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摘要：随着近年来我国铁路事业飞速发展，铁路的大面积提速对接触网性能的要求也随之提高，当前的柔性悬挂方式已难以满足技术要求。尤其在低净空隧道内，如何保证电气化线路上机车的良好受流已成为一个亟待解决的问题。相对于柔性悬挂来说，刚性悬挂接触网具有的出色安全性和稳定性备受业内关注，在电气化铁路隧道领域逐步得到广泛应用。本文主要分析了地铁刚性悬挂接触网弓网关系及性能改进措施，以供参考。
关键词：地铁;刚性悬挂接触网;受电弓;弓网关系;改进措施
引 言：架空刚性悬挂方式具有接触线无张力、允许磨耗大、载流量大、结构简单、施工方便以及无断线、可靠性高等诸多优点，在国内外铁路低净空、长大隧道以及地铁中得到越来越广泛的应用。尤其是悬挂接触网弓网关系的研究，是目前比较关注的重点问题。
1刚性悬挂接触网特点
1.1刚性接触网结构简单合理
1.1.1刚性接触悬挂结构简单、无张力，不需要重力补偿装置，不用顾及受流时的接触线振动、导线抬升和采用柔性悬挂时的空间占用问题。隧道的净空高度可降低50～100mm，不存在通过长大空间实施难度大的问题。但采用柔性悬挂结构则不同，柔性悬挂的接触线、承力索采用张力架设，锚段长度1500mm左右。如果柔性悬挂需要在区间内采用重力式补偿装置瞎猫，那么要在马蹄形和圆形隧道内预留下毛装置的安装空间，如此一来，对隧道的土建工程影响非常大，施工困难。
1.1.2采用锚段关节来过渡折返线、渡线、交叉渡线等位置时，不需要添加任何补偿装置，因刚性接触网结构本身是无张力的，大大节省了隧道空间，而且结构简单。而柔性悬挂接触网的布置较复杂，一般用重力补偿装置和无补偿装置在锚段两端。尤其在采用重力式补偿装置时，占用空间较大，与其他管线、线路干扰很多。
1.1.3产生的电火花较少。在分段绝缘器上安装密闭开关可以有效减少电火花。通过运行数据显示，即使机车运营时速度达到110/h也没有电火花的产生。
1.2刚性接触网的可靠性
刚性接触网的无补偿张力，且无汇流排断裂和接触线断开的情况，因此避免了类似柔性悬挂的烧融、不均匀磨损、钻弓、接触线缺陷、高温软化等断线事故。刚性悬挂中所出的都是点故障，影响范围小，处理简单。柔性悬挂出现故障的处理。柔性悬挂存在张力，有断线可能，一旦发生故障，短时间难以迅速恢复，尤其是在拆卸一个锚段的接触网时施工难度较大。在维修障锚段的时候需要对两端都进行拆卸，每个悬挂点都需要拆卸过程，拆卸不彻底会造成连锁故障，扩大故障范围;刚性悬挂故障时与隧道内其他线路基本不互相干扰，尤其是更换接触线时，由于刚性接触网的点故障特性，可以对接触线一段一段的进行更换，无张力支撑，大大缩短维修工期;刚性悬挂接触网在轻微磨损时车辆仍可以低速继续运行;刚性悬挂接触网可加装防雨罩对接触线进行防雨防水保护，避免接触线腐蚀，导致断线断网的事故发生;刚性悬挂接触网的跨距小，移动量小，变形量小，带点部件发生对地短路故障的概率小。
1.3刚性悬挂接触网的安全性
柔性悬挂接触网在设备关节处安装有重力下锚张力装置，会对隧道施加拉力，而位于悬挂点处的衬砌还要受到其他一些附加负荷，导致采用柔性悬挂的电气化铁路存在一些较大安全隐患。而在悬挂点处刚性悬挂接触网因其只有自重，因而没有类似柔性悬挂的安全隐患。刚性悬挂接触网上具有的膨胀关节消除了接触网上的张力作用，并且弓网间具有的均一压力使接触网的磨损均匀，突发性的断线的可能性不复存在，使电气化铁路的运营更加安全可靠性。刚性悬挂发生的故障通常是点故障，而柔性悬挂的故障范围较刚性悬挂要大，通常是一整个锚段，所以刚性悬挂发生事故范围比柔性悬挂小。因而刚性悬挂接触网所需的运营维护较少，不管是日常运营的维护，还是导线更换或事故抢修，刚性悬挂所需的工作量都要比柔性悬挂少。
