架空刚性接触网弓网异常磨耗处理措施

卢海龙

南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司 广西南宁 530000

南宁地铁2号线设计运营速度80km/h，2017年12月28日一期工程（玉洞-西津）开通运营，其运营里程21.54km，2020年11月23日东延线二期工程（坛泽-玉洞）开通运营，新增运营里程5.73km。

1 弓网异常磨耗情况介绍

自2020年11月23日，2号线东延线开通全线贯通运营，12月中旬开始，接触网受电弓关系发生恶化，受电弓碳滑板磨耗急剧上升，出现不规则磨耗，主要表现为偏磨、表面粗糙（像磨刀石的表面）等；全线接触线都有不同程度的异常磨耗，主要表现为麻面、刮痕、毛刺等[1]。

2 弓网设备现场调查

2.1 接触网专业的现场调查

（1）接触线磨耗现场检查情况：接触网专业对2号线及东延线接触网进行现场调查，发现2号线玉洞-西津站正线不仅原有异常磨耗点发生磨耗情况变化，连之前无异常磨耗的接触线均出现磨耗上升的情况，接触线磨耗截面宽度由原1-3mm扩展为4-8mm；2号线东延线正线所有接触线磨耗截面宽度均有4-8mm。接触线磨耗截面新，表面呈麻面、刮痕、毛刺（见图1）。

（2）接触网拉出值分布情况：2号线正线共6276个定位，其中拉出值正值（面向西津方向右侧）共3138个，拉出值负值共3138 个。2号线东延线正线共1889个定位，其中拉出值正值共 941个，拉出值负值共948 个。2号线及东延线接触网拉出值分布图（见图2）。

（3）接触网重点设备现场调查情况：锚段关节各部螺栓紧固力矩、技术参数进行测量及检查。经检查各部螺栓紧固力矩达标；测量锚段关节技术参数符合要求；检查发现锚段关节非工作支的汇流排终端接触线共有25处磨耗较大或受冲击的情况，且磨耗最大的接触线磨耗宽度达11mm。（汇流排翘头处起始处高于工作支至少7mm，正常情况下此处受电弓不与接触线接触且间距至少7mm），不应出现接触线受冲击的现象（见图3）。

分段绝缘器各部螺栓紧固力矩、技术参数进行测量及检查。经检查各部螺栓紧固力矩达标；测量分段绝缘器技术参数符合要求；检查发现坛泽站、西津站折返线分段绝缘器铜导流滑板有类似刮伤的磨耗痕迹[2]。（见图4）

2.2 电客车受电弓的现场调查

（1）受电弓本体状态检查。检查底架、气囊升弓装置、下臂杆、上框架和弓头、拉杆等无变形、裂纹、损伤现象，各部螺栓力矩达标；接触压力符合要求。

（2）受电弓碳滑板磨耗情况调查。受电弓碳滑板表面呈现不规则磨耗，表面存在电烧蚀的黑色痕迹，表面非常粗糙，部分受电弓碳滑板表面存在黑色轻微烧灼烧伤痕迹，黑色烧蚀点延碳滑板纵向呈点状分布于碳滑板表面[3]。碳滑板侧面存在电腐蚀痕迹，痕迹周围出现多处小面积崩缺现象（见图5）。

（3）受电弓碳滑板异常磨耗位置相对与接触网拉出值分布情况调查。对已更换下的碳滑板和返回车库后的碳滑板检查，其中最大磨耗截面位置分布于拉出值0-50mm的22根，拉出值50-100mm的175根，拉出值100-150mm的3根，拉出值150-200mm的0根，拉出值200-250mm的0根。

（4）其他情况。在车顶空调及贯通道顶部表面缝隙处，发现大量铜粉等金属物质残留。

2.3 线路状况现场调查

线路几何尺寸测量。线路专业人员对正线几何尺寸进行测量，线路几何尺寸符合要求，无超限处所。

重点磨耗处所线路基本情况调查。针对正线59处接触线异常磨耗严重处所的线路基本情况进行调查，发现分布在直线区段有34处（线路坡度＜10‰的有18处、线路坡度≧10‰且＜20‰的有2处，线路坡度≧20‰且＜30‰的有14处）、曲线区段有25处（圆缓区段6处，缓直区段8处；线路坡度＜10‰的有4处，线路坡度≧10‰且＜20‰的有2处，线路坡度≧20‰且＜30‰的有5处），其中减震道床有14处、普通道床有45处。

3 异常磨耗原因分析

3.1 接触网拉出值分布是否合理原因分析

根据2号线及东延线接触网拉出值分布图及受电弓碳滑板异常磨耗位置相对与接触网拉出值分布情况调查分析，拉出值正反定位分布基本一致，接触网拉出值分布情况与受电弓碳滑板异常磨耗位置并不是完全吻合。因此可以排除接触网拉出值分布原因造成的弓网异常磨耗[4]。

