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摘要：接触网是一种特殊的输电线路，其性能关系着机车的运输能力与安全。本文通过对接触网各部分的认识与现存问题的分析，提出改善接触网性能的一些措施，希望能够提高接触网的安全可靠性与运行品质，为正在进行的大规模地铁建设提供有利的帮助，从而促进城际轨道的飞速发展。
关键词：地铁接触网；接触悬挂；性能
中图分类号：U225文献标识码： A
一、接触网
1、接触网的作用
采用电力机车为主要牵引动力的铁路称为电气化铁路。改革开放以来，中国电气化铁路飞速发展，实现了火车由常速向高速的跨越。接触网是电气化铁路的重要组成部分，是沿着行走轨道架设的为电力机车提供牵引电能的特殊形式的供电线路。高速铁路接触网技术是高速电气化铁路的核心技术之一。
2、影响接触悬挂性能的因素
2.1接触网悬挂的弹性与抬升
为实现良好的接触质量，必须使接触网的抬升保持在最低限度。由于支持装置的机械设计可能会限制在这些点上产生的垂直运动，尤其在低、中速条件下，即运行速度达到约50%的波传播速度时，抬升值与接触网设备的弹性和受电弓作用的接触压力成反比。为了在提高速度时保持良好的接触质量，则必须增加接触压力，通过保持尽可能低的弹性以限制接触网的抬升。跨距中间的弹性，可利用公式l计算：e=l/[k·（HCW+HCA）]mm/N（1）
式中1是纵向跨距，m；HCW是接触线张力，KN；HCA是接触线张力，KN；K市系数。公式1计算得到的跨距中间弹性的实现情况取决于接触网设备的结构，即悬挂点外的弹性取决于接触网设备的结构。如果在悬挂点上的接触网没有弹性吊索，悬挂点上的弹性只能实现跨中值的30%-50%，但加上弹性吊索的接触网悬挂点上的弹性可以大约增加到跨中值90%。
2.2接触线截面与抗拉应力
在受电弓高速运行时，接触线和承力索截面对接触网的特性有至关重要的作用。根据式（1），用于高速运行列车的接触网必须具有较低而均匀的弹性，这就要求接触线和承力索张力要大。增强其张力可通过加大其截面和相应的应力来实现。由于接触面的最大面积受操作和安装接触线的限制，即使接触线的最大截面限制为150mm2，也会导致安装施工过程中产生局部缺陷（弯曲等）的重大风险，加速这些位置上的磨耗。
二、接触网的组成
1、接触悬挂
接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索和补偿器及连接零件组成。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，起作用是将从牵引变电所所获得的电能输送给电力机车。
2、支持装置
支持装置是接触网中支持接触悬挂，并将其机械负荷传递给支柱固定的部分，支持装置包括腕臂、平腕臂（或水平栏杆、悬式绝缘子串）、棒式绝缘子及接触悬挂的悬吊零件。
3、定位装置
定位装置包括定位管、定位器、定位线夹及其连接零件。其作用是固定接触线的横向位置，使接触线水平定位在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，使受电弓磨损均匀，同时将接触线的水平负荷传给支柱。
4、支柱与基础
支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。中国接触网中主要采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱。基础用来承载支柱负荷，即将支柱固定在低下用钢筋混凝土支撑的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。
三、改善接触悬挂弹性的方法
1、加大接触线的张力
由于接触线与线索经过磨耗后所能够承受的张力会随之变弱，因此，可以在设计过程中加大承力索与接触线的张力，以此来改善接触悬挂的弹性。并且有数据显示，当在设计过程中，将接触线的设计张力加大50%，接触网的弹性也会随着减小33%。事实证明，加大接触线的张力是改善接触网弹性的有效方法。
