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摘要：地铁对于人们而言已经不再陌生，当前多个大城市中都具有了地铁这种交通工具，而地铁中接触网的弓网磨耗问题一直是人们重点研究的内容。与传统的透性接触网比较，地铁刚性接触网结构更加简单、接触线没有张力，不必担心断线问题，且净空要求不高。本文主要针对刚性接触网线路运行过程中引发弓网磨耗现象出现的原因进行了分析，并在此基础上提出了相应的改善对策，希望能够确保地铁接触网弓网可以在安全状态下运行。
关键词：城市地铁；刚性接触网；弓网异常磨耗
随着我国社会经济的不断发展，现如今已经有多个城市在地铁运营过程中投入使用刚性接触网，已经成为城市轨道交通线路地下段接触网的首选。与传统柔性接触网比较，刚性接触网有着更多的优势，但是即便其自身优势众多，可以通过实际运营情况来看大部分存在严重的弓网异常磨耗现象。弓网异常磨耗严重影响弓网间的取流质量，甚至会引发弓网事故，同时也将会大大减损接触线及受电弓滑板使用寿命，增加运营成本。本文分析了造成弓网异常磨耗的原因及危害，提出改善弓网异常磨耗的措施，对提升弓网的安全运营水平具有一定的意义。
1地铁接触网弓网磨耗主要表现
本文讲到的弓网磨耗其实所指的就是在受电弓滑板处分布的不均匀磨耗，其可以通过不同的形式表现出来。文章主要以以下几种比较常见的类型进行了论述。首先提到的是中心偏磨型磨耗（图1），也就是在受电弓滑板的中心部位出现的磨耗最为严重，过渡到弓角边时就越来越轻，甚至两端头各有约100ｍｍ尾端段接触面部位基本不发生磨耗。其接触表面磨耗形状呈残月形状，中间凹两边凸，凹陷程度直接影响受电弓滑板的使用寿命；其次，波浪型磨耗（图2）。波浪型磨耗是指磨耗不均匀地分布在受电弓滑板上，且具有随机性，导致滑板表面凹凸不平，有如海上波浪一样相互之间形成厚度差；第三，裂纹型磨损（图3）。裂纹型磨损主要是接触悬挂的导高变化，导致弓网间的机械连接状态发生突变，高速运行的受电弓滑板直接承受机械冲击，导致受电弓滑板上由于磨损严重出现裂纹，严重时本体受力结构受到破坏，甚至导致部分滑板从滑板处脱落。
2弓网异常磨耗的影响与危害
地铁运行过程中会因为很多方面的因素发生各种故障问题，继而导致地铁不能正常的运营。地铁弓网磨耗问题就是比较棘手的问题，不仅会使地铁运行受阻，而且还使运营维护成本增加。地铁接触线的不均匀磨耗会使受电弓不能够平滑过渡，慢慢的就会出现受电弓滑板不均匀磨耗。另外，对接触网系统的正常运行也是不利的，当列车行驶至线路曲线半径较大的地方时，受电弓滑板如一般锯齿刀一般刮损接触线，加剧磨耗的同时也成为影响受电弓滑板横向顺利滑行的安全隐患，特别严重时可能引起弓网故障。
3弓网异常磨耗产生的原因
（1）刚性接触网的弹性不佳。实际上刚性接触网自身并不具备弹性接触件，且导高非常的不平整，会造成受电弓出现颠簸状态。正是由于刚性接触网不能将自身的垂直方向振动能量进行全面释放，使得受电弓从导高较大部位逐渐向着较小方向蔓延，被迫撞击抬升接触网；而从导高较小的地方走向导高较大的地方时，容易离线诱发电气烧损。
（2）接触线拉出值布置不合理。其实，不管是传统的还是全新形式的，地铁接触网在进行布置时都有一定的规律，需要按照“之”字形进行安装和布置，这样才能确保拉出值大小能够逐渐过渡，避免接触线发生棱角状现象，刚性接触网也是如此。刚性接触网的运用与正弦曲线十分相似，拉出值上分布如正弦波。正弦波布置形式的目的是保证受电弓在工作范围内滑板磨耗均匀，理想情况下确实能够达到抑制不均匀磨耗的效果。但实际情况是，由于列车速度、弓网关系以及接触线的平面布置形式的不同；受电弓滑板各点与接触线接触的时间、次数以及频率是不相同的，而且在正弦波的布置方式下，受电弓滑板中心段与滑板两端相比，其接触时间及次数成倍的增长，越靠近滑板中心，磨耗的时间以及频率也越高。这也是中心偏磨型磨耗的形成机理之一。
（3）弓网自身接触力平衡性得不到有力保障。在日常工作过程中，相关工作人员在实际开展与地铁的接触网系统设计与施工作业时，假如在设置接触线与受电弓滑板中心距离时，将距离控制很远，那么动态弓网接触力就非常小，相反的则会很大，这在很大程度上使受电弓滑板中心段的机械磨耗程度增加。且在列车行驶过程中，弓网接触力随着列车运行速度的增大而增大，高速区段下受电弓会出现晃动。这也是中心偏磨型磨耗和波浪型磨耗的形成机理之一。
（4）维修整改有很大困难度。地铁正常运行过程中会定期接受相应的维护和保养，一般对地铁的车辆受电弓及接触网系统进行检修时多以周期检修为主。接触网及车辆检修项目众多，工作压力非常大，仅依靠传统的人工手动检测方法对硬点及磨耗检测根本不现实；且即便发现受电弓磨耗异常，也无法确定是哪个区段的弓网关系恶劣造成的。若未能及时更换受损的接触线及受电弓，磨耗异常的受电弓就会刮损全线的接触线，而全线接触线磨耗加重又反作用于其他受电弓滑板，道成恶性循环。
4弓网异常磨耗的预防及优化措施
（1）深入优化弓网选型。选择合适与地铁需求类型的材料才能够更好的避免和减缓各种不足的发生，所以针对于地铁的接触网弓网磨耗问题，就要选择针对性的材料类型。此外，地铁中的接触网与受电弓之间的关系是机械与电气连接的关系，所以他们之间的磨耗也息息相关。一般弓网之间的磨耗与接触点的允许电流基本上都是根据滑板与接触线的型号进行组合。不同型号的弓网在材料、结构等方面的组合影响了弓网的电接触特性、机械摩擦性以及受电弓的跟随性。地铁的接触线主要是铜或银铜合金材料。
（2）深入优化运行条件。在地铁正常运营过程中所涉及到的范围广泛，实际工作开展时需要多个部门人员共同努力，这样才能完成对接触网弓网运行的条件全面深入的优化，这样才能够保证其顺利运行。通常工作人员想要对弓网运行条件进行改善，可以从以下几方面着手进行，即：对刚性接触网的弹性进行改善、不断完善优化悬挂导高中的不足、对悬挂拉出值进行完善、创新和改革弓网的维护方案等等。
5结语
总而言之，当前地铁相关工作人员针对其运营要做出全方位的研究，其中比较突出的一项问题就是地铁接触网的弓网异常磨耗问题，要采取科学有效的措施进行预防和控制。其中所牵扯到的范围有理论设计、施工标准、维修模式、线路条件等等众多因素，需要相关人员共同努力完成研究，这样才能避免和减缓磨耗，降低地铁运营成本，确保地铁安全运营。
参考文献
[1]郭玉龙．地铁接触网磨耗之因分析［J］．城市建设理论研究电子版，2012（8）：32
[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