浅谈影响高速铁路接触网零部件运行稳定性的因素
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【摘 要】随着科学技术的不断发展和高速铁路建设技术的升级，我国高铁建设技术已经日趋成熟，为人们提供了快速、安全、稳定、可靠的出行方式。高铁在运行过程中，接触网零部件的运行稳定性直接关系着高速铁路正常运行的安全性和可靠性。论文通过对高速铁路接触网零部件进行探究，指出影响零部件运行稳定性的因素，希望能够为高速铁路的运行提供一定的参考。
【Abstract】With the continuous development of science and technology and the upgrading of high-speed railway construction technology， China's high-speed railway construction technology has become increasingly mature， and has provided people with fast， safe， stable， reliable mode of travel. In the process of high-speed railway operation， the stability of contact network components is directly related to the safety and reliability of the normal operation of high-speed railway. This paper points out the factors that affect the operation stability of the components through researching the contact network components of the high-speed railway. It is hoped that this can provide some reference for the operation of high-speed railway.
【关键词】高速铁路;接触网;零部件;运行稳定性
【Keywords】high-speed railway; contact network; components; operational stability
【中图分类号】U238 【文獻标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）03-0009-02
1 引言
目前我国在高铁建设领域已经有了相对成熟的运行体系和构建机制，与其他出行方式相比，高速铁路运行更加稳定、舒适，安全性高，是当前人们出行方式的重要组成部分。在高铁系统之中，接触网作为高铁稳定安全运行的关键环节，直接影响了高速铁路运营的质量，但由于高速铁路接触网零部件通常会长时间暴露在外部环境中，容易受到环境的侵蚀而影响使用性能，产生运行故障，因此，必须对高铁接触网零部件运行安全性和稳定性进行探究，明确影响零部件运行稳定性的因素。
2 高速铁路接触网零部件概述
高速铁路接触网系统指的是在铁路上空架设由各种材料和零部件组成的输电网络，该输电网络主要为电力机车提供电能，使得电力机车可以获得足够、持续的电力供应支持，保证运行的平稳性。在铁路接触网系统中，零部件主要起到连接的作用，影响零部件使用效率和使用寿命的因素是各种各样的，接触网施工设计、施工工序以及施工标准都会对零部件的质量产生影响。因此，要想保证高铁零部件可以充分发挥其应有的作用，实现相应功能，需要严格监管接触网施工的各个环节，重视施工细节，从施工源头出发保证零部件施工的科学性和合理性，需要对零部件的寿命周期进行严格的把控和谋划，确保接触网零部件可以正常有序的工作。零部件在用于接触网网络之前，要先经过一系列科学的检验方法进行检验，包括化学测试方法、动力学测试方法以及力学测试方法等，保证接触网零部件的质量能够满足使用要求，并严格监管施工过程，进行精细化管理。施工完成之后，还需要建立起相应的运营维护制度，提高运营维护的质量，做到闭环管理，保证高铁接触网的安装性能[1]。
3 影响高铁接触网零部件正常运行的因素
3.1 施工因素
3.1.1 施工设计方案
高速铁路零部件安全运行之前首先需要根据施工环境和施工要求确定合理的施工设计方案，施工方案要能够满足接触网正常运行的机械性能要求和结构要求。设计方案是否合理和科学直接决定了后续施工工序的质量，但在实际设计的过程中，往往会出现设计不合理而导致接触网运行发生问题的情况。在设计之前，相关设计人员与实际工程项目施工严重偏离，没有去施工现场进行详细的考察和探测，导致设计方案不合理，造成施工过程中相关接触网零部件不能满足电气需求和力学要求，影响接触网结构的稳定性和运行安全性[2]。