2、采用带弹性吊弦的接触悬挂
如今，简单链形悬挂型式被大量地运用，但是，此型容易在定位点处产生硬点，导致整个接触网的弹性不均匀，当机电高速行驶时，其电弓离线、拉弧的现象明显。低于10%的非均匀度是高速铁路接触网追求的目标，根据国内外的经验，采用带弹性吊弦的接触悬挂的形式是一种改善接触网性能的有效方法，其支柱处的弹性高于90%，从而使得非均匀度小于10%，所以采用带弹性吊弦的链形悬挂，能够保证整个跨距内的弹性保持均匀。
3、尽量减少既有线的停电影响范围
在铁路主干线、交通枢纽、繁忙线路进行接触网改造时，停电会给铁路运输带来巨大的影响。因此，在既有接触网改造中要充分考虑既有接触网的实际情况，优化设计改造方案，确保既有接触网改造的顺利实施的同时，尽量减少既有线的停电影响范围。
4、通行双层集装箱区段的接触网改造设计
许多干线铁路都要通行双层集装箱或者预留双层集装箱通过条件，既有线电化改造中却存在着大量低净空或原来非双层集装箱净空标准的跨线建筑物。目前，改造低净空隧道或跨线建筑物以满足双层集装箱运输的需要，在不影响或少影响既有运输的条件下主要有以下好的设计方法：第一，降低接触网结构高度。第二，承力索绝缘通过。第三，线路落道与接触网改造结合。第四，跨线建筑物下的硬横梁方式。
5、现场测量和图纸资料管理
查询改造项目附近既有接触网线路的档案资料，通常都已经在建之前进行了详细的勘探，那么对该接触网的线路改造就不必再次勘探，引用附近既有接触网线路的的勘探数据即可。如果改造项目附近没有已勘探线路资料，那么要重新进行勘探各项参数。为了方便将来设备的维护维修，在图纸资料管理方便要尽量保留原有施工图号体系，对改造处在其原图号后加注字符以表示区别。如果改造处有新增设置，该设置可遵循周围已有设置进行排序标注。加强改造项目图纸资料的收集和存管管理，以便将来维护、维修以及改造查阅方便。
四、定位装置
1、定位装置自身事故的状况
接触网定位装置的稳定状态与安装质量都将直接影响到接触网运用的稳定性。定位装置中常易出现以下事故，如拉线容易被拉断、磨断或者腐蚀断；没有及时处理定位环或者出现定位线夹紧固螺丝松动的现象，从而导致在振动或者受外力的情况下容易使定位装置脱落；补偿装置状态不良，当温度变化时，某地段的定位器容易沿着线路方向产生偏移，最终导致定位线夹拉脱等现象。
2、故障预防及整改措施
2.1进行定期检查。在检查定位装置时，重点检查其连接的牢固程度，是否存在变形、裂痕、损坏、磨损等现象，并可通过木槌在定位点敲打，从而判断线夹是否正常，如有裂痕，便会当场断裂。对各部件的检修一定要坚持标准化工艺作业。
2.2进行整体更换。由于决定位装置存在隐形裂纹、变形等诸多损坏现象，在检修过程中却没有及时发现与处理，从而易导致事故隐患，其后果不堪设想。所以应采用新材料设备对定位器进行定期的批量整体更换，以防止弓网事故的发生。
2.3选择可靠的材料和进货渠道，杜绝三无产品。用来制作尾部拉线的铁线应无锈蚀接头、镀锌良好、无空心等情况。定位线夹、定位器应无裂痕、无变形，需要整体配套。制作过程中要在各部螺栓中添加防松垫片，需无滑丝现象等。及时检修定位器的电连接器，并增设电连接器的安装双线夹，从而增加线索与线夹的截流面，防止其过热现象的产生。
结束语
目前，随着越来越多的客运专线建成并投入使用，一批时速２００公里－３５０公里动车组更驶出了铁路的“中国速度”。接触网是电气化铁路的重要组成部分，是沿着行走轨道架设的为电力机车提供牵引电能的特殊形式的供电线路。作为高速铁路重要组成部分的牵引供电已经被纳入高速铁路技术体系当中，必须对已有设计时速不足的牵引机车供电系统进行改造，以实用铁路大提速的需求。
参考文献
[1]高育栋.接触网性能改造的研究[J].知识经济,2013,08:92.
[2]马金芳,于龙.我国地铁接触网检测现状及发展趋势[J].都市快轨交通,2013,02:26-29.
[3]张惠启.电气化铁路接触网运行安全管理[A]..2012年鐵路技师论文集（安全专辑）[C].:,2013:9.
