關于剛性整體吊弦運行狀態的探討

馬杰

摘 要：吊弦是高鐵牽引供電系統接觸網設備一個重要的零部件，其主要功能是將接觸導線承吊在承力索上，使得接觸導線按照設計要求，在空間布置到規范標準的位置，以滿足動車組受電弓取流的要求，實現能量轉換。由于每一條高鐵線路的設計理念的差異，特別是由于接觸網設備是露天布置，受環境因素的影響比較大，不同型號的吊弦都具有特定的運行特點，現就剛性整體吊弦的運行特點進行探討。

關鍵詞：剛性整體吊弦;運行狀態;探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.086

1 剛性整體吊弦的結構特點

（1）如圖1所示，剛性吊弦是采用直徑為6毫米的銅質柱狀材質繞制而成，為了克服在受電弓抬升力的作用下，防止吊弦本體出現彎曲，在其上部與承力索的懸掛處，采用一個預制環的方式來補償它的抬升量。預制環的長度為100毫米。

（2）因剛性吊弦與承力索之間的連接是非夾緊式連接方式，在動車取流時，承力索與吊弦之間不能參與導流，否則就會在吊弦與承力索之間產生電弧，燒傷吊弦或承力索，嚴重時導致承力索斷線事故。

（3）在吊弦與承力索的連接處設置一個阻止電流流通的絕緣部件——尼龍護套。該護套的內徑為30毫米，外徑為70毫米。而且，尼龍護套在承力索上可以縱向自由滑動。用于補償承力索與接觸導線之間在環境氣溫變化時，縱向溫偏差。

2 剛性吊弦的安裝標準

（1）按照《高速鐵路接觸網運行維修規則》的標準，接觸導線的坡度標準狀態是：V≤250㏎/h時，坡度≤1‰，V>250㏎/h時， 坡度≤0.5‰。剛性吊弦之間的間距按照8M計，V≤250㏎/h時，相鄰兩根吊弦的長度差不得超過8MM，V>250㏎/h時， 相鄰兩根吊弦的長度差不得超過4MM。因此，在剛性吊弦制作過程中要求誤差必須小于2MM。

（2）從承力索上方，將吊弦沿著開口旋轉，套在承力索上。

（3）將尼龍護套A、B片套在承力索上同時讓吊弦套在尼龍套上，用開口銷鎖緊。

（4）將螺栓松開，把螺紋夾板和螺孔夾板的牙型嵌入接觸線的溝槽內擺正，用7毫米六方扳手擰緊特殊螺栓，再用扭矩扳手緊固達到34.3 Nm。

（5）套上背母，用手指將跟母擰到擰不動為止，再用扳手擰1/4～1/3圈（如圖1所示）。

3 剛性吊弦在運行過程中存在的問題

3.1 尼龍護套易脫出

在運行過程中，因受大風及動車通過時產生的順線路方向風力的影響，加之受電弓對導線的抬升，剛性吊弦的尼龍護套頻繁出現脫出吊弦預制環的問題。

尼龍護套脫出后，就失去了將承力索與剛性吊弦之間的絕緣作用，剛性吊弦在承力索與接觸導線之間參與導流，但由于剛性吊弦的預制環與承力索之間連接不緊密，在電流流通過程中產生電弧。如果不及時發現并處理，就會導致燒損斷線事故。

3.2 吊弦線夾松脫

剛性吊弦的安裝標準是：線夾加緊導線的緊固力矩是34.3 Nm。在運行過程中，吊弦線夾一旦松脫，由于受電弓對導線的太升量，致使通過的第一趟動車就會造成打弓故障，而且破壞范圍較大，影響時間較長。因此，吊弦線夾松脫是剛性吊弦懸掛區段最主要的隱患之一。要想確保高鐵線路安全穩定運行，必須保證萬無一失。

4 問題分析

（1）統計分析：經過對蘭新客專線歷年來發生剛性吊弦尼龍護套松脫以及下部線夾松脫缺陷的分析統計，有如下幾個特點：

1）剛性吊弦線夾松脫2起，均為距支撐裝置第一吊弦。

2）尼龍護套脫出63起，距支撐裝置第一吊弦53起，占84.1%。即一個跨距中第一吊脫出的幾率占絕大多數;

3）在所有尼龍護套脫出中，除了個別發生在非支懸掛且確實是因為預制環徑太大外，其余均在區間和站場正線。說明受電弓通過時對導線抬升后造成剛性吊弦不受力是尼龍護套脫出的重要因素;

（2）現場調查分析：剛性吊弦尼龍護套脫出的原因主要與如下幾個方面的因素有關：

1）在預制剛性吊弦時，由于剛性吊弦的預制環較大，其內徑大于尼龍護套的外徑，當剛性吊弦不受力或在受電弓的抬升力的作用下，易造成尼龍護套脫出（絕緣護套尺寸：內徑30㎜，外經70㎜;彎制成型吊弦圓環尺寸：上端直徑41㎜，下端圓環直徑52㎜，圓環長度100㎜;

2）經過現場對10個跨距的抽樣測量，每一個跨距的測量結果都非常接近。支撐裝置兩側第一吊因受力最小，平均為80N，第二吊為260N，第三吊為280N。而受電弓的靜態抬升力為60—90N，運行過程中可達到200N。因此，在受電弓通過時，第一吊總是會處于不受力的狀態;

3）經過現場測量，蘭新客專線受電弓對導線的抬升量是80—100㎜，剛性吊弦預制環的圓環長度為100㎜，尼龍護套的內徑30㎜，預制環的上下行程為70㎜，不能滿足受電弓對導線的抬升量。受電弓通過時，吊弦本體出現彎曲現象，該問題是第一吊線夾易松脫的一個重要原因。

5 結論

（1）目前蘭新客專線接觸懸掛采用的承力索和導線均為銅合金材質，線漲系數均為17。溫度變化時，承力索和接觸導線之間的相對溫偏幾乎為零，而且剛性吊弦預制環在尼倫護套上就本身有50㎜的縱向移動量，是完全可以滿足要求。為此，建議尼倫護套在承力索上的安裝方式應該改為加緊式，不得順著承力索滑動。

（2）將第一吊的預制環加長至150㎜，滿足動車受電弓對第一吊的抬升量，杜絕剛性吊弦在動車受電弓通過時出現彎曲現象，有效防止線夾松脫。