軟橫跨處接觸網交叉線索相磨整治方案研究

章來勝

(中國鐵路上海局集團有限公司 供電處, 上海 200071)

接觸網交叉線索相磨是接觸網運行管理過程中的重要安全風險源。針對不同處所接觸網交叉線索相磨的隱患，整治方案也有迥異。由于軟橫跨(包括軟索式硬橫梁，以下同)采用上下部固定繩進行懸掛線索的結構，在同一軟絞線上懸掛不同承力索，相鄰支柱固定點等高，跨中交叉線索空間距離不宜拉開，導致軟橫跨處交叉線索相磨隱患整治難度最大，軟橫跨處交叉線索相磨隱患長期以來沒有得到根本整治。研究軟橫跨處接觸網交叉線索相磨問題，采取針對性的整治措施，對接觸網運行安全具有重要意義。

1 線索相磨現象

(1) 交叉線索相磨規定

接觸網線岔、錨段關節、跨股道延長下錨等處，不可避免地出現2支或3支線索(指承力索、中心錨結繩等，以下同)空間交叉布置的情況。根據高速和普速鐵路《接觸網運行維修規則》“兩支承力索交叉處，垂直間距不應小于60 mm”的規定，交叉線索間距小于60 mm時，均系交叉線索相磨的范疇。

(2)軟橫跨處交叉線索相磨

在軟橫跨結構中，線索由于受到曲線、線索轉角、線索張力等綜合作用的影響，懸吊滑輪受到水平力作用被抬高，導致線索在平面交叉位置的立體交叉高度差不足，普遍出現線索間距不足60 mm，相互擠壓磨損的現象。

2 交叉線索相磨危害

當線索相磨或間距較小時，線索弛度隨著溫度升降而變化，使間距較小處的線索相磨或加大相磨擠壓力；隨著溫度變化、風力作業，或受電弓通過時線索抬升振動等因素影響，線索發生不同步或相反方向的縱向伸縮，絞絲狀線索間相磨部位也隨之進行拉鋸式磨損，加上放電和電腐蝕影響，磨耗到一定程度將發生線索斷線事故，嚴重危及接觸網運行安全。

交叉線索長期相磨極易造成斷線事故，如2011年3月20日蕭甬鐵路慈城站Ⅰ道、3道承力索空間交叉，73#錨柱承錨角鋼安裝距軌面高度存在偏差，Ⅰ道承力索抬高不足，兩支承力索相磨，長期運行后3道承力索磨損拉斷，構成鐵路交通一般C14類事故。2015年11月19日京滬鐵路南京東樞紐寧東環到-1錨段與渡5錨段承力索交叉相磨，長期運行后渡5錨段承力索磨損斷線，構成鐵路交通一般C14類事故。

3 線索危害整治

3.1 常用整治方案分析

上海鐵路局于2015～2016年組織開展了接觸網交叉線索相磨隱患整治活動，共計整治4 440處交叉線索距離不足60 mm的隱患處所，安全風險得到較好控制。但在曲線半徑小、線索轉角大、張力大等綜合作用影響較大的軟橫跨處，因采取長、短懸吊滑輪的方法不能達到增大間距的目的，仍遺留138處軟橫跨處交叉線索相磨的隱患未整治，安全隱患依然存在。

(1)調整腕臂抬升量。腕臂區段道岔柱交叉點距離懸掛點較近，交叉點處兩側懸掛點承力索座高度調整不當等原因易造成交叉線索相磨，可通過調整平腕臂抬升量，保證兩懸掛點的高差消除線索相磨隱患，然后再通過更換或調整吊弦保證接觸線導高等技術參數(如圖1所示)。

圖1 腕臂處交叉線索

線索交叉相磨點一側是腕臂一側是下錨，交叉點在跨中，如果調整平腕臂抬高不能有效調整線索間距，可同時調整其中一支承力索下錨角鋼的安裝高度，線索交叉點兩側懸掛點高度同時改變，將有效消除線索相磨的隱患，然后再通過更換或調整吊弦保證接觸線導高等技術參數。