[4]阮杰.电气化高速铁路接触网与受电弓动态性能研究[D].武汉理工大学,2013.
关键词：地铁接触网；接触悬挂；性能
中图分类号：U225文献标识码： A
一、接触网
1、接触网的作用
采用电力机车为主要牵引动力的铁路称为电气化铁路。改革开放以来，中国电气化铁路飞速发展，实现了火车由常速向高速的跨越。接触网是电气化铁路的重要组成部分，是沿着行走轨道架设的为电力机车提供牵引电能的特殊形式的供电线路。高速铁路接触网技术是高速电气化铁路的核心技术之一。
2、影响接触悬挂性能的因素
2.1接触网悬挂的弹性与抬升
为实现良好的接触质量，必须使接触网的抬升保持在最低限度。由于支持装置的机械设计可能会限制在这些点上产生的垂直运动，尤其在低、中速条件下，即运行速度达到约50%的波传播速度时，抬升值与接触网设备的弹性和受电弓作用的接触压力成反比。为了在提高速度时保持良好的接触质量，则必须增加接触压力，通过保持尽可能低的弹性以限制接触网的抬升。跨距中间的弹性，可利用公式l计算：e=l/[k·（HCW+HCA）]mm/N（1）
式中1是纵向跨距，m；HCW是接触线张力，KN；HCA是接触线张力，KN；K市系数。公式1计算得到的跨距中间弹性的实现情况取决于接触网设备的结构，即悬挂点外的弹性取决于接触网设备的结构。如果在悬挂点上的接触网没有弹性吊索，悬挂点上的弹性只能实现跨中值的30%-50%，但加上弹性吊索的接触网悬挂点上的弹性可以大约增加到跨中值90%。
2.2接触线截面与抗拉应力
在受电弓高速运行时，接触线和承力索截面对接触网的特性有至关重要的作用。根据式（1），用于高速运行列车的接触网必须具有较低而均匀的弹性，这就要求接触线和承力索张力要大。增强其张力可通过加大其截面和相应的应力来实现。由于接触面的最大面积受操作和安装接触线的限制，即使接触线的最大截面限制为150mm2，也会导致安装施工过程中产生局部缺陷（弯曲等）的重大风险，加速这些位置上的磨耗。
二、接触网的组成
1、接触悬挂
接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索和补偿器及连接零件组成。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，起作用是将从牵引变电所所获得的电能输送给电力机车。
2、支持装置
支持装置是接触网中支持接触悬挂，并将其机械负荷传递给支柱固定的部分，支持装置包括腕臂、平腕臂（或水平栏杆、悬式绝缘子串）、棒式绝缘子及接触悬挂的悬吊零件。
3、定位装置
定位装置包括定位管、定位器、定位线夹及其连接零件。其作用是固定接触线的横向位置，使接触线水平定位在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，使受电弓磨损均匀，同时将接触线的水平负荷传给支柱。
4、支柱与基础
支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。中国接触网中主要采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱。基础用来承载支柱负荷，即将支柱固定在低下用钢筋混凝土支撑的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。
三、改善接触悬挂弹性的方法
1、加大接触线的张力
由于接触线与线索经过磨耗后所能够承受的张力会随之变弱，因此，可以在设计过程中加大承力索与接触线的张力，以此来改善接触悬挂的弹性。并且有数据显示，当在设计过程中，将接触线的设计张力加大50%，接触网的弹性也会随着减小33%。事实证明，加大接触线的张力是改善接触网弹性的有效方法。
2、采用带弹性吊弦的接触悬挂