2刚性接触网弓网关系的现状
目前，虽然说刚性接触网结构稳定，整体运行效果良好，由于刚性悬挂存在弹性不及柔性悬挂以及拉出值的调节把握难度大，加上空间限制，特别是地铁车站刚性悬挂的弓网关系更是值得研究，目前，国内有一部分刊物发表了相关弓网关系的文章，但是，对地铁车站内的刚性悬挂弓网关系研究甚少。然而由于受电弓磨耗不规则，破坏了弓网之间的正常磨耗，造成了接触线的磨耗不均匀，受电弓两端磨出的凹槽使锚段中部接触线产生偏磨现象。接触线磨耗不均匀，即接触线工作面不平滑，也会加速受电弓磨耗不规则，形成恶性循环。以上问题造成的影响就是弓网关系恶化，弓网之间容易离线、打火和拉弧，严重时可能烧损接触线、受电弓碳滑板或者其他接触网设备，影响机车受流质量。
3地铁刚性悬挂接触网弓网关系改进措施
3.1 刚性接触网在布置过程中的方式和建议
要想对受电弓碳滑板的磨耗问题进行有效的处理和解决，可以对弓网之间的关系进行积极合理的改善，因此可以从刚性接触网在布置过程中的主要方式来进行分析：机车在进站区或者在出站的过程中，速度会由快逐渐到慢或者是由慢变快，因此，电弓碳滑板中的磨损率也将跟随机车速度的提高而逐渐变大，且在高速区的磨损率达到最大程度。所以充分分析低速区中的最大拉出值，考虑适当进行减小，并结合锚段正弦波在进行布置方式的过程其正弦波周期出现增大的现象，只有这样才能对碳滑板中心部位之间的磨耗进行提高。
3.2 刚性悬挂进一步把无弹性的绝缘子替换为弹性绝缘组件
如果架空刚性接触网中的汇流排在弹性绝缘悬挂组件上进行安装，在其相关自重的作用下，弹性绝缘组件中的橡胶弹性元件会在一定程度上出现变形现象，进而达到应力应变平衡。
在运行的过程中由于受到电弓刚性接触网的作用，进一步引起橡胶弹性元件的变形从而开始恢复，能有效的避免受电弓对刚性接触网产生不必要的冲击，只有这样才能让刚性悬挂受流变得更加平稳，不仅能有效的减少接触线的布置，同时也会降低受电弓碳滑板的磨耗。
对于架空刚性接触网而言，其中所使用的弹性绝缘悬挂组件是不可缺少的重要零部件，它能够起到固定以及支撑的作用，充分的要求弹性绝缘悬挂组件应在径向方向存在相对来说比较大的刚度，并且在轴向上应该具有较好的高弹性，具有大的刚度，这样才能对受电弓运行过程中的平稳需求进行满足。
3.3 车站刚性悬挂在进行安装调试过程中的意见
3.3.1 对于顶配加工来说，其是否能够结合施工过程中的测量数据和设计图纸选择出相对比较准确的刚性悬挂支架类型，检验改革支架中的类部件质量是否符合设计要求，对磨耗存在着相对较大的影响，隧道中的锚栓在进行安装硬化之后，可以使用刚性悬挂支架进行有效的安装，结合施工过程中的测量选择使用刚性悬挂支架的类型，与此同时结合相关设计需求对刚性悬挂支架进行安装，将其初调试在设计位置上。
3.3.2 在进行垂直悬吊定位装置的过程中应该按设计要求进行相应的安装，贴顶应将垂直悬吊安装底座调至水平，整个悬吊装置安装到位要稳固，支撑面顺线路铅垂。
4 结语
综上所述，架空刚性悬挂接触网，适当调整汇流排平面布局形态，增加正弦波频率，增大接触线相对于受电弓中心轨迹的斜率，能有效解决受电弓不均匀磨耗问题;道岔处刚性悬挂尽可能根据受电弓碳滑板表面曲线特征进行平立面布置，并将布置方案作为标准定位，能有效的改善弓网关系，延长接触线与受电弓的使用寿命并提高运行的可靠性。
参考文献
[1]何莉.刚性接触网弓网异常磨耗预防性措施[J].城市軌道交通研究.2020（10）.
