深圳地铁1号线隧道内接触网n型吊弦改造研究

深圳地铁1号线隧道内接触网n型吊弦改造研究

发表时间：2017-07-27T16:16:53.553Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：李建武

[导读] 摘要：分析了深圳地铁1号线隧道内接触网n型吊弦在运营中存在的问题，并对n型吊弦的材质、制作工艺、安装方式等提出整改方案，提高n型吊弦的稳定性和使用寿命，确保供电安全。

深圳市地铁集团有限公司运营总部维修中心广东深圳 518000

摘要：分析了深圳地铁1号线隧道内接触网n型吊弦在运营中存在的问题，并对n型吊弦的材质、制作工艺、安装方式等提出整改方案，提高n型吊弦的稳定性和使用寿命，确保供电安全。

关键词：柔性接触网；n型吊弦；改造

引言

深圳地铁1号线隧道内接触网为柔性链形悬挂，跨中采用n型吊弦安装方式。n型吊弦主要起悬吊接触线作用，使接触线在规定高度范围内，确保良好的弓网关系。

目前使用的n型吊弦由φ3mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢线通过吊弦制作机进行相应弯曲而成。由于n型吊弦材质、制作工艺、现场安装形式等原因，在检修过程中时常发现断裂情况。接触线因自身重力在失去悬吊作用时下垂，当下垂超出安全阈值时接触线极易与电客车车顶发生放电、短路跳闸，严重时发生弓网故障。下面针对n型吊弦在运营中发现的断裂问题，从吊弦材质、制作工艺、安装方式等方面进行剖析，并提出相应的对策及建议。

一、n型吊弦使用现状

（一）n型吊弦结构形式

n型吊弦原材料为φ3mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢线，通过吊弦制作机进行相应弯曲而成。结构形式详见下图1：

二、存在的问题

（一）吊弦断裂统计

在日常检修过程中，时常发现n型吊弦断裂情况，下面对2015年～2016年吊弦断裂数量进行了统计：

根据n型吊弦现场断裂观察，断裂基本为同一位置，详见图4：2.接触线导高要求

1号线隧道内接触线距轨面垂直高度（导高）为4040mm±10mm，即最低导高4030mm。

3.吊弦断裂造成接触线下垂距离计算

根据2013版地铁设计规范要求，直流1500V的接触网带电部分与车体之间的最小净距为：静态150mm、动态100mm。以20m跨距为例，计算吊弦断裂根数与接触线最大下垂距离的关系，并以电客车最大高度3855mm作为参照，计算吊弦断裂根数与车体安全距离的关

系，具体如下：

三、原因分析

φ3.0不锈钢线破坏荷重不小于4.66kN，吊弦的荷载远未达到材质本身的破坏荷重。从现场n型吊弦断裂位置的一致性分析，引起吊弦断裂的原因是多方面的，与材质、制作工艺、现场安装方式等环节都有一定关系。

（一）材质问题

市场上不锈钢线产品质量良莠不齐，质量存在较大差异。以世界之窗～深大为例，因不锈钢线质量缺陷，该区段开通不到4年，累计吊弦断裂比例已超30%。后期考虑问题的严重性，已将该区段吊弦进行了全部更换。

（二）制作工艺问题

吊弦制作过程中，由于安装位置尺寸与绝缘护套外径不同，制作过程中需在多处位置进行弯折。通过现场统计吊弦断裂主要集中在下

图所示位置：

原因分析：吊弦由人工制作，因操作人员对吊弦制作的技术要点、工艺的掌握熟练程度不一样，吊弦的质量存在差异。吊弦制作过程中多处位置需进行弯折，若一次弯折不到位而进行反复弯折，极易引起金属疲劳和内部损伤。同时弯折也容易导致不锈钢线形变不均匀，导致残留应力。在弓网运行中受到受电弓抬升、冲击引起的震动而加剧金属疲劳，导致疲劳断裂。

（三）现场安装问题

1.吊弦下部两侧圆孔套入双接触线吊弦线夹螺杆上的铜套两侧，通过紧固线夹、以承力索作为支撑点，对接触线起悬吊作用。该安装方式带来的问题是：在紧固力矩情况下，因线夹本体与铜套之间的挤压及接触线的抬升、震动，极易造成吊弦该位置的疲损而发生断裂。

2.n型吊弦的正常安装状态是垂直悬吊，且要求承力索应在两接触线中间的正上方。经现场统计，部分存在吊弦偏斜导致吊弦两侧不锈钢线受力不均、吊弦与线夹连接位置反复弯折现象，该问题也极易造成吊弦断裂。

四、改进对策

（一）加强不锈钢线机械强度

将φ3.0不锈钢线改为φ4.0不锈钢线，增强其机械强度。

（二）优化制作工艺

简化吊弦制作工艺，减少吊弦弯折位置，降低弯折对不锈钢线带来的损伤。

（三）改善吊弦与线夹的连接方式

该改进方式可避免线夹本体与铜套之间对吊弦线的挤压。考虑需保证两接触线40mm的间距要求，需将原铜套长度增加6mm。（四）解决绝缘护套翻转问题

对于现场普遍存在的绝缘护套翻转问题，计划与厂家联合设计、生产一款防翻转护套，如两片连接的整体式护套或延长既有护套卡口

两侧部分使之呈椭圆形状而阻挡护套翻转。

试验证明吊弦下部圆钩垂直悬吊受力的机械性能：φ4mm铁线略高于φ3mm不锈钢线，但φ4mm不锈钢线是φ4mm铁线的2倍，并且用铁线材质制作吊弦时，弯折过程中会对其表面的镀锌层进行破坏，导致铁线的防锈、防腐能力更差。

六、后续工作建议

（一）吊弦线采用φ4mm不锈钢线，吊弦两侧部分不进行弯折处理，同时对吊弦制作工艺进行培训，确保制作质量。

（二）将吊弦下部圆钩改为与线夹两侧卡块上端连接，避免原连接方式线夹本体与铜套之间对吊弦线的挤压造成的疲损及内应力破坏。

（三）将现有绝缘护套改为防翻转功能绝缘护套。

（四）将新吊弦及连接方式（含绝缘护套）送第三方实验机构进行检测，主要检测机械性能、震动试验、抗疲劳等试验。

（五）试验合格后进行现场试挂，检验改进工作效果。

（六）试挂合格后开展全线的吊弦、绝缘护套更换整改工作。

参考文献：

[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网，西南交通大学出版社出版发行