接触网承力索故障检修设计

1、 目 录摘 要0第一章 绪 论1第二章 接触网承力索概述22.1承力索的定义22.2承力索的类型22.3承力索的要求与作用22.4承力索及其线材参数3第三章 承力索常见故障分析及危害63.1承力索断股断线的原因分析63.1.1电气原因造成承力索烧断股或断线63.1.2机械原因造成承力索磨断股或断线63.2承力索断股及断线的危害63.2.1承力索断股以后，产生的危害63.2.2承力索断线后，其危害7第四章 承力索的检修作业84.1 前期准备工作84.2 作业流程84.2.1 承力索的检查84.2.2 承力索绑扎方法94.2.3 承力索补强方法94.2.4 承力索截断重接方法104.2.5 载流承

2、力索区段目视检查114.2.6 线岔处两支承力索交叉间隙小于60mm调整方法134.2.7 非支交叉跨越两支持电缆间隙小于200mm的处理方法134.3 对承力索位置静态测量超标处所进行调整144.3.1 水平腕臂安装方式144.3.2 承力索向线路侧受力调整方法144.3.3 承力索向支柱侧受力调整方法15结 论16谢 辞17参考文献1818摘 要 承力索是电气化铁路中重要的接触悬挂的设备，为确保承力索安全运营是保证电气化铁路运营安全的重要措施，提高承力索的表面硬度，增加其耐磨性能，有利于保证铁路运营的安全，减小事故的发生。承力索根据材质可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索。承力

3、索是在电气化铁路接触网线路中,承担着输电和悬挂机车滑道线双重作用的重要导线。由于铁路的特殊作业条件和环境,对承力索性能要求也很高,要求承力索要导电强、受流好。要具有一定的导电载流能力,还能在不同地区、四季气温、各种气候条件变化下,均能保证正常良好送电;要耐腐蚀,寿命长。要能承受各种大气环境厂,所存在的配、碱、盐、硫等化学污染腐蚀;要强度高、自重轻。以保证承力索在架设后变形小、弧垂均匀,能承受机车通过传递的振动和风、冰、雨、雪等自然环境外力载荷作用。此外还要有宜于施工架、维护修理简便、价格适中经济等施。本文针对近年来承力索出现的故障进行原因分析，探讨处理办法及措施。关键词：接触网；承力索；维护与

4、检修第一章 绪 论在电气化铁道接触网中，接触线用于满足高速运行中的受电弓接触线的性能要求。以往，在镀锌铜绞线材料的选择中，大量采用接触丝，由于其硬度大，所以电缆的磨损往往不是主要问题。近年来，随着我国电气化铁路的发展，为了满足载流和腐蚀的需求，越来越多的铝包钢、铜或铜合金材料用于接触线，然而，由于铝包钢，铜或铜合金材料具有硬度低的外观，耐磨性差，电缆磨损已成为一个重大问题，当暂停滑轮安装，滑轮结构不合理或与滑轮与电缆材料轴承滑轮不一致时，轴承电缆的磨损会加剧，发生断丝甚至断线事故，对电气化铁路的安全运行构成直接威胁。 承力索是电气化铁路中重要的接触悬挂的设备，为确保承力索安全运营是保证电气化铁

5、路运营安全的重要措施，提高承力索的表面硬度，增加其耐磨性能，有利于保证铁路运营的安全，减小事故的发生。国内研究表明，铜或铜合金材料安全可靠。目前，有许多类型的轴承电缆，其技术性能也不同。从国内情况来看，轴承电缆的类型比较简单，一般采用铜或铜合金丝。从技术上看，接触线与承重电缆采用相同的材料，可以提高其接触网的性能，简化施工，提高施工的精细度，消除电连接的处理程序，并尽可能降低运营维护的工作量。为了提升体系的安全可靠性，主线电气化铁路通常采纳铜或铜合金绞线，如下图1.1所示：图1.1 电气化铁路采用的铜或铜合金绞线第二章 接触网承力索概述2.1承力索的定义电气化铁路中吊挂接触导线的配套产物，其经

