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前言
接触网是电气化铁路牵引供电系统的重要组成部分之一,是牵引电力机车的唯一动力来源;接触网供电性能的稳定性、可靠性、弹性、安全性是保证列车正常运行的必然和必备条件。然而吊弦起着贯穿简单悬挂、简单链型悬挂、链型悬挂等方式中接触网“桥梁”和“纽带”的作用,是支撑定位悬挂弹性的必不可少的连接体或连接件,吊弦通过一系列的测量、计算、预制加工、安装程序,最终进行“对号入座”的布置安装,可以在不增加定位悬挂的前提下有效保障和改善了接触网的驰度和悬挂弹性,同时也给接触线高度(或结构高度)调整提供了有利的条件和有力的保障。因此,吊弦是接触网的组成以及安全运行中的重要组成部分之一。
根据铁路系统中牵引供电接触网在不同的发展历史阶段,结合接触网的供电条件的不同、建设时期的不同、弹性要求的提高、运行速度不断的攀升,相继出现了不同时期、不同材质、不同作用、适合不同的运行速度、以及可否载流等要求下的各种类型、规格型号的吊弦,在吊弦的组成组成、安装及运行标准、弹性提高等要求下、吊弦形式不断得到改进、提高、完善,满足快速时代发展下的高标准、高质量、安全的吊弦型号。下面针对各种类型、规格型号的吊弦类别、测量、预制、制作、应用以及运行中可能产生的相关安全隐患、以及消除隐患的措施等情况进行详细的阐述,供大家参考。
一、吊弦种类
1、按材质分类:镀锌铁线环节吊弦、钢材质吊弦、铜材质吊弦;
2、按可否调节分类:可调节吊弦、不可调节吊弦;
3、按载流分类:载流吊弦、不载流吊弦;
4、按外形分类:环节吊弦、钢棒类不可调吊弦、铜棒类不可调吊弦、合金软铜吊弦(可调)、钢软线吊弦(可调)、合金软线吊弦(不可调)钢软线吊弦(可调);
5、按载流环分类:带载流环吊弦、不带载流环吊弦;
6、按滑动分类:可滑动吊弦、不可滑动吊弦;
二、制作流程与实际应用
1、环节式吊弦
该吊弦主要应用于初期牵引供电接触网中,结合现场实际或设计给出的承力索与接触线之间的结构高度,确定环节吊弦长度,环节吊弦主要是全人工手工制作,也有机械或人工与机械混合进行加工制作,材料采用直径4.0镀锌不锈钢铁线为原材料,成品为300mm加无限长(尾巴线)、600*300mm加无限长、特殊位置(如:锚段关节转换柱非工作支)采用300*600*300mm无限长、隧道采用单环节吊弦和滑动吊弦(因早期隧道净空距离较小,采用该吊弦可有效可控,带电体与空气绝缘间隙的安全距离),吊弦与承力索、接触线连接时,结合承力索、接触线的不同材质,吊弦线夹有铁质吊弦线夹、铝质吊弦线夹、铜质吊弦线夹;滑动式的“U”型滑板有铁质的、铜质的,但所用的销钉均为不锈钢材质与开口销。这种吊弦目前只使用在较为老旧的铁路线路,随着建设时代的飞速发展,为确保供电质量、安装标准的提高,已逐渐灭失。
2、钢制/铜质直棒不可调式吊弦
随着火车运行速度的逐渐提高,这类吊弦是通过现场实际承力索高度测量,结合设计给出接触线高度、承力索与接触线之间的结构高度值,通过相关专用软件计算后,在加工车间一次预制成型,并进行详细编号,是一种不可调整长度的吊弦。主要适用于承力索为不载流的牵引供电区段,根据承力索、接触线在满足设计张力的前提下,自然形成一定的驰度,利用接触网专用测量仪器测量出承力索、接触线定位点出实际位置高度,跨距实际距离,利用已编程的计算软件,输入相应的实测、设计数据,计算整个锚段长度内,每个跨距实际第一吊弦位置(距离定位点距离)后,一次均匀分配至固定位置,并标记每个吊弦现场实际安装的锚段号、跨距号、第几吊弦,实现现场“对号入座”一次安装完成;该类吊弦一般与承力索连接时采用绝缘卡轮,可以左右移动,完成因气温变化时,满足承力索能够自由伸缩的裕度,有效防止承力索的卡滞现象发生,与接触线连接时采用铜质吊弦线夹固定,及满足设计技术标准及规范要求,也提高现场施工效率。
3、合金钢/铜线载流吊弦