(2)長短懸吊滑輪搭配。軟橫跨區段交叉線索相磨隱患整治方案，一般采取長、短懸吊滑輪搭配的方法來增加間距。在曲線半徑小、線索轉角大、張力大等處所，因為兩個懸吊滑輪的懸掛點高度相同，加長懸吊滑輪由于轉角張力作用被線索拉平而失去拉開間距的作用，線索交叉距離仍不能滿足要求(如圖，紅色圓圈處為受曲線力被拉平的懸吊滑輪及承力索相磨處所)。采用加長懸吊滑輪并不能有效降低線索高度，線索相磨隱患無法消除(如圖2所示)。

圖2 采取長短懸吊滑輪的軟橫跨交叉線索

(3)預絞式防護條。在交叉線索相磨處的線索上加裝預絞式防護條，是交叉線索相磨處線索間距無法調整達標時采取的臨時權宜之計。

加裝預絞式防護條存在的問題，一是縮短交叉間距。交叉線索不足處安裝的預絞式防護條占據空間，使得空間距離變小，甚至致使不相磨處所變得相磨。二是增大接觸電阻。大部分交叉線索相磨處都存在電流分流回路，即使安裝有等位線，相磨處電回路與等位線構成并聯回路，只要等位線有分流現象，交叉線索相磨處也同樣存在分流現象，分流量與相磨處線索接觸電阻成反比，間距較小的交叉線索在環境溫度變化、風力作用、受電弓抬升振動等時會出現放電現象。預絞式防護條一般采用銅包鋼材質，外層是銅，內層是電阻率較大的耐磨鋼性材料。加裝的預絞式防護條增大了交叉線索的接觸電阻，磨損外漏的鋼性材料銹蝕后更加惡化了接觸電阻。總之，加裝預絞式防護條后，惡化了交叉線索相磨情況和增大了電回路接觸電阻，交叉線索受熱軟化更易在張力下拉斷。加裝預絞式防護條的措施治標不治本，不能實現消除隱患的目的。

3.2 整治方案優化

軟橫跨交叉線索相磨隱患的根本問題是在線索轉角力和曲線力的作用下，現有安裝結構不能有效降低一支線索高度，將線索位置上下錯開，無法保證線索交叉處的空間距離。為達到線索分層布置的目的，需優化軟橫跨節點6、節點7、節點10等兩支及以上線索交叉處所懸吊滑輪安裝位置，使得懸吊滑輪安裝位置可以在上下部固定繩之間任意調整；因此在上下部固定繩間加裝調節立柱，將其中一支懸吊滑輪安裝在調節立柱上，懸吊滑輪分層安裝，通過懸吊滑輪在調節立柱上的任意不同安裝位置，降低一支線索的安裝高度，增大線索交叉處間距，消除線索相磨隱患(如圖3～圖5所示)。

新增調節立柱的性能應滿足TB/T 2075.16-2010標準要求，滿足其水平、垂直工作荷重。新增調節立柱在下部固定繩的外露應不影響定位器的最大工作抬升量，優化后的調節立柱見圖6。

圖3 節點6處增設調劑立柱

圖4 節點7處增設調劑立柱

圖5 節點10處增設調劑立柱

圖6 優化后的調節立柱

3.3 整治方案實例

京滬線徐州北站一處軟橫跨交叉線索相磨隱患整治方案優化實例。如圖7所示，在節點10處懸吊滑輪采用了加長型，以期調整跨中交叉線索間距，但由于轉角張力較大，懸吊滑輪被線索拉平，跨中交叉線索仍然處于相磨狀態。

圖7 采取長短懸吊滑輪方案和現場圖

采用優化整治方案，在上下部固定繩間增設調節立柱，調節立柱上安裝一只懸吊滑輪，懸吊滑輪分層安裝，兩支線索空間距離打開，跨中交叉處間距增大，達到消除線索相磨的效果，如圖8所示。

圖8 采取增設調節立柱方案和現場效果圖

4 結束語

交叉線索相磨的安全隱患是接觸網安全管理重點防范的安全風險，軟橫跨處交叉線索相磨更是接觸網安全風險管理的難點。風險防控要抓早提前，在設計階段，不僅要考慮接觸網平面布置的可行性，也要注重交叉線索間距，尤其是軟橫跨處交叉線索對運營安全的影響，采取可靠的技術方案，防止交叉線索相磨。在運營維護階段，不僅要按規定測量線索間距，判別線索是否相磨，更要制定交叉線索間距調整方案，組織調整，保證線索間距不小于60 mm，從根本上解決線索交叉相磨的安全隱患，確保接觸網安全運行。