6、过吊弦将接触网吊挂起来，轴承电缆还能够接受一定的电流和较小牵引网的阻抗，减小电压能耗和消耗叫承力索。2.2承力索的类型承力索根据材质可分为铜承力索、刚承力索、铝包钢承力索。一、铜电缆具有良好的导电性，可作为牵引电流的一种方式。可与接触线并联，降低能耗和压力损失。然而，铜轴承电缆消耗更多的铜，成本高，机械强度低，不能承受更大的张力。规格型号有TJ-120,TJ-95等。二、钢丝绳采用镀锌钢丝制成，抗拉强度高，强度高，安装松弛度小，松弛度低，节约成本，节约有色金属。但缺点是电阻大，导电性差，钢承力索不耐侵蚀，利用时还要选择防腐蚀的措施。常用规格有gi-70，gi-80，gi-100和其他类型。三、

7、铝包钢线由铝绞线和铝包钢线制成，铝包钢线的钢芯受拉力，包铝层和铝线载流。2.3承力索的要求与作用接触网是电气化铁路接触网线路，承担机车车辆的主线传输和悬浮线路双重功能，由于铁路的特殊工况和环境对接触网的性能要求也很高。要求承力索导电性能强、受流好。本实用新型具有良好的导电性和载流能力，可在不同地区、不同气候、季节条件下，保证不同条件下良好供电；耐腐蚀，寿命长，以强度高、重量轻、确保电缆架设后变形小，均匀度好。还要有益于施工，维护修理简便、价格适中等。接触线、轴承电缆的额定张力为10KN。接触线、轴承规定张力和松弛度符合安全规范。图2.2承力索设置曲线，留出1的等效跨度。轴承电缆应位于线路中心线

8、以上（允许误差为150mm）,应垂直和铁路线在曲线段角之间的联络线和电缆连接（允许不超过100mm,无偏置曲线在曲线内侧偏移）。接触线应布置在一条直线上，曲线段应安排在一个紧张的状态，和字值和曲线区段拉出值应符合要求（允许误差30mm）直线区段拉出值一般为200mm曲线区段拉出值一般为400mm拉出值最大不超过450mm轴承电缆不得有散股、断股、烧伤现象，当损伤超过15的部分是，需要加固；超过20的其横截面时时，需要削减做关节。接触导线的数量和锚段固段的承载电缆接头不应超过4m，且接头不小于2m的悬挂点之间距离和接触线的关节或两关节轴承电缆不小于80m.制作接触线小于100mm的断线长度时，可

9、以直接连接。制作轴承电缆接头时，若断线长度小于150mm时，可以直接连接。2.4承力索及其线材参数1、钢绞线参数表表1.1钢绞线参数表：型 号截 面股数*单径(MM)计算直径(MM)有效电阻(/KM)单位重量（KG/KM）计算拉断力（KN）连续载流量（A）标 称计 算GJ-10010019*2.613.0860GJ-707019*2.211.0615GJ-505019*.1.89.0411.1GJ-50507*3.09.0423.7GJ-252519*1.36.5214.7GJ-10107*1.44.292.3LXGJ-100LXGJ-808078.9419*2.311.5LXGJ-502、铜

10、绞线参数表表1.2铜绞线参数表型 号截 面股数*单径(MM)计算直径(MM)有效电阻(/KM)连续载流量（A）计算拉断力（KN）单位重量（KG/KM）标 称计 算TJ-707068.319*2.1410.60.280.68TJ-959592.519*2.4912.40.20837TJ-120120117.019*2.8014.00.1581058TJ-12512514.51129TJ-127127127.2419*2.9214.60.1341151.36TJ-150150148.019*3.1515.80.1231338软铜绞TJR9594.637*7*0.6814.280.19869.7软铜

11、绞TJR120117.6727*12*0.6817.380.151088软铜绞TJR150150.9414*19*0.8518.760.121396注：（铜绞线TJ：弹性模数E kgf/mm²=1300，线胀系数=17*106*1/°C）3、铝绞线（LJ）参数表（德力西集团）表1.3铝绞线（LJ）参数表（德力西集团）标称截面（MM2）计算截面（MM2）股数*单径(MM)计算直径(MM)有效电阻(/KM)连续载流量（A）计算拉断力（KN）单位重量（KG/KM）1615.897*1.705.100.8022.81013.52525.417*2.156.451.1274.3556

