关于刚性整体吊弦运行状态的探讨

马杰

摘 要：吊弦是高铁牵引供电系统接触网设备一个重要的零部件，其主要功能是将接触导线承吊在承力索上，使得接触导线按照设计要求，在空间布置到规范标准的位置，以满足动车组受电弓取流的要求，实现能量转换。由于每一条高铁线路的设计理念的差异，特别是由于接触网设备是露天布置，受环境因素的影响比较大，不同型号的吊弦都具有特定的运行特点，现就刚性整体吊弦的运行特点进行探讨。

关键词：刚性整体吊弦;运行状态;探讨

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

1 刚性整体吊弦的结构特点

（1）如图1所示，刚性吊弦是采用直径为6毫米的铜质柱状材质绕制而成，为了克服在受电弓抬升力的作用下，防止吊弦本体出现弯曲，在其上部与承力索的悬挂处，采用一个预制环的方式来补偿它的抬升量。预制环的长度为100毫米。

（2）因刚性吊弦与承力索之间的连接是非夹紧式连接方式，在动车取流时，承力索与吊弦之间不能参与导流，否则就会在吊弦与承力索之间产生电弧，烧伤吊弦或承力索，严重时导致承力索断线事故。

（3）在吊弦与承力索的连接处设置一个阻止电流流通的绝缘部件——尼龙护套。该护套的内径为30毫米，外径为70毫米。而且，尼龙护套在承力索上可以纵向自由滑动。用于补偿承力索与接触导线之间在环境气温变化时，纵向温偏差。

2 刚性吊弦的安装标准

（1）按照《高速铁路接触网运行维修规则》的标准，接触导线的坡度标准状态是：V≤250㏎/h时，坡度≤1‰，V>250㏎/h时， 坡度≤0.5‰。刚性吊弦之间的间距按照8M计，V≤250㏎/h时，相邻两根吊弦的长度差不得超过8MM，V>250㏎/h时， 相邻两根吊弦的长度差不得超过4MM。因此，在刚性吊弦制作过程中要求误差必须小于2MM。

（2）从承力索上方，将吊弦沿着开口旋转，套在承力索上。

（3）将尼龙护套A、B片套在承力索上同时让吊弦套在尼龙套上，用开口销锁紧。

（4）将螺栓松开，把螺纹夹板和螺孔夹板的牙型嵌入接触线的沟槽内摆正，用7毫米六方扳手拧紧特殊螺栓，再用扭矩扳手紧固达到34.3 Nm。

（5）套上背母，用手指将跟母拧到拧不动为止，再用扳手拧1/4～1/3圈（如图1所示）。

3 刚性吊弦在运行过程中存在的问题

3.1 尼龙护套易脱出

在运行过程中，因受大风及动车通过时产生的顺线路方向风力的影响，加之受电弓对导线的抬升，刚性吊弦的尼龙护套频繁出现脱出吊弦预制环的问题。

尼龙护套脱出后，就失去了将承力索与刚性吊弦之间的绝缘作用，刚性吊弦在承力索与接触导线之间参与导流，但由于刚性吊弦的预制环与承力索之间连接不紧密，在电流流通过程中产生电弧。如果不及时发现并处理，就会导致烧损断线事故。

3.2 吊弦线夹松脱

刚性吊弦的安装标准是：线夹加紧导线的紧固力矩是34.3 Nm。在运行过程中，吊弦线夹一旦松脱，由于受电弓对导线的太升量，致使通过的第一趟动车就会造成打弓故障，而且破坏范围较大，影响时间较长。因此，吊弦线夹松脱是刚性吊弦悬挂区段最主要的隐患之一。要想确保高铁线路安全稳定运行，必须保证万无一失。

4 问题分析

（1）统计分析：经过对兰新客专线历年来发生刚性吊弦尼龙护套松脱以及下部线夹松脱缺陷的分析统计，有如下几个特点：

1）刚性吊弦线夹松脱2起，均为距支撑装置第一吊弦。

2）尼龙护套脱出63起，距支撑装置第一吊弦53起，占84.1%。即一个跨距中第一吊脱出的几率占绝大多数;

3）在所有尼龙护套脱出中，除了个别发生在非支悬挂且确实是因为预制环径太大外，其余均在区间和站场正线。说明受电弓通过时对导线抬升后造成刚性吊弦不受力是尼龙护套脱出的重要因素;

（2）现场调查分析：刚性吊弦尼龙护套脱出的原因主要与如下几个方面的因素有关：

1）在预制刚性吊弦时，由于刚性吊弦的预制环较大，其内径大于尼龙护套的外径，当刚性吊弦不受力或在受电弓的抬升力的作用下，易造成尼龙护套脱出（绝缘护套尺寸：内径30㎜，外经70㎜;弯制成型吊弦圆环尺寸：上端直径41㎜，下端圆环直径52㎜，圆环长度100㎜;

2）经过现场对10个跨距的抽样测量，每一个跨距的测量结果都非常接近。支撑装置两侧第一吊因受力最小，平均为80N，第二吊为260N，第三吊为280N。而受电弓的静态抬升力为60—90N，运行过程中可达到200N。因此，在受电弓通过时，第一吊总是会处于不受力的状态;

3）经过现场测量，兰新客专线受电弓对导线的抬升量是80—100㎜，刚性吊弦预制环的圆环长度为100㎜，尼龙护套的内径30㎜，预制环的上下行程为70㎜，不能满足受电弓对导线的抬升量。受电弓通过时，吊弦本体出现弯曲现象，该问题是第一吊线夹易松脱的一个重要原因。

5 结论

（1）目前兰新客专线接触悬挂采用的承力索和导线均为铜合金材质，线涨系数均为17。温度变化时，承力索和接触导线之间的相对溫偏几乎为零，而且刚性吊弦预制环在尼伦护套上就本身有50㎜的纵向移动量，是完全可以满足要求。为此，建议尼伦护套在承力索上的安装方式应该改为加紧式，不得顺着承力索滑动。

（2）将第一吊的预制环加长至150㎜，满足动车受电弓对第一吊的抬升量，杜绝刚性吊弦在动车受电弓通过时出现弯曲现象，有效防止线夹松脱。