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摘要：在铁道电气化接触网系统中接触网硬点是工作人员面临的一大难题，相关人员就铁道电气化接触网硬点问题进行了讨论研究，阐述了接触网硬点带来的危害，从材质，施工，设计，检修，线路等多个角度进行分析，找出接触网硬点产生的原因，并对此提出了相应的改进办法。
关键词：铁道电气化 接触网 硬点 改进办法
接触网是电气化铁路的重要组成部分，同时也是电力机车高速运行的重要保证。电力机车从接触网处通过受电弓获得电能，进而保证电力机车高速运行时所需的电流。在理想情况下，电力机车受电弓与接触网之间处于恒定的接触压力状态。在接触线端匀速前进过程中，受电弓获得稳定的电压。但在实际运行中，存在接触线和受电弓之间的压力并不完全均匀，甚至会有离线现象出现，造成电力机车不能正常工作，因此，如何保证接触网络与受电弓的良好弓网关系成为当前铁道电气化接触网的研究重点。
一、铁道电气化接触网硬点的危害
造成受电弓在运行过程中发生瞬时变化的各种因素的总和就叫做硬点，造成这一变化的因素有许多，如空气流、线路等，这些都直接影响着弓网的状态。一般可将接触硬点的危害分为机械损伤和电弧伤害两种。
（一）机械损伤。当高速运转的电力机车通过接触网时，经过线路中硬点的受电弓多多少少会出现异常的下降，这种异常的下降过程将造成受电弓滑板与接触网形成异常的摩擦损耗和撞击性的损伤。当硬点出现在分段接头、原件式分相、跨距两端或者连接线夹的定位点等位置时，很容易出现“打弓”现象，可能对设备造成极大的损害。
（二）电弧伤害。当受电弓与硬点相遇时，很容易产生接触网与受电弓分离的现象，严重影响到电力机车的正常取流，同时还可能导致在运行的过程中有大量的火花产生，造成受电弓和接触网受损，更为严重的可能导致接触网被烧断，严重影响行车的安全。
二、铁道电气化接触网硬点产生的原因
（一）接触悬挂方式质量的重要评价标准为接触网弹性的均匀程度。在进行接触网设计时，在关节式分相和绝缘锚段关节中采用具有较大重量的定位器件，很容易集中重量，进而导致定位器中的接触网出现十分严重的重量集中现象，最终使的该处的弹性无法达到规定要求。而且在设备原件以及分段分相接头的地方，上网连线，隔离开关以及避雷设备等都有一定的重量，这些都造成接触网线弹性度不均匀，在接触过程中容易引发受电弓出现较大的接触力突变，甚至在这一区域形成更大的冲击硬点。
（二）接触网悬挂形式的选用。由于受到来自悬挂方式、线路、机车运行等多方面的影响，因此应根据实际情况来选择接触网的悬挂形式。当悬挂方式选用半补偿的简单链形时，当有特殊情况发生时，可能导致锚段中部及下部与接触线之间出现的张力差较大，造成接触网的张力及弹性不均匀，导致在支点处容易出现硬点。同时，在转换接触线中由于三跨锚段关节存在一个由负坡度过渡到正坡度的过渡点，这时受电弓也会受到较大的冲击，因此，在考虑接触网的悬挂方式时要综合考虑环境和线路等多方面因素。
（三）日常检修原因。在进行日常检查接触网的过程中，接触线与分段绝缘设备或分相绝缘设备之间的连线过渡的平滑度不够，或者定位点处设置的设备发生临时调整，接触线与分相或分段绝缘设备之间的间隙过大也会使受电弓无法抬升到规定高度，导致出现硬点。或者在日常检查中，由于测量方法或测量工具的使用不恰当，都会使在跨距内的接触网线发生较为明显的变化。导致在高速通过的过程中，电力机车的受电弓形成过大的接触冲击，进而在接触网上形成硬点。再则，检修人员的专业技能不够，缺乏相关的技能培训，在检修过程中没有根据相关的规章制度进行，在作业过程中直接踩踏接触网线，这就使接触线的平直度受到严重影响，导致线面扭曲等并最终形成硬点。