12、9.63534.367*2.507.500.83325.76094.15049.487*3.009.000.57867.930135.57071.257*3.6010.800.401810.950195.19595.147*4.1612.480.300914.450260.5120121.2119*2.8514.250.237339019.420333.5150148.0719*3.1515.750.194345423.310407.4185182.8019*3.5017.500.157451828.440503.0210209.8519*3.7518.750.137132.230577.42

13、40238.7619*4.0020.000.120561036.260656.9300297.5737*3.2022.400.0968946.850820.4400397.8337*3.7025.900.0724761.1501097500502.9037*4.1629.120.0573376.3701387第三章 承力索常见故障分析及危害3.1承力索断股断线的原因分析3.1.1电气原因造成承力索烧断股或断线（1）如果电连接的接触状态不好（如接触不良或接触电流不足）；（2）接地线的接地和机车的放电。接触悬挂、支撑装置、定位装置等部件脱落，使悬挂或杆绝缘子闪络，形成接触网，使接地短路放电，形成电

14、缆或者断股；（3）在AT电源中，保护线或正馈线断开，损坏的部分电缆或碰撞或重叠，造成短路的金属，形成断股或断线；（4）接头的电气连接条件不好（如接触不良、螺栓），接头烧坏，电缆断裂；（5）由于隧道渗水和水漏冰导致悬链线在隧道壁上走向接触网短路放电，烧毁或断股。3.1.2机械原因造成承力索磨断股或断线（1）跨线的软线、站的锚段和锚段分为相等的位置，电缆经常穿在交叉位置上；（2）补偿装置卡住，轴承电缆不能随温度变化而自由伸缩；（3）悬链线散股后，由于其各股受力不均，把股线拉下来才生断股；3.1.3腐蚀原因造成断股后进而拉断线（1）有大量腐蚀因素的地区（如化工厂、沿海地区）由于是环境中存在较多侵蚀性

15、物质，雨天时，雨水具有较强的侵蚀和腐化因素，对接触网配置形成不同程度的毁坏；（2）在透风条件恶劣地段（如隧道内），潮气致使接触网配置和零部件腐蚀和生锈。3.2承力索断股及断线的危害3.2.1承力索断股以后，产生的危害（1）对机车车辆，附带放电烧损、吊挂短路接触网；（2）机车通过散股线断或缠绕造成切断弓。3.2.2承力索断线后，其危害（1）轴承电缆的两个段端或两个段端之一，松散接触线的位置，接触网的短路放电到地面，烧坏的接触线，烧伤或设备的其余部分的燃烧；（2）将烧伤或烧伤的事故扩大至其他网络；（3）接触网断开后，吊杆力损失，松动到接触线下方，会形成机车车辆短路中接触网放电，扩张人身行车设备安全

16、事故的范畴，容易引起剐弓事故的发生；（4）轴承电缆断线以后，定位系数的误差迅速增加同时接触线的不平整顺度，从而使在不同位置引发剐弓事故的发生。第四章 承力索的检修作业4.1 前期准备工作表4.1承力索检修作业：设备型号铜，铜镁钢，铝包钢，铜包钢铜芯铝绞线70、95、120、150、185型检修等级二级检修周期一年作业类型停电作业作业人员地面辅助人员1人高空工作人员2人作业工具钢丝套子、绳、滑轮、扭力扳手、单链条张紧器、线卡、锤、钢卷尺、接触网多功能测试仪、液压钢丝钳作业材料轴承线夹、电连接线夹、承载电缆终端锚固线夹、预绞线保护条、双环杆、吊弦、4铁线、钢丝钳、配件（螺栓、螺母、垫圈、开口销等）

17、的线索类型相同，电气连接。安全风险卡控关键1、在制作轴承电缆接头时，要使用双绳安全带，必须将安全绳绑在接触线上，其他安全绳不得在轨道上断开，断开电缆以防止断端的倾斜。2、调整作业人员不得在方向相反的应力提示下，调整操作者在弯道外曲线上，应采取相应的措施，为防止后备保护的运行。4.2 作业流程4.2.1 承力索的检查目前用散股，电缆轴承外观检查断股、锈蚀、烧伤，19以上的钢，铜合金，铜（铝）钢、钢芯铝绞线承载1-2股故障，用缚绑线相同的材料，断3股的同类型电缆用于进行部分加固，断了4股以上，应切断重新连接，钢芯、铜（铝）钢绞线、钢芯铝绞线断股，应切断。7股铝包钢轴承电缆断裂1股，与同一材料绑断及

