接头处、分段绝缘器滑处以及锚段关节过渡处等都是硬点容易出现的部位。
2.3 管理检查力度不够
刚性接触网弓网的相关管理检查是必须要进行的，能够确保弓网运行的稳定，保障地铁运行安全可靠。但目前对刚性接触网弓网的管理检查力度还不够，一些潜在的安全隐患不能够及时发现和处理，如检查和调整不定期，受电弓碳滑条出现磨损情况却没有及时更换，碳滑条表面打磨规划不全面等[3]。
2.4 弓网接触力不平衡
刚性接触网的传统设计中，接触线与受电弓滑板中心距离越远，其动态弓网接触力越小，越近则越大。这样依赖，受电弓滑板中心段的磨耗就会增大。在地铁运行过程中，弓网接触力与地铁运行速度成正比，速度越快接触力越大，达到一定速度后，受电弓势必会出现摇晃的情况，从而导致磨耗异常。
3.刚性接触网弓网异常磨耗优化措施
3.1 优化弓网选型
弓网磨耗直接受滑板和接触线的型号组合影响，不同型号的组合在材料以及结构等方面有着不同的效果，对弓网的电接触特性、机械摩擦性以及受电弓的跟随性都有很大影响。目前，碳滑板与铜和铜合金接触线在实际应用中非常匹配，但碳滑板的导电性能不足，在电气列车停车时容易引发滑板局部温度超高。
在碳滑板的基础上，采用铅、锡、铜等金属制成浸金属碳滑板，具有强度高、电阻率小等特点，而且能够在接触线表面形成润滑膜减少磨耗，能够很好地与银铜合金导线进行组合[2]。
3.2 优化弓网运行条件
①增强接触网弹性
刚性接触网的结构比较紧凑，导致弹性不足，如果有硬点出现受电弓受到的冲击力不能缓解非常容易造成受电弓撞击接触网、拉弧烧损滑板等情况。很多地铁为了增加弹性，选择使用弹性定位线夹，这种定位线夹主要应用于120 km/h地铁的刚性接触网汇流排，线夹内设置弹簧来缓解汇流排和接触线的重力，让汇流排能够有上升和下降空间[3]，能够有效改善拉弧和弓网磨耗。
②优化悬挂导高
导致悬挂导高异常的主要因素就是硬点，非常容易造成异常磨耗，所以在检修过程中要对导高异常的部位及时进行调整。由于重力的作用，汇流排的中间部分会出现下垂，如果汇流排之间的连接若螺栓出现松动，就会增加下垂的幅度，使得与弓网关系恶劣，从而引起磨耗异常。对于此，可通过优化防松技术、改善受力结构、加装定位点以及加强调整力度来进行预防。
③优化悬挂拉出值
线路中的固定磨耗区域是导致不均匀磨耗的主要原因之一，如地铁出站起动位置。这类磨耗无法避免，所以需要采取优化措施。首先，对全线定位点拉出值进行统计，特别是硬点容易出现的区域以及磨耗固定区域，与受电弓滑板的异常磨耗情况进行对比分析;然后进行优化，受电弓滑板的磨耗尽量均匀。具体措施包括：调整统计定位点的拉出值，使其的出现频率尽量相同;将固定磨耗区域的拉出值全布置成正弦波状;定期对滑板偏磨位置对应的拉出值进行调整[1]。
④优化管理维护措施
由于弓网异常磨耗给地铁运营带来了很大的影响，所以，对其管理维护措施的优化必须要进行，如采用高科技产品进行检测维保、加大维护投入，用激光测量仪器进行导高、拉出值分析等。
其次，还应建立磨耗研究及优化控制机制，如加大运营前的预防工作、运营后加强调整优化工作。设计时，方案要以满足施工和运营要求为原则;施工时一定要按照图纸进行;验收时必须严格按施工标准进行。在运营后，要从多方面进行维护，如磨耗跟踪、参数调整、交流合作等，在最大程度上降低和预防弓网的异常磨耗。
结束语
刚性接触网弓网异常磨耗给地铁运行带来了极大的影响，必须要对其成因及类型进行详细分析，制定合理有效的优化预防措施，才能够减少弓网异常磨耗，确保地铁运行的安全可靠，促进我国地铁行业的稳步发展。
参考文献
[1] 朱星光，陈善乐，秦建伟.广州地铁2号线弓网关系优化设计研究[J].铁工报，2015（7）：62-67.
