軟橫跨處接觸網(wǎng)交叉線索相磨整治方案研究

章來勝

(中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司 供電處, 上海 200071)

接觸網(wǎng)交叉線索相磨是接觸網(wǎng)運行管理過程中的重要安全風(fēng)險源。針對不同處所接觸網(wǎng)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(jìn)行懸掛線索的結(jié)構(gòu)，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(dǎo)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(wǎng)交叉線索相磨問題，采取針對性的整治措施，對接觸網(wǎng)運行安全具有重要意義。

1 線索相磨現(xiàn)象

(1) 交叉線索相磨規(guī)定

接觸網(wǎng)線岔、錨段關(guān)節(jié)、跨股道延長下錨等處，不可避免地出現(xiàn)2支或3支線索(指承力索、中心錨結(jié)繩等，以下同)空間交叉布置的情況。根據(jù)高速和普速鐵路《接觸網(wǎng)運行維修規(guī)則》“兩支承力索交叉處，垂直間距不應(yīng)小于60 mm”的規(guī)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(jié)構(gòu)中，線索由于受到曲線、線索轉(zhuǎn)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(dǎo)致線索在平面交叉位置的立體交叉高度差不足，普遍出現(xiàn)線索間距不足60 mm，相互擠壓磨損的現(xiàn)象。

2 交叉線索相磨危害

當(dāng)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(fēng)力作業(yè)，或受電弓通過時線索抬升振動等因素影響，線索發(fā)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(jìn)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(fā)生線索斷線事故，嚴(yán)重危及接觸網(wǎng)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(gòu)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(huán)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(gòu)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(wǎng)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(fēng)險得到較好控制。但在曲線半徑小、線索轉(zhuǎn)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(dá)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(diào)整腕臂抬升量。腕臂區(qū)段道岔柱交叉點距離懸掛點較近，交叉點處兩側(cè)懸掛點承力索座高度調(diào)整不當(dāng)?shù)仍蛞自斐山徊婢€索相磨，可通過調(diào)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(diào)整吊弦保證接觸線導(dǎo)高等技術(shù)參數(shù)(如圖1所示)。

圖1 腕臂處交叉線索

線索交叉相磨點一側(cè)是腕臂一側(cè)是下錨，交叉點在跨中，如果調(diào)整平腕臂抬高不能有效調(diào)整線索間距，可同時調(diào)整其中一支承力索下錨角鋼的安裝高度，線索交叉點兩側(cè)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(diào)整吊弦保證接觸線導(dǎo)高等技術(shù)參數(shù)。

(2)長短懸吊滑輪搭配。軟橫跨區(qū)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yù)絞式防護(hù)條。在交叉線索相磨處的線索上加裝預(yù)絞式防護(hù)條，是交叉線索相磨處線索間距無法調(diào)整達(dá)標(biāo)時采取的臨時權(quán)宜之計。

加裝預(yù)絞式防護(hù)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(yù)絞式防護(hù)條占據(jù)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(gòu)成并聯(lián)回路，只要等位線有分流現(xiàn)象，交叉線索相磨處也同樣存在分流現(xiàn)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(huán)境溫度變化、風(fēng)力作用、受電弓抬升振動等時會出現(xiàn)放電現(xiàn)象。預(yù)絞式防護(hù)條一般采用銅包鋼材質(zhì)，外層是銅，內(nèi)層是電阻率較大的耐磨鋼性材料。加裝的預(yù)絞式防護(hù)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?？傊?，加裝預(yù)絞式防護(hù)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(yù)絞式防護(hù)條的措施治標(biāo)不治本，不能實現(xiàn)消除隱患的目的。

3.2 整治方案優(yōu)化

軟橫跨交叉線索相磨隱患的根本問題是在線索轉(zhuǎn)角力和曲線力的作用下，現(xiàn)有安裝結(jié)構(gòu)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(dá)到線索分層布置的目的，需優(yōu)化軟橫跨節(jié)點6、節(jié)點7、節(jié)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(diào)整；因此在上下部固定繩間加裝調(diào)節(jié)立柱，將其中一支懸吊滑輪安裝在調(diào)節(jié)立柱上，懸吊滑輪分層安裝，通過懸吊滑輪在調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)立柱的性能應(yīng)滿足TB/T 2075.16-2010標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足其水平、垂直工作荷重。新增調(diào)節(jié)立柱在下部固定繩的外露應(yīng)不影響定位器的最大工作抬升量，優(yōu)化后的調(diào)節(jié)立柱見圖6。

圖3 節(jié)點6處增設(shè)調(diào)劑立柱

圖4 節(jié)點7處增設(shè)調(diào)劑立柱

圖5 節(jié)點10處增設(shè)調(diào)劑立柱

圖6 優(yōu)化后的調(diào)節(jié)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(yōu)化實例。如圖7所示，在節(jié)點10處懸吊滑輪采用了加長型，以期調(diào)整跨中交叉線索間距，但由于轉(zhuǎn)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(tài)。

圖7 采取長短懸吊滑輪方案和現(xiàn)場圖

采用優(yōu)化整治方案，在上下部固定繩間增設(shè)調(diào)節(jié)立柱，調(diào)節(jié)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(dá)到消除線索相磨的效果，如圖8所示。

圖8 采取增設(shè)調(diào)節(jié)立柱方案和現(xiàn)場效果圖

4 結(jié)束語

交叉線索相磨的安全隱患是接觸網(wǎng)安全管理重點防范的安全風(fēng)險，軟橫跨處交叉線索相磨更是接觸網(wǎng)安全風(fēng)險管理的難點。風(fēng)險防控要抓早提前，在設(shè)計階段，不僅要考慮接觸網(wǎng)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(shù)方案，防止交叉線索相磨。在運營維護(hù)階段，不僅要按規(guī)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(diào)整方案，組織調(diào)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(wǎng)安全運行。