關(guān)于預(yù)防承力索斷線的措施研究

摘要：本文結(jié)合我單位接觸網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備—承力索的運(yùn)行現(xiàn)狀，就電氣化鐵路接觸網(wǎng)承力索發(fā)生損傷的原因進(jìn)行了分析，并對(duì)照損傷成因制定了針對(duì)性的防斷措施。

關(guān)鍵詞：承力索；損傷；預(yù)絞式鎧裝護(hù)線條；承力索中心錨結(jié)線夾

承力索是鐵路牽引供電的主動(dòng)脈，因其運(yùn)行環(huán)境的多樣性、空間結(jié)構(gòu)的交叉性等因素，容易在機(jī)械及電氣作用下發(fā)生斷股等損傷，若不及時(shí)采取相應(yīng)措施，會(huì)給設(shè)備運(yùn)行埋下安全隱患。萬一發(fā)生斷線事故，將對(duì)正常的運(yùn)輸秩序造成消極影響。如何預(yù)防承力索斷線，成為供電設(shè)備單位共同面對(duì)的問題。

一、現(xiàn)狀分析

大秦線、北同蒲線供電設(shè)備開通運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)呈逐年老化趨勢(shì)。在我單位開展供電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化檢修作業(yè)過程中，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)THJ70型承力索在曲線轉(zhuǎn)角、下錨轉(zhuǎn)角懸吊滑輪等受力較大處所普遍存在嚴(yán)重磨損現(xiàn)象。在日常不易被巡視發(fā)現(xiàn)的絕緣護(hù)套內(nèi)部，檢修時(shí)也經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)承力索斷股等損傷現(xiàn)象。實(shí)例如下：

（1）2015年10月25日大秦線某供電車間在更換東坪隧道口承力索絕緣護(hù)套時(shí)，發(fā)現(xiàn)距隧道口1米處護(hù)套顏色泛白、變形，護(hù)套內(nèi)承力索有燒傷痕跡，37股中已斷18股。

（2）2016年9月2日北同蒲線某供電車間對(duì)管內(nèi)設(shè)備進(jìn)行巡視時(shí)，發(fā)現(xiàn)THJ70承力索在懸吊滑輪處斷股近2/3，后要點(diǎn)進(jìn)行處理。

二、運(yùn)行過程中承力索發(fā)生損傷的原因

（1）承力索在異物搭接下發(fā)生灼傷甚至燒斷。因運(yùn)行環(huán)境的惡劣性，若風(fēng)卷長(zhǎng)大鋁箔紙等異物刮上承力索造成接地，將會(huì)造成接觸網(wǎng)跳閘，同時(shí)短路電流將灼傷承力索。嚴(yán)重情形下，如地方上跨電力線脫落后搭接在承力索上，會(huì)對(duì)承力索造成明顯燒傷，甚至?xí)苯釉斐蓴嗑€事故。

（2）在站場(chǎng)軟橫跨區(qū)域，承力索通過懸吊滑輪下錨，在曲線轉(zhuǎn)角處，也會(huì)運(yùn)用懸吊滑輪對(duì)承力索定位。在下錨轉(zhuǎn)角大的處所，懸吊滑輪兩側(cè)線索張力的矢量和增大，線索與懸吊滑輪之間力的作用加劇。承力索長(zhǎng)期受到懸吊滑輪的壓迫，且隨著溫度變化、線索伸縮，在接觸面上被壓扁變形，局部線徑變細(xì)。

（3）承力索在懸吊滑輪處卡滯。在承力索轉(zhuǎn)角大的處所，因承力索與懸吊滑輪的相互作用力較大，加之懸吊滑輪的空間不定性，二者力的作用點(diǎn)很有可能不在滑輪凹槽上，而是在滑輪翼緣上。滑輪翼緣受壓后懸吊滑輪與其轉(zhuǎn)軸間發(fā)生力的作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致懸吊滑輪卡滯。此時(shí)懸吊滑輪與承力索之間的摩擦性質(zhì)為滑動(dòng)摩擦，造成承力索偏磨。

（4）互相交叉的兩支承力索放電燒傷或互磨損傷。在線岔、錨段關(guān)節(jié)閉口等處兩支承力索會(huì)發(fā)生交叉，若承力索交叉處所有間隙但間隙不足時(shí)，會(huì)造成線索放電灼傷承力索；若交叉處無間隙，兩承力索密貼接觸，由于兩個(gè)錨段的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，兩支承力索直接相磨造成線索損傷。

（5）上跨橋下、隧道口絕緣護(hù)套內(nèi)承力索發(fā)生銹蝕。一是絕緣護(hù)套安裝時(shí)工藝不達(dá)標(biāo)或年久老化會(huì)造成護(hù)套密封不良，二是若護(hù)套安裝位置正好有吊弦線夾，也會(huì)造成絕緣護(hù)套密封不嚴(yán)。橋梁、隧道壁上流下的水順著線索進(jìn)入護(hù)套內(nèi)部，不易蒸發(fā)，護(hù)套內(nèi)長(zhǎng)期潮濕造成線索銹蝕。加之絕緣護(hù)套內(nèi)部缺陷在巡視時(shí)不易被發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期發(fā)展會(huì)漚斷線索。

三、對(duì)策分析

（一）上跨線（橋）下安裝預(yù)絞式鎧裝護(hù)線條，對(duì)承力索進(jìn)行防護(hù)