[2]孙力.电气化铁路接触网故障分析及防护措施[J].四川水泥.2019（05）.
关键词：地铁;刚性悬挂接触网;受电弓;弓网关系;改进措施
引 言：架空刚性悬挂方式具有接触线无张力、允许磨耗大、载流量大、结构简单、施工方便以及无断线、可靠性高等诸多优点，在国内外铁路低净空、长大隧道以及地铁中得到越来越广泛的应用。尤其是悬挂接触网弓网关系的研究，是目前比较关注的重点问题。
1刚性悬挂接触网特点
1.1刚性接触网结构简单合理
1.1.1刚性接触悬挂结构简单、无张力，不需要重力补偿装置，不用顾及受流时的接触线振动、导线抬升和采用柔性悬挂时的空间占用问题。隧道的净空高度可降低50～100mm，不存在通过长大空间实施难度大的问题。但采用柔性悬挂结构则不同，柔性悬挂的接触线、承力索采用张力架设，锚段长度1500mm左右。如果柔性悬挂需要在区间内采用重力式补偿装置瞎猫，那么要在马蹄形和圆形隧道内预留下毛装置的安装空间，如此一来，对隧道的土建工程影响非常大，施工困难。
1.1.2采用锚段关节来过渡折返线、渡线、交叉渡线等位置时，不需要添加任何补偿装置，因刚性接触网结构本身是无张力的，大大节省了隧道空间，而且结构简单。而柔性悬挂接触网的布置较复杂，一般用重力补偿装置和无补偿装置在锚段两端。尤其在采用重力式补偿装置时，占用空间较大，与其他管线、线路干扰很多。
1.1.3产生的电火花较少。在分段绝缘器上安装密闭开关可以有效减少电火花。通过运行数据显示，即使机车运营时速度达到110/h也没有电火花的产生。
1.2刚性接触网的可靠性
刚性接触网的无补偿张力，且无汇流排断裂和接触线断开的情况，因此避免了类似柔性悬挂的烧融、不均匀磨损、钻弓、接触线缺陷、高温软化等断线事故。刚性悬挂中所出的都是点故障，影响范围小，处理简单。柔性悬挂出现故障的处理。柔性悬挂存在张力，有断线可能，一旦发生故障，短时间难以迅速恢复，尤其是在拆卸一个锚段的接触网时施工难度较大。在维修障锚段的时候需要对两端都进行拆卸，每个悬挂点都需要拆卸过程，拆卸不彻底会造成连锁故障，扩大故障范围;刚性悬挂故障时与隧道内其他线路基本不互相干扰，尤其是更换接触线时，由于刚性接触网的点故障特性，可以对接触线一段一段的进行更换，无张力支撑，大大缩短维修工期;刚性悬挂接触网在轻微磨损时车辆仍可以低速继续运行;刚性悬挂接触网可加装防雨罩对接触线进行防雨防水保护，避免接触线腐蚀，导致断线断网的事故发生;刚性悬挂接触网的跨距小，移动量小，变形量小，带点部件发生对地短路故障的概率小。
1.3刚性悬挂接触网的安全性
柔性悬挂接触网在设备关节处安装有重力下锚张力装置，会对隧道施加拉力，而位于悬挂点处的衬砌还要受到其他一些附加负荷，导致采用柔性悬挂的电气化铁路存在一些较大安全隐患。而在悬挂点处刚性悬挂接触网因其只有自重，因而没有类似柔性悬挂的安全隐患。刚性悬挂接触网上具有的膨胀关节消除了接触网上的张力作用，并且弓网间具有的均一压力使接触网的磨损均匀，突发性的断线的可能性不复存在，使电气化铁路的运营更加安全可靠性。刚性悬挂发生的故障通常是点故障，而柔性悬挂的故障范围较刚性悬挂要大，通常是一整个锚段，所以刚性悬挂发生事故范围比柔性悬挂小。因而刚性悬挂接触网所需的运营维护较少，不管是日常运营的维护，还是导线更换或事故抢修，刚性悬挂所需的工作量都要比柔性悬挂少。
2刚性接触网弓网关系的现状