3.1.2 施工流程
高铁接触网施工涉及的环节和人员较多，施工期间风险因素相对较多，且接触网施工多集中在高铁项目工程进度的后期，受到工期的限制和工程进展的影响，在接触网施工中工作人员会不自觉地求快，容易出现施工安全问题，影响施工质量。由于参与高铁接触网施工的工人通常并不具备专业的施工理论知识和安全意识，施工时难以完全按照施工流程标准和施工图纸要求进行，施工质量得不到保障。接触网零部件施工问题会导致后期电气供应的稳定性受到影响，而且零部件不合理的安装和施工也会造成接触网某个位置长期受力不均，造成零部件磨损过大，影响零部件的使用寿命[3]。 3.1.3 设备材料与生产工艺
零部件安装施工期间，其自身的质量问题也会导致整体接触网施工效果受到影响，随着我国基建行业的不断发展和进步，当前我国市场中涌现出一大批零件供应商家，这些商家所售卖的产品质量良莠不齐，零部件购买过程容易出现问题，影响后续零部件的安装和施工工作。目前，我国还没有针对高铁接触网设备质量和生产工艺的有效的监督和管理方案，对生产制造缓解的监控不足，难以保证零部件的质量。企业在零部件进入施工之前会对零部件质量进行检测，但由于检测一般是针对大部件进行抽样检测，相应的缺乏对小部件产品的监督和管控，包括螺丝、穿钉等产品。有的企业过度追求经济效益，选用工艺较差，质量不合格的产品进行组装，严重影响接触网的质量，对接触网的供电工作带来较大的安全隐患。此外，由于我国接触网零部件组装技术多是向国外借鉴，随着我国高铁技术的不断发展以及高铁速度的不断提升，国外的技术和生产工艺已经无法满足我国当前高铁技术发展的要求，造成铁路接触网运行期间存在较大的风险，导致高铁运行故障[4]。
3.2 环境因素
3.2.1 化学腐蚀
由于高速铁路接触网零部件长期暴露于室外环境之中，容易受到环境因素的影响而产生破损，影响零部件的正常使用。化学腐蚀是接触网零部件最常见的一种腐蚀破坏形式，零部件与接触到的物质发生化学反应而被损耗，化学腐蚀包括电化学腐蚀和普通化学腐蚀两部分内容。电化学腐蚀的危害更大，零部件与周围环境组成原电池，氧化还原反应的速度大大加快，会对该部位的结构产生严重破坏。由于铁路接触网零部件很多是金属材料，在组成原电池之后，零部件会失去电子，作为原电池的负极而发生腐蚀，组成原电池之后活泼金属构建的腐蚀速度极快，在短时间内便会造成金属表面大面积的腐蚀，破坏金属内部的强度，极大地降低了零部件的使用性能。直接化学腐蚀一般是通过直接接触的方式发生反应而引起材料腐蚀，零部件暴露在空气中，会与空气中的大量化学物质结合并反应，发生腐蚀现象，破坏结构强度。直接化学腐蚀相对来说速度慢，但如果长期发展下去也会造成不可逆的后果，直接化学腐蚀受环境因素的影响较大，在周围存在化工厂或者在海滨城市的情况下，接触网零部件更容易发生腐蚀，并带来极大的经济损失。
3.2.2 应力腐蚀
接触网零部件在正常工作的过程中，不可避免地会在材料内部产生应力，影响材料的强度和使用寿命。接触网在持续的应力作用下，会产生局部的腐蚀破坏而造成材料腐蚀断裂，表现为裂纹断裂拓展，在断裂发生之前，相应位置材料并没有肉眼可见的弯曲或其他变形现象，导致应力腐蚀难以进行有效的监督和控制。当前还没有可靠的应力腐蚀断裂监测方案，有时候因为一点微小因素的诱导，便会造成腐蚀断裂，影响材料的正常使用。接触网零部件在高速铁路正常工作时会有应力存在，长时间的应力会使得材料内部出现细小的裂纹，平时零部件表现出正常的使用状态，但一旦受到外部环境刺激，比如压力、受电弓冲击以及外部环境突变等，便会造成材料腐蚀断裂和实效的情况。因此，在实际零部件运行和安装过程中，要重视应力腐蚀的影响，加强对材料的监管和施工工艺的监督，保证施工工序合理科学的进行。
4 結语
综上所述，高速铁路接触网零部件质量对铁路的平稳安全运行有至关重要的影响，本文主要对高铁接触网零部件的相关概念和应用进行简要介绍，指出零部件在运行过程中影响稳定性的因素，分析因素产生的源头和处理方案，希望能够提高接触网运行的稳定性，保障高铁的平稳、安全运营。
【参考文献】
【1】林裕华.高速铁路接触网零部件的重要度分析[J].电气化铁道，2011（2）：9-11.
【2】陈根柱.接触网零部件运行稳定性分析研究[J].上海铁道科技，2015（2）：16-18.
【3】于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都：西南交通大学出版社，2003.
【4】龚敏.金属腐蚀理论及腐蚀控制[M].北京：化学工业出版社，2009.
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