浅谈如何确保接触网满足受电弓运行要求

邓小桃(武汉铁路职业技术学院，湖北 武汉 430205）

接触网作为电气化铁路的重要组成部分，维护其良好的运行状态是保证电气化铁路安全运行的先决条件，接触网状态的好坏主要取决于各零部件强度是否足够、连接紧固是否牢靠、导电性是否满足电力机车取流要求、各项技术参数是否满足受电弓运行要求等，其中维护好接触网各项技术参数是接触网检修维护重要内容之一，因为电气化铁路接触网运行环境较恶劣，其有关参数会受气候变化、线路抬拨道、检修质量的好坏等因素的影响而发生变化，一旦不能满足机车受电弓运行要求，将会产生严重的弓网事故，其影响范围广，抢修恢复时间长，会对铁路运输造成严重的影响，因此必须根据受电弓的运行特点，有针对性地对接触网进行维修维护，确保受电弓运行安全。

1 受电弓运行特点

受电弓是电力机车从接触网获取电能的取流设备。一般情况下：160km/h时速的受电弓本体弓头长度为1950mm，受电弓弓头工作宽度为1450mm。接触网与受电弓的关系为动态关系，电力机车运行过程中，受电弓除沿铁路线路平行运行外，还有向上、向下方向的震动量和向左、向右方向的摆动量，且其最大震动量和最大摆动量随机车受电弓的型号和运行状态不同而发生变化，受电弓动态包络线如图2所示,机车运行过程中，受电弓上下震动量为Δh，左右摆动量为ΔL。

图2 受电弓动态包络线

2 影响受电弓与接触网相对位置的主要因素

受电弓与接触网相对位置主要考虑的是受电弓运行中所涉及的范围相对接触网设备的距离，当接触网设备侵入受电弓动态包络线范围时，就有可能造成受电弓被接触网设备打坏或者接触网设备被受电弓打坏，从而发生弓网事故。影响弓网关系的因素主要有以下几个方面。

2.1 受电弓本体长度的影响

受电弓的长度对某个型号来说是固定的，作为接触网设备运营单位，必须了解管内相关线路电力机车所用受电弓最大长度及其有效工作长度，为弓网关系分析提供可靠数据。

2.2 受电弓安装误差的影响

受电弓安装误差将直接影响受电弓动态包络线所涉及的范围，因此考虑弓网关系时必须考虑一定的冗余。

2.3 铁路线路状况的影响

2.3.1 曲线处外轨超高的影响

机车在曲线处运行时，因外轨超高产生受电弓向曲线内侧的偏移，当超高变化Δh时，对设计导高6000mm区段，受电弓的偏移变化量ΔC约为4.18Δh，对设计导高6450mm区段，受电弓偏移变化量ΔC约为4.48Δh；超高增加，则ΔC值向曲内偏移，超高减小，则ΔC值向曲外偏移。

2.3.2 线路缺陷的影响

线路缺陷引起的机车晃动当然也会影响到受电弓，如线路起伏、线路超高变化等，其中超高变化影响更明显。

2.3.3 铁路线路抬拨道施工的影响

线路抬拨道不仅改变接触导线对铁路线路的高度和拉出值，还改变接触网支柱和腕臂对线路的侧面限界，从而改变受电弓对接触网设备的弓网关系。

2.4 电力机车运行速度的影响

受电弓动态包络线范围与机车速度密切相关。速度越高，受电弓动态包络线的范围越大。特别是在曲线区段，由于受曲线运动离心力和速度的共同影响，受电弓左右摆动量更大。

2.5 接触线的动态抬升量的影响

接触线抬升后不仅改变接触线的高度，同时还改变受电弓中心对腕臂的距离，改变受电弓距定位器底座的距离等，当腕臂对线路中心距离不够大，或者定位器底座距受电弓距离不够时，就有可能造成弓网事故。