伴随随着高速铁路、客运专线在铁路运行系统中的推广、普及应用,这类吊弦也是通过现场实际承力索高度测量,结合设计给出接触线高度、承力索与接触线之间的结构高度值,通过相关专用软件计算后,在加工车间一次预制成型,并进行详细编号,是一种不可调整长度的吊弦。主要适用于承力索为不载流的牵引供电区段,根据承力索、接触线在满足设计张力的前提下,自然形成一定的驰度,利用接触网专用测量仪器测量出承力索、接触线定位点出实际位置高度,跨距实际距离,利用已编程的计算软件,输入相应的实测、设计数据,计算整个锚段长度内,每个跨距实际第一吊弦位置(距离定位点距离)后,一次均匀分配至固定位置,并标记每个吊弦现场实际安装的锚段号、跨距号、第几吊弦,实现现场“对号入座”一次安装,是一种不可调整与可调整长度的吊弦,同时也是一种带载流环和不带载流环吊弦。主要使用于承力索载流的牵引供电区段,根据承力索、接触线在满足设计张力的前提下,自然形成一定的驰度,利用仪器测量承力索、接触线定位点出实际位置高度,跨距实际距离,利用已编程的计算软件,输入相应的实测、设计数据,计算出每个跨距实际第一吊弦位置(距离定位点距离)后,一次均匀分配,并标记每个吊弦现场实际安装的锚段号、跨距号、第几吊弦,实现“对号入座”一次安装完成;吊弦与承力索、接触线之间的连接件均采用铜质吊弦线夹实现连接,及保证设计技术标准及规范要求,也提高现场施工效率。结合现场实际,可以进行适当长度的微调,提高接触网弹性、满足弓网结合部压力需求,减少拉弧产生的频次与拉弧长度。
三、隐患产生原因及消除措施
1、环节式吊弦
牵引供电首次在国内使用运行,在七十、八十年代环节吊弦使用较为广泛,应制作基本上是全手工制品,首先在制作过程中由于手钳的使用不当,造成对4.0镀锌铁线镀锌损伤和本体损伤;其次是无限长初的八字环往复调整,损坏线材自身的柔韧性;其次是由于列车通过是受受电弓的抬升力作用,造成环节之间摩擦频率增大、加剧;最后是因牵引供电设备处于露天设备,常年接收日晒雨淋,以及周边环境的污染等,加剧环节吊弦自身损坏频率,大大缩短使用寿命,也造成了事故频发率的增加。
消除措施:增加现场步行巡视和提车巡检、巡视次数,及早发现及时更换。当然环节吊弦目前已基本被取缔。
2、钢制/铜质直棒式吊弦
钢制/铜质直棒式吊弦是环节吊弦的替代产品,因与承力索连接处,采用活动是绝缘卡轮,在安装过程不规范,同时在受机车受电弓抬升力作用下,卡环容易跳出绝缘卡轮槽,以及绝缘卡轮脱落,造成与不载流的承力索放电,烧伤吊弦及承力索;其次是接触线连接的吊弦线夹一般采用压接方法,宜造成断裂出现碰打受电弓现象;最后就是在制作中,由于制作误差造成材料的浪费、成本增加,同时安装的不规范也是造成损坏的一种可能。
消除措施:增加技术交底频次,在地面熟悉后方可上网进行实际操作;生产厂家增加抽查次数,同时产品到货后,使用单位应在使用前,进行百分之百外观检查检验;根据预制后的吊弦具体的锚段、跨距、跨距内的实际位置“对号入座”,并检查安装后吊弦的实际受力程度及接触线实际高度,是否满足导线高度和平整度。
3、合金钢/铜软线载流吊弦
随着科技发展,为了满足人群高效出行,列车不断的提速,相继出现动车线路、高铁线路以及客运专线线路,这样对牵引供电提出来更高的供电标准,承力索载流的牵引供电区段出现,载流吊弦随之而来满足更高的标准和要求。这类吊弦也是一次性预制成型,是一种不可调整与可调整长度的吊弦。存在隐患:首先载流环安装时与吊弦线夹不密贴、吊弦线夹紧固力矩不标准,在线路运行中的震动后,造成松弛放电,脱落后形成硬点,易出现打、碰受电弓现象;其次是在精调时往复调整,易造成线材断丝、断股现象;最后是因计算与预制误差叠加,造成吊弦受力不均匀,导线高度平直度不达标。
消除措施:测量精度保证,预制时卡牢尺寸,按装时载流环的平面应与吊弦线夹的平面紧贴,紧固采用力矩扳手按照强制性标准力矩紧固,同时不得缺少平垫、弹簧垫以及放置的顺序。
结束语
牵引供电系统发展至今,及时质的飞跃、也是速度的飞跃。通过上述对所采用的吊弦类别,数据采集、计算、加工预制、安装方法、隐患的产生原因及消除方法等进行阐述,仅供大家参考,阐述不妥之处,望提出宝贵意见。谢谢!