[2] 陈吉刚.利用弹性线夹优化刚性接触网的动态性能[J].城市轨道交通研究，2014（8）：73.
[3] 陈杰.从运营角度探讨高速铁路接触网存在问题及解决对策[J].海峡科学，2015（2）.
[关键词]接触网刚性;弓网;磨耗
中图分类号：U225.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0116-01
在地铁运行的过程中，常常会出现弓网异常磨耗的情况，导致弓网间的取流质量受到非常大的影响，严重时还会导致弓网事故，此外，接触线以及受电弓滑板的使用寿命也在很大的程度上被缩短，导致成本的增加。因此，对刚性接触网弓网异常磨耗必须进行有效的措施进行改善和处理。
1、常见弓网异常磨耗分析
刚性接触网受电弓的异常磨耗主要是表现为受电弓滑板上不均匀的磨耗情况，其常见的磨耗类型主要包括以下几种。
1.1 裂纹型
这种类型的磨耗主要是由于刚性接触网导高发生变化，从而使得弓网间机械连接状态产生了改变，在这种状态下，高速运行的受电弓滑板受到机械连接的冲击出现裂纹[1]，甚至破坏受力结构、滑板脱落等现象（见图1）。
1.2 中心偏磨型
这种类型的磨耗主要是表现为受电弓滑板中心部位磨耗较为严重，两端磨耗少，磨耗严重程度由中心到两端呈越来越少的状态，甚至有的受电弓滑板两端10cm的尾部基本不发生磨耗。在这种情况下，受电弓滑板会出现中间低俩边高的凹槽，大大缩短了受电弓滑板的使用寿命。
1.3 波浪型
这种类型的磨耗主要表现为受整个电弓滑板的磨耗程度不均匀，有随机性的特点，这种情况下，受电弓滑板表面凹凸不平，呈波浪型（见图3）。
2、刚性接触网弓网异常磨耗的原因分析
2.1 接触网弹性不足
由于导高的不平衡，受电弓在运行中的颠簸程度就非常大，而我国目前的刚性接触网中几乎没有弹性连接件的设置，无法缓解这些来自颠簸的作用力。受电弓在这种情况下运行，势必会造成磨耗异常，久而久之，还会导致离线诱发电气烧损[2]。
2.2 接触悬挂硬点因素
接触悬挂上的凸起硬点是无法避免的，这些硬点呈不规则的出现，具有随机性，从而导致受电弓滑板磨耗不规则。在运行过程中，硬点导致接触悬挂导高发生改变，受电弓在高速运行过程中直接承受机械冲击，非常容易出现裂纹。据有关调查结果显示，刚柔过渡区域、汇流排中间接头处、分段绝缘器滑处以及锚段关节过渡处等都是硬点容易出现的部位。
2.3 管理检查力度不够
刚性接触网弓网的相关管理检查是必须要进行的，能够确保弓网运行的稳定，保障地铁运行安全可靠。但目前对刚性接触网弓网的管理检查力度还不够，一些潜在的安全隐患不能够及时发现和处理，如检查和调整不定期，受电弓碳滑条出现磨损情况却没有及时更换，碳滑条表面打磨规划不全面等[3]。
2.4 弓网接触力不平衡
刚性接触网的传统设计中，接触线与受电弓滑板中心距离越远，其动态弓网接触力越小，越近则越大。这样依赖，受电弓滑板中心段的磨耗就会增大。在地铁运行过程中，弓网接触力与地铁运行速度成正比，速度越快接触力越大，达到一定速度后，受电弓势必会出现摇晃的情况，从而导致磨耗异常。
3.刚性接触网弓网异常磨耗优化措施