（四）接触线材质的原因。高铁提速增加了对接触网线材质的要求，要降低接触网线硬点受接触材质产生的影响程度，必须改变传统的接触线的材质。如，在专线的高铁试车过程中出现连续的火花现象，其采用的是镁铜接触网线。反复运行后依旧有火花产生。最后对镁铜两种接触线材质进行研究发现，二者之间的波形和接触信号存在巨大的差异，进而得出不同的接触材质对弓网振动具有对应的影响，在进行弓网的选择时要注意是否匹配，同时，在定位器的选择过程中也应做到科学合理，避免接触网的质量集中而形成硬点。
三、接触网硬点的改进方法
通过上述对铁道电气化接触网硬点成因的分析，以我国现在的科学技术，还无法完全将硬点消除，只能通过整治和改进的方法来改善这一现象，其中改进和整治的策略包括：
（一）定位器：在改建京沪电气化铁路时，使用的是非限位定位器，槽型铝合金及轻型铝合金定位器。使得以往使用的镀锌钢管定位器的质量集中和质量过大的问题得到解决。西安铁科研究所于1994年研制出了具有防过量抬高功能的XTK多功能定位器，这种装置不但能阻尼振动，还能减弱定位器的“弹性”，使得硬点大幅度减少。
（二）导线接头处：在京沪线使用的是线索锚段配盘形式，这种无接头配盘设置，有效的解决了导线接头处的硬点问题。
（三）中心锚结：在京沪线铁路改建中，中心锚结是由THJ70铜绞线和接触线中心锚结组成。由于接触线正好处在中心锚结线夹处，造成质量增加，最终形成硬点。因此，在进行接触线的中心锚结安装时，悬挂高度要比接触线设计的高度高出20—30mm，以此便可减小硬点。同时，中心锚结线夹不能出现偏斜，避免由于不正确安装中心锚结线夹引发碰弓，撞弓而形成更大的硬点。
（四）电连接线：在进行电连接线操作时，无论是锚段关节电连接线、道岔电连接线，还是横向电连接线，在安装处都会对接触网增加附加重量导致质量集中的问题，导致硬点出现。这就需要在进行安装时，要端正线夹，不能出现一点偏斜，同时其安装点要超出设计值20—30mm，这样才能减少或消除硬点。其次，还必须考虑温度变化带来的接触线和承力索的伸缩，预留一定的电连线，防止线夹歪斜形成硬点。
（五）吊弦点处：在改建京沪电气化铁路时，采用的是滑动可调式整体吊弦、可调式整体吊弦和整体吊弦。为保证吊弦点长度的精确性，应用计算机进行长度计算，同时还应统一进行料库加工制作。在安装过程中，将设计安装位置在钢轨上标记出来，精确安装位置。吊弦点之间的高差尽可能为零，保证接触线在同一水平面，同时，吊弦线夹不能出现偏斜，避免硬点出现。
（六）线岔：京沪线仍然使用的是夹持式线岔（JL49-89）。由于在同一平面内正线和侧线出现交叉，而岔心处的两条导线在不同的水平线上，进而导致硬點出现。为改变这一现状就必须使用无交叉线岔，使岔心的两条导线处在同一水平面上，并且在过岔心时，侧线下锚，进而降低硬点。
四、结束语
目前，铁道电气化接触网的硬点问题还不能完全避免，因此我们只能采取相应的措施，降低其对行车的影响，从接触网的材质、施工及日常维护等方面着手，逐步实现消除硬点，提高铁道电气化接触网的施工技术。
参考文献：
[1]刘全胜.有关铁道电气化接触网产生硬点的原因分析与改进对策[J].西铁科技，2012，04：42-43.
[2]胡安晓.铁道电气化接触网硬点原因和改进方法[J].电气技术，2012，07：81-83.
[3]张健.浅析电气化铁路接触网硬点产生的原因及防治措施[J].内蒙古煤炭经济，2010，03：54-56.
[4]冯靖波.铁道电气化接触网硬点产生原因及改进措施[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2008，02：66-68.
[5]何宏叶.接触网硬点形成原因及减少接触网硬点产生的建议[J].上海铁道科技，2008，03：54-55+53.
