關于預防承力索斷線的措施研究

摘要：本文結合我單位接觸網關鍵設備—承力索的運行現狀，就電氣化鐵路接觸網承力索發生損傷的原因進行了分析，并對照損傷成因制定了針對性的防斷措施。

關鍵詞：承力索；損傷；預絞式鎧裝護線條；承力索中心錨結線夾

承力索是鐵路牽引供電的主動脈，因其運行環境的多樣性、空間結構的交叉性等因素，容易在機械及電氣作用下發生斷股等損傷，若不及時采取相應措施，會給設備運行埋下安全隱患。萬一發生斷線事故，將對正常的運輸秩序造成消極影響。如何預防承力索斷線，成為供電設備單位共同面對的問題。

一、現狀分析

大秦線、北同蒲線供電設備開通運行時間長，設備運行狀態呈逐年老化趨勢。在我單位開展供電設備標準化檢修作業過程中，發現管內THJ70型承力索在曲線轉角、下錨轉角懸吊滑輪等受力較大處所普遍存在嚴重磨損現象。在日常不易被巡視發現的絕緣護套內部，檢修時也經常會發現承力索斷股等損傷現象。實例如下：

（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套時，發現距隧道口1米處護套顏色泛白、變形，護套內承力索有燒傷痕跡，37股中已斷18股。

（2）2016年9月2日北同蒲線某供電車間對管內設備進行巡視時，發現THJ70承力索在懸吊滑輪處斷股近2/3，后要點進行處理。

二、運行過程中承力索發生損傷的原因

（1）承力索在異物搭接下發生灼傷甚至燒斷。因運行環境的惡劣性，若風卷長大鋁箔紙等異物刮上承力索造成接地，將會造成接觸網跳閘，同時短路電流將灼傷承力索。嚴重情形下，如地方上跨電力線脫落后搭接在承力索上，會對承力索造成明顯燒傷，甚至會直接造成斷線事故。

（2）在站場軟橫跨區域，承力索通過懸吊滑輪下錨，在曲線轉角處，也會運用懸吊滑輪對承力索定位。在下錨轉角大的處所，懸吊滑輪兩側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。

（3）承力索在懸吊滑輪處卡滯。在承力索轉角大的處所，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軸間發生力的作用，嚴重時會導致懸吊滑輪卡滯。此時懸吊滑輪與承力索之間的摩擦性質為滑動摩擦，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、錨段關節閉口等處兩支承力索會發生交叉，若承力索交叉處所有間隙但間隙不足時，會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，由于兩個錨段的相對運動，兩支承力索直接相磨造成線索損傷。

（5）上跨橋下、隧道口絕緣護套內承力索發生銹蝕。一是絕緣護套安裝時工藝不達標或年久老化會造成護套密封不良，二是若護套安裝位置正好有吊弦線夾，也會造成絕緣護套密封不嚴。橋梁、隧道壁上流下的水順著線索進入護套內部，不易蒸發，護套內長期潮濕造成線索銹蝕。加之絕緣護套內部缺陷在巡視時不易被發現，長期發展會漚斷線索。

三、對策分析

（一）上跨線（橋）下安裝預絞式鎧裝護線條，對承力索進行防護

銅包鋼絲材質制成的預絞式鎧裝護線條，具有單絲抗拉強度高、耐短路沖擊等優點，在與電氣化鐵路距離接觸網不足2米的上跨橋下、與接觸網距離不符合要求的上跨線下特別是對上跨電力線電壓等級低于35KV處所的承力索安裝預絞式鎧裝護線條，可以增強對承力索的保護，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。對于已安裝絕緣護套但安裝工藝不良或老化的處所，也可以更換為預絞式鎧裝護線條，改善絕緣護套處承力索的運行環境。

值得注意的是，現有預絞式鎧裝預絞絲內外層長度均為3米，在實際安裝過程中發現兩條預絞絲的接頭處內外兩層是對齊的，這樣就造成兩支鎧裝護線條存在縫隙，接縫處比較薄弱。建議在實際安裝中采取錯位安裝的方式，將外層改為2米長，安裝后可以使內外層接縫錯開，增強對承力索的保護，提高安全性。

（二）在懸吊滑輪處所安裝預絞絲護線條，對承力索進行防護

將預絞絲護線條安裝在懸吊滑輪處的承力索上，可以加強懸吊滑輪處線索的剛度。護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力，減小形變，從而提高承力索的運行壽命。

安裝預絞絲護線條時應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絞絲護線條后在小懸吊滑輪處卡滯磨損。

（三）調整承力索交叉處所間隙，安裝等位線對承力索進行防護

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開間隙，使之在電氣及機械上隔絕。

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

（四）針對已發生承力索損傷的部位，安裝補強線對承力索進行補強

按照鐵總運〔2017〕9號《普速鐵路接觸網運行維修規則》的規定，在線索發生損傷后，需要視損傷嚴重程度及時對其進行電氣和機械方面的補強，防止隱患升級。目前，較為常用的承力索補強方式為采用4個鋼線卡子固定預制好的補強線，補強線兩端各2個鋼線卡子，以提高發生斷股、形變等損傷后承力索的機械載荷性能及電氣載流性能。

因承力索會在應力集中時發生損傷，鋼線卡子作用于線索接觸面的壓強較大，在剪切力作用下容易對線索造成擠壓形變。相比于鋼線卡子，承力索中心錨結線夾與承力索接觸面積較大，作用于接觸橫截面的壓強相對較小，從而對線索損傷較小。通過對THJ70承力索不同補強方式進行拉力試驗，我們發現運用承力索中心錨結線夾與鋼線卡子相結合的方式，可以降低對承力索表面的損傷，提高承力索補強的可靠性。補強時可采用中心錨結線夾和鋼線卡子結合的安裝方式，補強線兩端各用一個中心錨結線夾和兩個鋼線卡子的改進方案。

四、結語

承力索會因為異物侵害、機械磨損、電氣灼傷等因素發生損傷，在發生傾向性苗頭時，要結合損傷成因采取針對性的預防措施，防患于未然。

作者簡介：賈鶴亭，助理工程師。