2.6 线岔始触区、关节非支处是否有侵入受电弓动态包络线的情况

线岔始触区非支抬高是否满足要求、始触区内是否有线夹、锚段关节转换柱处非支抬高是否满足要求等，都对弓网关系有直接的影响。

综上所述，影响接触网设备与受电弓关系的因素主要有受电弓长度、受电弓安装误差、铁路线路运行状况、接触网的动态抬升量和线岔、锚段关节技术参数等方面的内容。受电弓是紧贴导线下表面运行的，由于机车运行速度较高，受电弓动态包络线范围内不允许有接触网零部件或者线夹等障碍物；否则，就可能形成硬点或打弓，严重的可能引发弓网故障。另外，对于线岔、锚段关节等有双支或多支导线交叉或并行运行的处所，如果在受电弓动态包络线范围内非支或侧线抬高不够，则容易钻弓，刮坏受电弓或接触线。因此，在接触网检修维护时，必须对相关因素做充分考虑，确保弓网关系的最佳状态。

3 接触网检修中针对不同的情况应采取的措施

3.1 严格控制拉出值大小

拉出值是接触线对受电弓中心的距离，拉出值过大，或者曲线区段跨中接触线偏移值过大，就会有电力机车钻弓或脱弓的危险，过小会增加受电弓的集中磨耗，减少受电弓的使用寿命，因此接触网检修时，应严格控制接触线拉出值的大小，使其满足运行规范要求。

3.2 严格控制接触线高度

按接触网运行检修规范要求，单箱区段，设计导高6000mm，最低不得低于5700mm，最高不得高于6500mm；双箱区段，设计导高6450mm，最低不得低于6330mm，最高不得高于6500mm，接触网检修时应严格遵守这一标准。配合线路抬拨道检修施工时，在规定范围内调整导高的同时，还必须考虑到腕臂及相关零部件是否会侵入受电弓动态包络线的范围，特别是接触线随轨面抬高时，斜腕臂距受电弓中心的距离从下到上一次减小，这时必须同时对腕臂做相应调整，使其及其相关零部件处于受电弓动态包络线范围之外。

3.3 严格控制斜腕臂距受电弓中心的距离

接触网支撑装置的斜腕臂对受电弓的影响主要出现在支柱侧面限界受限或铁路线净空受限的处所，必须根据受电弓的长短和受电弓的运行特点，确定受电弓运行过程中其中心距斜腕臂的距离，确保斜腕臂不侵入受电弓动态包络线。

3.4 严格控制定位器坡度和止钉间隙

定位器坡度必须保证定位器底座不侵入受电弓动态包络线范围。定位器坡度的大小应能满足定位点接触线向上抬高200mm或抬至最高点后，定位器最低点（包含定位器底座）高于导线面50mm以上。针对限位定位器，必须根据产品说明，严格控制止钉间隙的大小。

3.5 严格控制线岔和锚段关节处非支抬高量

线岔两接触线相距500mm处的高差，当两支均为工作支时，正线线岔侧线接触线比正线接触线高10～30mm，侧线线岔两接触线高差不大于30mm，当一支为非工作支时，非工作支接触线比工作支接触线抬高50～100mm。线岔检调时，必须严格遵循有关标准，严防占弓事故发生。

锚段关节转换柱处非工作支的抬高必须符合设计要求，下锚支接触线的垂直投影与线路钢轨交叉处，相对于工作支，非支抬高不低于300mm。

3.6 受电弓动态包络线范围内不应有线夹等零部件

受电弓动态包络线范围内，各种线夹下表面应平行于轨面连线。特别是锚段关节、线岔或有渡线交叉的处所，受电弓理论运行中心线左右1000mm范围内，各种线夹不应偏斜（相对于轨面连线）；曲线区段，承力索与导线连线应垂直于轨面连线，严禁承力索向曲线外侧偏移。线岔始触区内不应有线夹。考虑到列车提速后受电弓动态包络线范围的增大，始触区400～900mm的范围内不得有任何线夹。

4 结束语

综上所述，接触网与受电弓的关系分析在接触网运行检修中至关重要，接触网为露天架设设备，受影响因素多且错综复杂，以上仅对接触网运行检修过程中主要的弓网关系情况进行了分析，实际运行管理中还有许多情况需要考虑，总之，遇到具体情况必须具体分析，力争做到万无一失，否则，一旦发生弓网事故，往往对铁路运输影响范围广，事故发生后恢复难度大，严重影响铁路运行安全和运输效益，给铁路系统造成巨大损失。

［1］吉鹏霄．接触网[J]．北京：化学工业出版社，2011．

［2］于万聚．高速电气化铁路接触网[J]．成都：西南交通大学出版社，2003．

［3］铁路技术管理规程[S].铁道部令第29号，2007年4月1日施行．