[6]史凤明.接触网硬点的产生原因、危害及整治措施[J].科技创业家，2012，19：141.
关键词：铁道电气化 接触网 硬点 改进办法
接触网是电气化铁路的重要组成部分，同时也是电力机车高速运行的重要保证。电力机车从接触网处通过受电弓获得电能，进而保证电力机车高速运行时所需的电流。在理想情况下，电力机车受电弓与接触网之间处于恒定的接触压力状态。在接触线端匀速前进过程中，受电弓获得稳定的电压。但在实际运行中，存在接触线和受电弓之间的压力并不完全均匀，甚至会有离线现象出现，造成电力机车不能正常工作，因此，如何保证接触网络与受电弓的良好弓网关系成为当前铁道电气化接触网的研究重点。
一、铁道电气化接触网硬点的危害
造成受电弓在运行过程中发生瞬时变化的各种因素的总和就叫做硬点，造成这一变化的因素有许多，如空气流、线路等，这些都直接影响着弓网的状态。一般可将接触硬点的危害分为机械损伤和电弧伤害两种。
（一）机械损伤。当高速运转的电力机车通过接触网时，经过线路中硬点的受电弓多多少少会出现异常的下降，这种异常的下降过程将造成受电弓滑板与接触网形成异常的摩擦损耗和撞击性的损伤。当硬点出现在分段接头、原件式分相、跨距两端或者连接线夹的定位点等位置时，很容易出现“打弓”现象，可能对设备造成极大的损害。
（二）电弧伤害。当受电弓与硬点相遇时，很容易产生接触网与受电弓分离的现象，严重影响到电力机车的正常取流，同时还可能导致在运行的过程中有大量的火花产生，造成受电弓和接触网受损，更为严重的可能导致接触网被烧断，严重影响行车的安全。
二、铁道电气化接触网硬点产生的原因
（一）接触悬挂方式质量的重要评价标准为接触网弹性的均匀程度。在进行接触网设计时，在关节式分相和绝缘锚段关节中采用具有较大重量的定位器件，很容易集中重量，进而导致定位器中的接触网出现十分严重的重量集中现象，最终使的该处的弹性无法达到规定要求。而且在设备原件以及分段分相接头的地方，上网连线，隔离开关以及避雷设备等都有一定的重量，这些都造成接触网线弹性度不均匀，在接触过程中容易引发受电弓出现较大的接触力突变，甚至在这一区域形成更大的冲击硬点。
（二）接触网悬挂形式的选用。由于受到来自悬挂方式、线路、机车运行等多方面的影响，因此应根据实际情况来选择接触网的悬挂形式。当悬挂方式选用半补偿的简单链形时，当有特殊情况发生时，可能导致锚段中部及下部与接触线之间出现的张力差较大，造成接触网的张力及弹性不均匀，导致在支点处容易出现硬点。同时，在转换接触线中由于三跨锚段关节存在一个由负坡度过渡到正坡度的过渡点，这时受电弓也会受到较大的冲击，因此，在考虑接触网的悬挂方式时要综合考虑环境和线路等多方面因素。
（三）日常检修原因。在进行日常检查接触网的过程中，接触线与分段绝缘设备或分相绝缘设备之间的连线过渡的平滑度不够，或者定位点处设置的设备发生临时调整，接触线与分相或分段绝缘设备之间的间隙过大也会使受电弓无法抬升到规定高度，导致出现硬点。或者在日常检查中，由于测量方法或测量工具的使用不恰当，都会使在跨距内的接触网线发生较为明显的变化。导致在高速通过的过程中，电力机车的受电弓形成过大的接触冲击，进而在接触网上形成硬点。再则，检修人员的专业技能不够，缺乏相关的技能培训，在检修过程中没有根据相关的规章制度进行，在作业过程中直接踩踏接触网线，这就使接触线的平直度受到严重影响，导致线面扭曲等并最终形成硬点。