銅包鋼絲材質(zhì)制成的預(yù)絞式鎧裝護(hù)線條，具有單絲抗拉強(qiáng)度高、耐短路沖擊等優(yōu)點(diǎn)，在與電氣化鐵路距離接觸網(wǎng)不足2米的上跨橋下、與接觸網(wǎng)距離不符合要求的上跨線下特別是對(duì)上跨電力線電壓等級(jí)低于35KV處所的承力索安裝預(yù)絞式鎧裝護(hù)線條，可以增強(qiáng)對(duì)承力索的保護(hù)，能有效防止因上跨線脫落或異物搭接短路電流等因素造成的承力索燒傷斷線。對(duì)于已安裝絕緣護(hù)套但安裝工藝不良或老化的處所，也可以更換為預(yù)絞式鎧裝護(hù)線條，改善絕緣護(hù)套處承力索的運(yùn)行環(huán)境。

值得注意的是，現(xiàn)有預(yù)絞式鎧裝預(yù)絞絲內(nèi)外層長(zhǎng)度均為3米，在實(shí)際安裝過程中發(fā)現(xiàn)兩條預(yù)絞絲的接頭處內(nèi)外兩層是對(duì)齊的，這樣就造成兩支鎧裝護(hù)線條存在縫隙，接縫處比較薄弱。建議在實(shí)際安裝中采取錯(cuò)位安裝的方式，將外層改為2米長(zhǎng)，安裝后可以使內(nèi)外層接縫錯(cuò)開，增強(qiáng)對(duì)承力索的保護(hù)，提高安全性。

（二）在懸吊滑輪處所安裝預(yù)絞絲護(hù)線條，對(duì)承力索進(jìn)行防護(hù)

將預(yù)絞絲護(hù)線條安裝在懸吊滑輪處的承力索上，可以加強(qiáng)懸吊滑輪處線索的剛度。護(hù)線條不僅可以代替承力索承受懸吊滑輪摩擦損耗，還能抑制承力索受到的來自懸吊滑輪的擠壓應(yīng)力，減小形變，從而提高承力索的運(yùn)行壽命。

安裝預(yù)絞絲護(hù)線條時(shí)應(yīng)注意同步將小懸吊滑輪更換為大滑輪，可以避免承力索安裝預(yù)絞絲護(hù)線條后在小懸吊滑輪處卡滯磨損。

（三）調(diào)整承力索交叉處所間隙，安裝等位線對(duì)承力索進(jìn)行防護(hù)

為避免承力索交叉處放電灼傷及互磨損傷，需將兩交叉錨段的承力索調(diào)開間隙，使之在電氣及機(jī)械上隔絕。

若承力索交叉處為腕臂支裝，在實(shí)際操作中可以用長(zhǎng)懸吊滑輪調(diào)整非工作支的承力索高度；若交叉處位于軟橫跨區(qū)域，可以用長(zhǎng)定位環(huán)線夾，調(diào)整靠下一支承力索的高度。如調(diào)整之后間隙仍不能滿足要求，需在交叉處加裝等位線。

（四）針對(duì)已發(fā)生承力索損傷的部位，安裝補(bǔ)強(qiáng)線對(duì)承力索進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)

按照鐵總運(yùn)〔2017〕9號(hào)《普速鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行維修規(guī)則》的規(guī)定，在線索發(fā)生損傷后，需要視損傷嚴(yán)重程度及時(shí)對(duì)其進(jìn)行電氣和機(jī)械方面的補(bǔ)強(qiáng)，防止隱患升級(jí)。目前，較為常用的承力索補(bǔ)強(qiáng)方式為采用4個(gè)鋼線卡子固定預(yù)制好的補(bǔ)強(qiáng)線，補(bǔ)強(qiáng)線兩端各2個(gè)鋼線卡子，以提高發(fā)生斷股、形變等損傷后承力索的機(jī)械載荷性能及電氣載流性能。

因承力索會(huì)在應(yīng)力集中時(shí)發(fā)生損傷，鋼線卡子作用于線索接觸面的壓強(qiáng)較大，在剪切力作用下容易對(duì)線索造成擠壓形變。相比于鋼線卡子，承力索中心錨結(jié)線夾與承力索接觸面積較大，作用于接觸橫截面的壓強(qiáng)相對(duì)較小，從而對(duì)線索損傷較小。通過對(duì)THJ70承力索不同補(bǔ)強(qiáng)方式進(jìn)行拉力試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)運(yùn)用承力索中心錨結(jié)線夾與鋼線卡子相結(jié)合的方式，可以降低對(duì)承力索表面的損傷，提高承力索補(bǔ)強(qiáng)的可靠性。補(bǔ)強(qiáng)時(shí)可采用中心錨結(jié)線夾和鋼線卡子結(jié)合的安裝方式，補(bǔ)強(qiáng)線兩端各用一個(gè)中心錨結(jié)線夾和兩個(gè)鋼線卡子的改進(jìn)方案。

四、結(jié)語

承力索會(huì)因?yàn)楫愇锴趾?、機(jī)械磨損、電氣灼傷等因素發(fā)生損傷，在發(fā)生傾向性苗頭時(shí)，要結(jié)合損傷成因采取針對(duì)性的預(yù)防措施，防患于未然。

作者簡(jiǎn)介：賈鶴亭，助理工程師。