3.2 接触网重点设备情况原因分析

根据接触网重点设备现场调查情况，锚段关节、分段绝缘器各部螺栓紧固力矩达标，技术参数符合要求；因此可以排除接触网重点设备原因造成的弓网异常磨耗。

3.3 受电弓本体状态原因分析

根据受电弓本体状态检查无变形、裂纹、损伤现象，各部螺栓力矩达标；接触压力符合要求；因此可以排除受电弓本体状态原因造成的弓网异常磨耗。

3.4 线路状况原因分析

根据线路几何尺寸测量及重点磨耗处所线路基本情况调查，线路几何尺寸符合要求，无超限处所；正线59处接触线异常磨耗严重处所的线路基本情况分布有直线区段和曲线区段，道床结构分布有减震道床和普通道床；因此可以排除线路状况原因造成的弓网异常磨耗。

3.5 结合调查情况及弓网磨耗原理原因分析

根据接触线磨耗、受电弓碳滑板磨耗现场调查情况及在车顶空调及贯通道顶部表面缝隙处发现的大量铜粉分析。初步判断此次弓网异常磨耗造成的主要原因是弓网间相互摩擦产生的机械磨耗所致，接触线与受电弓碳滑板表面相当于两把锉刀，在弓网相互作用下相互锉磨。从而导致弓网关系持续恶化，导致部分接触网产生烧伤点，部分受电弓碳滑板表面有黑色轻微烧灼烧伤痕迹并出现多处小面积崩缺现象。

4 处理措施

解决接触线与受电弓碳滑板相互锉磨的现象最直接最根本的措施是直接“格式化”，即前一晚将第二天要参与运营的所有电客车受电弓碳滑板全部更换新的碳滑板，将正线、折返线所有锚段接触网的接触线全部更换新接触线（由于更换正线所有锚段接触网的接触线工作量太大，不可能一夜之间全部更换完成，经研究采用全线打磨接触线的方式代替更换）。具体措施如下：

4.1 维修中心接触网专业

组织线网接触网工，开展2号线及东延线接触线打磨，为保证打磨效果计划用两个晚上（1月20日、1月21日）将全线正线、折返线（不含出入段线）265个锚段接触线打磨两次。

将达到换线条件、磨耗较为严重的秀厢站-三十三中站上行Y76锚段、玉洞站-金象站上行Y04锚段、玉洞站-金象站下行Z07锚段、火车站-明秀路站上行Y63锚段等8个锚段接触线进行换线。

4.2 车辆中心电客车检修专业

组织线网车辆检修工，与接触网专业同步利用两个晚上（第一个晚上完成更换的电客车先不上线运营）完成要上线运营的22列电客车受电弓碳滑板的更换，并保证更换全新受电弓碳滑板的电客车与接触网专业完成第二次打磨时间相同开始上线运营。

5 效果验证

为验证“处理措施”的有效性，维修中心接触网专业开展全线接触线的检查，并自1月21日起对2号线及东延线重点异常磨耗进行周期监测。车辆中心电客车检修专业开展电客车受电弓碳滑板磨耗情况周期普查测量。以下是6个月跟进的情况：

5.1 现场情况调查

（1）接触网专业现场调查。经接触网专业人员查看全线正线、折返线接触线表面光滑、未产生新的麻面、刮痕、毛刺、拉丝，重点设备锚段关节、分段绝缘器拉弧烧伤处未有新的拉弧痕迹及新的冲击痕迹。（见图6）

（2）车辆中心电客车检修专业。经电客车检修专业人员查看受电弓碳滑板表面发黑发亮、磨耗面均匀，凹陷区域边缘距离中心点较为对称，表面无崩缺、裂纹、烧伤痕迹。（见图7）

5.2 弓网磨耗情况趋势分析

（1）接触线磨耗截面宽度趋势分析。自2020年11月23日起测量2号线及东延线重点异常磨耗处所接触线磨耗截面宽度数据，统计平均磨耗情况趋势分析（见图8）：

由图8可知，自1月22日全线正线、折返线（不含出入段线）265个锚段接触线打磨后，重点异常磨耗处所接触线磨耗截面宽度由原来4.6mm将至0.11mm。结合6个月的周期监测结果分析，目前接触线磨耗磨耗已趋于平稳。

（2）受电弓碳滑板高度磨耗比趋势分析。自2020年11月起起测量的碳滑板厚度数据，电客车受电弓碳滑板高度磨耗比趋势（见图9）：

由图9可知，自1月22日更换新的受电弓碳滑板至7月22日碳滑板高度磨耗比为0.58mm/万km，低于行业标准1.50mm/万km。结合6个月的普查测量结果分析，目前受电弓碳滑板磨耗已趋于平稳。

6 结语

通过效果验证，证明所采取的处理措施正确有效。同时为了更好的巩固弓网磨耗效果后续工作中维修中心接触网专业将持续开展2号线及东延线重点异常磨耗进行周期监测，结合2号线一期工程出现过的弓网异常磨耗现象处理经验对接触网技术参数（导高按设计值误差+3mm、拉出值按设计值误差±5mm）进行优化调整；车辆中心电客车检修专业除按要求开展日常检修修程外，增加碳滑板检查频次，并对碳滑板进行打磨保养，提升了弓网之间跟随性，确保弓网磨耗持续平稳。