（四）接触线材质的原因。高铁提速增加了对接触网线材质的要求，要降低接触网线硬点受接触材质产生的影响程度，必须改变传统的接触线的材质。如，在专线的高铁试车过程中出现连续的火花现象，其采用的是镁铜接触网线。反复运行后依旧有火花产生。最后对镁铜两种接触线材质进行研究发现，二者之间的波形和接触信号存在巨大的差异，进而得出不同的接触材质对弓网振动具有对应的影响，在进行弓网的选择时要注意是否匹配，同时，在定位器的选择过程中也应做到科学合理，避免接触网的质量集中而形成硬点。
三、接触网硬点的改进方法
通过上述对铁道电气化接触网硬点成因的分析，以我国现在的科学技术，还无法完全将硬点消除，只能通过整治和改进的方法来改善这一现象，其中改进和整治的策略包括：
（一）定位器：在改建京沪电气化铁路时，使用的是非限位定位器，槽型铝合金及轻型铝合金定位器。使得以往使用的镀锌钢管定位器的质量集中和质量过大的问题得到解决。西安铁科研究所于1994年研制出了具有防过量抬高功能的XTK多功能定位器，这种装置不但能阻尼振动，还能减弱定位器的“弹性”，使得硬点大幅度减少。
（二）导线接头处：在京沪线使用的是线索锚段配盘形式，这种无接头配盘设置，有效的解决了导线接头处的硬点问题。
（三）中心锚结：在京沪线铁路改建中，中心锚结是由THJ70铜绞线和接触线中心锚结组成。由于接触线正好处在中心锚结线夹处，造成质量增加，最终形成硬点。因此，在进行接触线的中心锚结安装时，悬挂高度要比接触线设计的高度高出20—30mm，以此便可减小硬点。同时，中心锚结线夹不能出现偏斜，避免由于不正确安装中心锚结线夹引发碰弓，撞弓而形成更大的硬点。
（四）电连接线：在进行电连接线操作时，无论是锚段关节电连接线、道岔电连接线，还是横向电连接线，在安装处都会对接触网增加附加重量导致质量集中的问题，导致硬点出现。这就需要在进行安装时，要端正线夹，不能出现一点偏斜，同时其安装点要超出设计值20—30mm，这样才能减少或消除硬点。其次，还必须考虑温度变化带来的接触线和承力索的伸缩，预留一定的电连线，防止线夹歪斜形成硬点。
（五）吊弦点处：在改建京沪电气化铁路时，采用的是滑动可调式整体吊弦、可调式整体吊弦和整体吊弦。为保证吊弦点长度的精确性，应用计算机进行长度计算，同时还应统一进行料库加工制作。在安装过程中，将设计安装位置在钢轨上标记出来，精确安装位置。吊弦点之间的高差尽可能为零，保证接触线在同一水平面，同时，吊弦线夹不能出现偏斜，避免硬点出现。
（六）线岔：京沪线仍然使用的是夹持式线岔（JL49-89）。由于在同一平面内正线和侧线出现交叉，而岔心处的两条导线在不同的水平线上，进而导致硬點出现。为改变这一现状就必须使用无交叉线岔，使岔心的两条导线处在同一水平面上，并且在过岔心时，侧线下锚，进而降低硬点。
四、结束语
目前，铁道电气化接触网的硬点问题还不能完全避免，因此我们只能采取相应的措施，降低其对行车的影响，从接触网的材质、施工及日常维护等方面着手，逐步实现消除硬点，提高铁道电气化接触网的施工技术。
参考文献：
[1]刘全胜.有关铁道电气化接触网产生硬点的原因分析与改进对策[J].西铁科技，2012，04：42-43.
[2]胡安晓.铁道电气化接触网硬点原因和改进方法[J].电气技术，2012，07：81-83.
[3]张健.浅析电气化铁路接触网硬点产生的原因及防治措施[J].内蒙古煤炭经济，2010，03：54-56.
[4]冯靖波.铁道电气化接触网硬点产生原因及改进措施[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2008，02：66-68.
[5]何宏叶.接触网硬点形成原因及减少接触网硬点产生的建议[J].上海铁道科技，2008，03：54-55+53.
[6]史凤明.接触网硬点的产生原因、危害及整治措施[J].科技创业家，2012，19：141.