目前，虽然说刚性接触网结构稳定，整体运行效果良好，由于刚性悬挂存在弹性不及柔性悬挂以及拉出值的调节把握难度大，加上空间限制，特别是地铁车站刚性悬挂的弓网关系更是值得研究，目前，国内有一部分刊物发表了相关弓网关系的文章，但是，对地铁车站内的刚性悬挂弓网关系研究甚少。然而由于受电弓磨耗不规则，破坏了弓网之间的正常磨耗，造成了接触线的磨耗不均匀，受电弓两端磨出的凹槽使锚段中部接触线产生偏磨现象。接触线磨耗不均匀，即接触线工作面不平滑，也会加速受电弓磨耗不规则，形成恶性循环。以上问题造成的影响就是弓网关系恶化，弓网之间容易离线、打火和拉弧，严重时可能烧损接触线、受电弓碳滑板或者其他接触网设备，影响机车受流质量。
3地铁刚性悬挂接触网弓网关系改进措施
3.1 刚性接触网在布置过程中的方式和建议
要想对受电弓碳滑板的磨耗问题进行有效的处理和解决，可以对弓网之间的关系进行积极合理的改善，因此可以从刚性接触网在布置过程中的主要方式来进行分析：机车在进站区或者在出站的过程中，速度会由快逐渐到慢或者是由慢变快，因此，电弓碳滑板中的磨损率也将跟随机车速度的提高而逐渐变大，且在高速区的磨损率达到最大程度。所以充分分析低速区中的最大拉出值，考虑适当进行减小，并结合锚段正弦波在进行布置方式的过程其正弦波周期出现增大的现象，只有这样才能对碳滑板中心部位之间的磨耗进行提高。
3.2 刚性悬挂进一步把无弹性的绝缘子替换为弹性绝缘组件
如果架空刚性接触网中的汇流排在弹性绝缘悬挂组件上进行安装，在其相关自重的作用下，弹性绝缘组件中的橡胶弹性元件会在一定程度上出现变形现象，进而达到应力应变平衡。
在运行的过程中由于受到电弓刚性接触网的作用，进一步引起橡胶弹性元件的变形从而开始恢复，能有效的避免受电弓对刚性接触网产生不必要的冲击，只有这样才能让刚性悬挂受流变得更加平稳，不仅能有效的减少接触线的布置，同时也会降低受电弓碳滑板的磨耗。
对于架空刚性接触网而言，其中所使用的弹性绝缘悬挂组件是不可缺少的重要零部件，它能够起到固定以及支撑的作用，充分的要求弹性绝缘悬挂组件应在径向方向存在相对来说比较大的刚度，并且在轴向上应该具有较好的高弹性，具有大的刚度，这样才能对受电弓运行过程中的平稳需求进行满足。
3.3 车站刚性悬挂在进行安装调试过程中的意见
3.3.1 对于顶配加工来说，其是否能够结合施工过程中的测量数据和设计图纸选择出相对比较准确的刚性悬挂支架类型，检验改革支架中的类部件质量是否符合设计要求，对磨耗存在着相对较大的影响，隧道中的锚栓在进行安装硬化之后，可以使用刚性悬挂支架进行有效的安装，结合施工过程中的测量选择使用刚性悬挂支架的类型，与此同时结合相关设计需求对刚性悬挂支架进行安装，将其初调试在设计位置上。
3.3.2 在进行垂直悬吊定位装置的过程中应该按设计要求进行相应的安装，贴顶应将垂直悬吊安装底座调至水平，整个悬吊装置安装到位要稳固，支撑面顺线路铅垂。
4 结语
综上所述，架空刚性悬挂接触网，适当调整汇流排平面布局形态，增加正弦波频率，增大接触线相对于受电弓中心轨迹的斜率，能有效解决受电弓不均匀磨耗问题;道岔处刚性悬挂尽可能根据受电弓碳滑板表面曲线特征进行平立面布置，并将布置方案作为标准定位，能有效的改善弓网关系，延长接触线与受电弓的使用寿命并提高运行的可靠性。
参考文献
[1]何莉.刚性接触网弓网异常磨耗预防性措施[J].城市軌道交通研究.2020（10）.
[2]孙力.电气化铁路接触网故障分析及防护措施[J].四川水泥.2019（05）.