浅谈高速铁路接触网吊弦寿命管理论文_李志胜

(中铁电气化铁路运营管理有限公司上海维管处徐州维管段)

摘要:吊弦是高速铁路接触网接触悬挂部分中不可缺少的设备,由于多年运行产生的状态变化及外部因素影响,致使吊弦断裂故障时有发生,严重影响铁路运输安全。本文从实际运行过程中出现的吊弦断裂现象入手,分析高速铁路接触网吊弦断裂的原因并确定影响吊弦寿命的因素,为吊弦寿命管理提供参考。

关键词:高速铁路;接触网;吊弦;寿命管理

引言

吊弦作为高速铁路接触网链形悬挂中承力索和接触线的连接部分,是整个接触网的“支架”,是接触线、承力索间振动和力的传递者,起着调节接触线距离轨面的高度,改善受流质量的作用,是接触网安全运营的关键零部件。随着近几年高速铁路建设的飞速发展,列车运行速度也不断提高,加之现场环境等原因,吊弦断裂情况时有发生,严重影响到了弓网关系的和谐,也成为高速铁路牵引供电的不稳定因素。本文通过从设计、施工、维护、材料、运行条件、外部环境结合运行过程中发现的吊弦断裂现象进行重点探讨。

一、设计方面对吊弦寿命的影响

1.吊弦选型对寿命的影响

吊弦一般分为环节吊弦、弹性吊弦、滑动吊弦和整体吊弦四种类型。弹性吊弦多用于反定位、软横跨定位等处,有利于消除定位点处接触线的硬点,改善定位处接触悬挂的弹性。滑动吊弦一般用于隧道内、上跨建筑物下方等极限温度下线索偏移超过允许范围时,确保安全供电的前提下线索窜动自如。目前整体吊弦运用比较广泛,高速铁路、普铁提速区段,为减少吊弦因调整损伤等人为潜在因素,一般采用整体吊弦。

2.不同类型吊弦安装位置对寿命的影响

吊弦安装位置一般分为定位点、线岔、锚段关节、电分相、电分段等不同处所,通过现场吊弦断裂处所统计分析,吊弦断裂多处出现在定位点两侧第一根,其原因为定位点两侧第一根吊弦在机车受电弓通过定位点后受到的震动冲击力最大。其次,个别出现在器件式分相、电分段两侧,原因为吊弦在承受接触线拉力的同时,承担了设备的重力。另外,少数出现在关节式分相中性区两侧,原因为电力机车受电弓从无电到带电取流存在拉弧情况,长期的电腐蚀造成吊弦电腐蚀形成断股,进而长时间运行后出现断裂等故障。

二、施工方面对吊弦寿命的影响

压接工艺对寿命的影响

整体吊弦是将铜绞线和承力索线夹、接触线线夹通过压接机压接在一起,整体吊弦的不可调节性,要求吊弦长度的精确控制和支持装置安装的一次到位,压接过程中铜绞线不得有散股、断股、死弯等缺陷,如若出现以上压接缺陷则很容易造成吊弦断裂。

三、维护方面对吊弦寿命的影响

吊弦线夹螺栓力矩对寿命的影响

吊弦线夹螺栓的紧固力矩为25N.m~32N.m之间;调节固定螺栓的紧固力矩为20N.m。但日常维护检修作业中,往往对螺栓力矩的把控不是很严格,包括使用力矩扳手对螺栓力矩校验时也会对吊弦线索造成不同程度的损伤。

四、材料方面对吊弦寿命的影响

1.吊弦线材质对寿命的影响

线材的本身成分不同,铜镁含量比例,是否夹杂等对寿命的影响也至关重要,正常吊弦含Mg量为0.47(wt%),如果含Mg量过高或者过低均会影响吊弦的寿命。

2.压接管的选型对寿命的影响

吊弦压接管的外径、内径、孔深及压接板长度均有严格的要求,承力索线夹和接触线线夹压接管外径应为11mm 0+0.27mm,内径为4.8mm 0+0.1mm,压管孔深为25mm,压接夹板长度承力索为56.5mm±0.3mm,接触线为56mm±0.3mm。若厚度达不到要求,可能造成压接处断裂。

五、运行条件对吊弦寿命的影响

根据日常运行中发现的吊弦断裂处所分析,大多发生在高速铁路区段,断线点均在吊弦中下部压缩位置(如下图),通过吊弦受力情况分析,得出吊弦力与速度的平方成线性关系,受电弓移动速度越快,加速度越大,吊弦力也越大,同时随着速度增大,吊弦由压缩位置恢复到平衡位置的时间越短,吊弦越容易发生断裂情况。

七.结束语

吊弦作为高速铁路接触网接触悬挂的重要组成部件,它将接触线吊挂在承力索上,调节接触线的弛度高度,改善接触悬挂弹性,提高接触网的受流质量高,一旦吊弦受损、断裂可能直接造成弓网故障。本文通过实际运行中发现的吊弦断裂情况,从设计、施工、维护、材料、运行条件、外部环境等可能影响吊弦寿命的因素进行研究、分析,从而确定影响吊弦寿命的主要因素,值得总结和借鉴。

参考文献:

[1]TBT2075-2010中华人民共和国铁道行业标准

[2]TB10009-2005/J452-2005铁路电力牵引供电设计规范

[3]TZ10208-2008客货共线铁路电力牵引供电工程施工技术指南

[4]《普速铁路接触网运行维修规则》铁总运【2017】9 号 中国铁路总公司

[5]《接触网工》中国铁路工程总公司

论文作者:李志胜

论文发表刊物:《河南电力》2019年1期

论文发表时间:2019/9/2

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