3.1 优化弓网选型
弓网磨耗直接受滑板和接触线的型号组合影响，不同型号的组合在材料以及结构等方面有着不同的效果，对弓网的电接触特性、机械摩擦性以及受电弓的跟随性都有很大影响。目前，碳滑板与铜和铜合金接触线在实际应用中非常匹配，但碳滑板的导电性能不足，在电气列车停车时容易引发滑板局部温度超高。
在碳滑板的基础上，采用铅、锡、铜等金属制成浸金属碳滑板，具有强度高、电阻率小等特点，而且能够在接触线表面形成润滑膜减少磨耗，能够很好地与银铜合金导线进行组合[2]。
3.2 优化弓网运行条件
①增强接触网弹性
刚性接触网的结构比较紧凑，导致弹性不足，如果有硬点出现受电弓受到的冲击力不能缓解非常容易造成受电弓撞击接触网、拉弧烧损滑板等情况。很多地铁为了增加弹性，选择使用弹性定位线夹，这种定位线夹主要应用于120 km/h地铁的刚性接触网汇流排，线夹内设置弹簧来缓解汇流排和接触线的重力，让汇流排能够有上升和下降空间[3]，能够有效改善拉弧和弓网磨耗。
②优化悬挂导高
导致悬挂导高异常的主要因素就是硬点，非常容易造成异常磨耗，所以在检修过程中要对导高异常的部位及时进行调整。由于重力的作用，汇流排的中间部分会出现下垂，如果汇流排之间的连接若螺栓出现松动，就会增加下垂的幅度，使得与弓网关系恶劣，从而引起磨耗异常。对于此，可通过优化防松技术、改善受力结构、加装定位点以及加强调整力度来进行预防。
③优化悬挂拉出值
线路中的固定磨耗区域是导致不均匀磨耗的主要原因之一，如地铁出站起动位置。这类磨耗无法避免，所以需要采取优化措施。首先，对全线定位点拉出值进行统计，特别是硬点容易出现的区域以及磨耗固定区域，与受电弓滑板的异常磨耗情况进行对比分析;然后进行优化，受电弓滑板的磨耗尽量均匀。具体措施包括：调整统计定位点的拉出值，使其的出现频率尽量相同;将固定磨耗区域的拉出值全布置成正弦波状;定期对滑板偏磨位置对应的拉出值进行调整[1]。
④优化管理维护措施
由于弓网异常磨耗给地铁运营带来了很大的影响，所以，对其管理维护措施的优化必须要进行，如采用高科技产品进行检测维保、加大维护投入，用激光测量仪器进行导高、拉出值分析等。
其次，还应建立磨耗研究及优化控制机制，如加大运营前的预防工作、运营后加强调整优化工作。设计时，方案要以满足施工和运营要求为原则;施工时一定要按照图纸进行;验收时必须严格按施工标准进行。在运营后，要从多方面进行维护，如磨耗跟踪、参数调整、交流合作等，在最大程度上降低和预防弓网的异常磨耗。
结束语
刚性接触网弓网异常磨耗给地铁运行带来了极大的影响，必须要对其成因及类型进行详细分析，制定合理有效的优化预防措施，才能够减少弓网异常磨耗，确保地铁运行的安全可靠，促进我国地铁行业的稳步发展。
参考文献
[1] 朱星光，陈善乐，秦建伟.广州地铁2号线弓网关系优化设计研究[J].铁工报，2015（7）：62-67.
[2] 陈吉刚.利用弹性线夹优化刚性接触网的动态性能[J].城市轨道交通研究，2014（8）：73.
[3] 陈杰.从运营角度探讨高速铁路接触网存在问题及解决对策[J].海峡科学，2015（2）.