18、以上2截重新连接。4.2.2 承力索绑扎方法断链应拆下，用相同的材料联络线与结合长度超出过缺损30-50mm。4.2.3 承力索补强方法 1、铜（铝）钢、含铜6钢线夹线和维修加固材料相同的补偿线的长度大于其缺损范围800mm。钢丝夹的三侧分别安装在100mm，及其边缘的两侧，均安装在同一侧，与钢筋端外露100mm。图4.1 承力索补强示意图（1）2、铜合金承力索两承力索中心锚线夹和相同材质线索进行加固，加固长度大于缺损范围大于600mm。对100mm边缘的距离不足1面安装在锚结线夹中心，钢筋端暴露100mm。图4.2承力索补强示意图（2）3、钢芯铝绞线电缆与四槽式电连接夹和加强线索相同材料的使

19、用，钢筋的线的长度大于缺损范围1100mm.在缺损区边缘，对边缘100mm两侧安装2槽式电连接线夹具，夹具间距为50mm，钢筋丝暴露值为100mm。4.2.4 承力索截断重接方法1、铜合金、铜（铝）包钢、钢承力索（1）高空操作人员的A和B位于轴承电缆损坏点的两端，每一个均设有一个线夹装置；（2）高空操作工B紧链式线张力线卸荷电缆；（3）高空操作工人A使用断线钳切除毁伤点；（4）高空操作者，在断点两端分别使用双耳楔形夹具施工后的A和B，背部长度300-500mm，和联络线使用。1端绑扎长度是80-120mm，2端绑扎时，绑扎长度要不小于20mm。（5）高空操作人员与双环杆的双耳楔形线夹；（6）高

20、空作业人员的B慢慢松开链条式拉紧装置及夹线装置；（7）铜合金轴承电缆接头应连接同类型轴承电缆或120mm2电气接线和4接线夹。图4.3承力索截断重接方法示意图2、钢芯铝绞线承力索（1）高空作业工人A、B适用于承重电缆的损伤点两端，各装置上设有线夹装置；（2）高空操作工人A使用断线钳切除毁伤点；（3）高空操作工人B紧链式张力线卸荷电缆；（4）A、B高空作业点分别与张力夹要回去，为300-500mm的背部长度，与联络线的长度，绑扎应使用120mm,绑扎的每端长度不得小于20mm；（5）高空作业工人A用双回路杆衔接两个张力夹；（6）高空作业工人的B慢慢松开链条式张紧装置，直至轴承电缆受力；（7）高空

21、作业工人链式紧线器和线夹装置的A和B拆卸；（8）高空作业工人的A和B应与同一类型的轴承电缆和4个平行槽式电连接夹短接。图4.4高空作业人员与承力索4.2.5 载流承力索区段目视检查止回阀不装有悬挂滑轮预紧保护，钩端夹具不配备铜衬，轴承座上不装有预制保护条和铜衬，填料不安装。图4.5载流承力索区段目视检查（1）预绞式保护条安装方法：1、高空操作人员A和B应将装载电缆卸下，从悬挂滑轮、轴承由内向外引出。通过安装和拆卸轴承电缆来指导更换手腕和杆绝缘体的更换指南腕臂及棒式绝缘子更换作业指导书；2、准备预绞式保护条。承力索安装在500mm预加固保护带的前面，与吊轮安装不小于预1200mm扭曲的保护带；3

22、、高空操作工人A将保护颜色的标准和受力电缆受中心点的对准（安设位置应参考温度因数）；4、先将保护条缠绕后，高空操作工人将上层操作杆的颜色和第一护色条码相同；5、高空操作人员A和B将保护条由色标处分别由里向外按其轨迹缠绕在承力索上；6、将第二根保护条分别由里向外缠绕在承力索上；7、二根保护条将承力索完整地保护起来，完成安装；8、高空作业工人A和B应将电缆归位，强制电缆的方式进行“臂棒绝缘子更换指导书”。图4.6载流承力索区段目视检查（2）注意事项：1、目视检查电缆接头的受力情况、加固线夹无裂纹，电气强度有无断股、烧伤。线夹有裂纹，电气强度断裂、更换烧伤。目视检查螺栓是否扁平。与44Nm的扭矩扳手