如今，简单链形悬挂型式被大量地运用，但是，此型容易在定位点处产生硬点，导致整个接触网的弹性不均匀，当机电高速行驶时，其电弓离线、拉弧的现象明显。低于10%的非均匀度是高速铁路接触网追求的目标，根据国内外的经验，采用带弹性吊弦的接触悬挂的形式是一种改善接触网性能的有效方法，其支柱处的弹性高于90%，从而使得非均匀度小于10%，所以采用带弹性吊弦的链形悬挂，能够保证整个跨距内的弹性保持均匀。
3、尽量减少既有线的停电影响范围
在铁路主干线、交通枢纽、繁忙线路进行接触网改造时，停电会给铁路运输带来巨大的影响。因此，在既有接触网改造中要充分考虑既有接触网的实际情况，优化设计改造方案，确保既有接触网改造的顺利实施的同时，尽量减少既有线的停电影响范围。
4、通行双层集装箱区段的接触网改造设计
许多干线铁路都要通行双层集装箱或者预留双层集装箱通过条件，既有线电化改造中却存在着大量低净空或原来非双层集装箱净空标准的跨线建筑物。目前，改造低净空隧道或跨线建筑物以满足双层集装箱运输的需要，在不影响或少影响既有运输的条件下主要有以下好的设计方法：第一，降低接触网结构高度。第二，承力索绝缘通过。第三，线路落道与接触网改造结合。第四，跨线建筑物下的硬横梁方式。
5、现场测量和图纸资料管理
查询改造项目附近既有接触网线路的档案资料，通常都已经在建之前进行了详细的勘探，那么对该接触网的线路改造就不必再次勘探，引用附近既有接触网线路的的勘探数据即可。如果改造项目附近没有已勘探线路资料，那么要重新进行勘探各项参数。为了方便将来设备的维护维修，在图纸资料管理方便要尽量保留原有施工图号体系，对改造处在其原图号后加注字符以表示区别。如果改造处有新增设置，该设置可遵循周围已有设置进行排序标注。加强改造项目图纸资料的收集和存管管理，以便将来维护、维修以及改造查阅方便。
四、定位装置
1、定位装置自身事故的状况
接触网定位装置的稳定状态与安装质量都将直接影响到接触网运用的稳定性。定位装置中常易出现以下事故，如拉线容易被拉断、磨断或者腐蚀断；没有及时处理定位环或者出现定位线夹紧固螺丝松动的现象，从而导致在振动或者受外力的情况下容易使定位装置脱落；补偿装置状态不良，当温度变化时，某地段的定位器容易沿着线路方向产生偏移，最终导致定位线夹拉脱等现象。
2、故障预防及整改措施
2.1进行定期检查。在检查定位装置时，重点检查其连接的牢固程度，是否存在变形、裂痕、损坏、磨损等现象，并可通过木槌在定位点敲打，从而判断线夹是否正常，如有裂痕，便会当场断裂。对各部件的检修一定要坚持标准化工艺作业。
2.2进行整体更换。由于决定位装置存在隐形裂纹、变形等诸多损坏现象，在检修过程中却没有及时发现与处理，从而易导致事故隐患，其后果不堪设想。所以应采用新材料设备对定位器进行定期的批量整体更换，以防止弓网事故的发生。
2.3选择可靠的材料和进货渠道，杜绝三无产品。用来制作尾部拉线的铁线应无锈蚀接头、镀锌良好、无空心等情况。定位线夹、定位器应无裂痕、无变形，需要整体配套。制作过程中要在各部螺栓中添加防松垫片，需无滑丝现象等。及时检修定位器的电连接器，并增设电连接器的安装双线夹，从而增加线索与线夹的截流面，防止其过热现象的产生。
结束语
目前，随着越来越多的客运专线建成并投入使用，一批时速２００公里－３５０公里动车组更驶出了铁路的“中国速度”。接触网是电气化铁路的重要组成部分，是沿着行走轨道架设的为电力机车提供牵引电能的特殊形式的供电线路。作为高速铁路重要组成部分的牵引供电已经被纳入高速铁路技术体系当中，必须对已有设计时速不足的牵引机车供电系统进行改造，以实用铁路大提速的需求。
参考文献
[1]高育栋.接触网性能改造的研究[J].知识经济,2013,08:92.
[2]马金芳,于龙.我国地铁接触网检测现状及发展趋势[J].都市快轨交通,2013,02:26-29.
[3]张惠启.电气化铁路接触网运行安全管理[A]..2012年鐵路技师论文集（安全专辑）[C].:,2013:9.
[4]阮杰.电气化高速铁路接触网与受电弓动态性能研究[D].武汉理工大学,2013.