23、紧固正常压力下。2、用钢卷尺丈量两支撑力电缆交叉间隔，在线叉不保持60mm以上的区间，在非交叉路口不保持200mm以上的间隔。两支轴承电缆交叉间隔不足时进行调整。4.2.6 线岔处两支承力索交叉间隙小于60mm调整方法1、使用拉杆（压力管）臂形L(Y)型道岔定位：计划一：调整倾斜臂上两个支撑环的位置，调整非支撑臂与工作臂之间的距离。计划二：按程序不能调整到位时，“悬臂安装定位管+定位环钩式鞍座”，调整间距和非支撑电缆延伸工作。2、采用单腕臂+斜臂式道岔定位。计划一：将两支轴承电缆的加固方法改成非挂式轴承座，工作支悬挂采纳“定位圈+悬挂滑轮”型式。计划二：将两支轴承电缆的固定方式用锚定和悬挂滑轮

24、改为非支撑悬架。3、采纳双平腕臂+双斜腕臂型式道岔位置：经过调整后使两个平腕臂上升或垂直角来调整交叉跨越的距离。4、采纳软横跨型式道岔位置：软横跨定位电缆上的位置，循环夹或悬挂滑轮改为加长型，用来调整间隔，以满足交叉线索的需要。5、 双十字点：垂直天窗，通过调整双交叉两个延长拉索悬叉最近点高度，在上述线索延伸的导线交叉位置悬端增加或在悬伸延伸下导线的定位端减少，以调整导通间隔，并应该选择复合绝缘子的人、分段绝缘。4.2.7 非支交叉跨越两支持电缆间隙小于200mm的处理方法1、轴承电缆截面间隔小于200mm时来进行调整；很难调整超过60mm，与等电位线的安装。2、对于电连接线不小于9

25、5mm2的线截面积的使用，必须线左边缘，确保线索与温度变化自如。3、非支交叉跨越线索间距调整方法： a)一种锚臂式横截面，用于调节转换柱的两臂的高度，通过对改变非支撑腕臂的非支头部角度或支臂的角度来调整两点之间的距离，对非支或工作支的吊弦进行调整。 b)软横跨式锚段关节的横截面:柔性悬索跨越悬索或悬挂滑轮的悬架进行调整； c）跨线的交叉:通过调整悬挂点的横截面积的非支撑电缆，以调整交叉的距离。4.3 对承力索位置静态测量超标处所进行调整4.3.1 水平腕臂安装方式1、通过调整轴承电缆或套管的铰链环位置，使电缆的位置可以达到标准。图4.7承力索座固定方式4.3.2 承力索向线路侧受力调

26、整方法1、高空操作人员A依据轴承电缆需要调整量，在腕臂上做好标记；操作人员B的高度基础上，支撑在吊丝盖0.75t链条张紧器连接线套；2、高空操作人员A将0.75T链式紧力电缆连接（链条式钢丝绳钩与铜材料力电缆连接在橡皮垫）； 3、高空操作人员A卸荷松式轴承座（或套管铰环）与固定螺栓的臂； f）高空操作人员B永链条式张紧器来调整高空作业的高度，高空操作人员A用动态轴承电缆（或套管铰环）来标记位置，轴承座采用25根电缆 Nm（N套铰环用70 Nm）的扭力扳手紧固螺栓； 4、高空操作人B紧链式直至受力； 5、高空操作人B除去链条式紧线装置及线罩；图4.8承力索受力方向（1）4.3.3 承力索向支柱侧受力调整方法1、高空操作人员A应按照轴承电缆的需要来调整数值，在平腕臂上做好标记；2、高空操作人员B拆平悬臂盖，在加长悬臂管内插入加长管，用0.75T链式线紧连接器来接延长管与承力索（链型钢丝绳钩和铜材料承载电缆连接时，用橡胶垫安装），拧紧链直至受力; 3、高空操作人员A卸荷松式轴承座（或套管铰环）和臂固定螺栓； 高空操作人员B在调整链式器张紧器时， A应动到轴承电缆（或套管铰环）至标记位置，轴承电