- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:针对普速铁路接触网中心锚结偏移多发、易恶化,威胁牵引供电与行车安全的问题,本文开展病害整治与运维优化研究。通过梳理现场运维工况,从设备老化、施工工艺、环境荷载、日常检修四个维度系统分析偏移病害的诱发机理,结合行业标准完成病害等级划分。并制定分级差异化整治工艺,明确各级病害的作业参数与验收标准,配套搭建全流程常态化运维防控体系。结果表明,分级整治可精准处置不同程度偏移隐患,精细化运维能够有效规避病害复发。相关研究成果可规范现场检修作业,提升接触网设备运行稳定性,保障普速铁路供电与行车安全。
关键词:普速铁路;接触网;中心锚结;偏移病害;设备整治;运维养护
1.中心锚结偏移的核心危害
中心锚结是维持接触网锚段受力平衡的核心结构,一旦发生偏移,锚段内部线索受力状态会被彻底打乱,衍生出多种连锁病害,直接影响弓网运行稳定性与设备使用寿命。偏移会造成接触线张力分布不均,线路局部区域线索过于松弛,部分区域线索张力过大。机车高速通行过程中,受电弓与接触线贴合状态不稳定,滑板表面磨耗不均匀,长期运营会出现偏磨超标问题,加速弓网设备损耗。锚段整体受力失衡后,受力偏差会逐步传递至全段悬挂结构,引发腕臂偏移、吊弦倾斜变形等次生病害,直接破坏接触线高度、拉出值等关键几何参数,造成接触网整体悬挂状态紊乱[1]。病害发展至严重阶段时,线索持续异常受力会出现大幅度窜动现象,带动线夹与紧固螺栓松动脱落,引发弓网接触不良、瞬间断电等故障,直接影响列车正常取流,干扰行车秩序,对普速铁路运营安全造成直接威胁。
2.普速铁路接触网中心锚结偏移核心原因分析
2.1 设备自身质量与老化病害
设备本体质量缺陷与自然老化是诱发中心锚结偏移的基础因素。部分中心锚结绳制作工艺不达标,耐腐蚀和抗疲劳性能偏弱,长期承受静态张拉荷载后会产生塑性形变,绳体长度发生改变,直接造成锚结位置出现偏移。现场使用的线夹与紧固螺栓若材质性能不足,长期户外运行会逐步出现锈蚀、滑丝和结构失效问题,夹持固定能力持续衰减,无法稳定锁定锚结结构位置。接触线与承力索长期处于张拉工作状态,金属材料会缓慢出现蠕变拉伸现象,改变锚段原始受力平衡状态,锚段整体受力失衡后,中心锚结的固定位置会逐步发生偏移。
2.2 施工安装工艺不规范
施工安装环节的不标准作业,是偏移病害产生的源头问题。设备安装作业时,作业人员测量定位精度不足,无法精准标定锚段中心位置,造成中心锚结初始安装偏差。设备投运后,初始偏差会在持续受力过程中不断累积,逐步发展为明显病害。锚结绳两端张力调节不均匀,整体受力处于不对称状态,列车运行产生的持续拉力会持续牵引锚结发生位移。线夹紧固力矩把控不精准,紧固力度不足会造成部件松动移位,紧固力度过大会挤压线索产生应力集中,加速线索结构性变形。
2.3 外部环境与行车荷载影响
普速铁路接触网完全露天布设,自然环境变化与行车动态荷载持续对设备产生扰动。区域昼夜温差和四季温差波动较大,接触线与承力索反复发生热胀冷缩形变,锚段张力始终处于动态变化状态,超出中心锚结自适应调节能力后,就会形成永久性位移。大风、雨雪、冰冻等天气会持续冲击接触网悬挂结构,锚结区域产生高频微振动,微量位移不断累积,最终形成可观测的偏移病害[2]。
2.4 日常运维检修不到位
运维养护工作的疏漏,是轻微偏移病害持续恶化、反复复发的主要原因。日常巡检多以目视排查为主,缺少专业仪器精准测量,很难发现初期微小偏移病害,轻微隐患长期积累后逐步发展为重度故障。部分现场检修作业流程不够规范,工作人员完成锚结调试和紧固作业后,未及时复核设备参数,不规范操作会人为造成全新偏移问题。
3.中心锚结偏移病害分级及对应整治技术措施
3.1 中心锚结偏移病害分级及整治
结合普速铁路接触网运行维修相关标准,结合现场设备实际病害状态,可将中心锚结偏移病害划分为三个等级。不同等级病害的设备状态、运行影响存在明显区别,现场检修需采取差异化整治方案,精准落实作业流程与技术标准,有效提升病害整改质量。各级病害判定标准、设备特征及整治工艺参数如表1所示。
表1 中心锚结偏移病害分级及整治参数标准
病害等级 | 偏移判定标准 | 核心病害特征 | 针对性整治措施 | 作业关键技术参数 | 验收标准 |
轻微偏移 | 偏移量≤50mm,符合规范允许偏差上限,无部件变形、松动 | 设备主体结构完好,仅存在微小位置偏差 | 微调锚结位置,复紧全部螺栓,清理部件表面锈蚀,复核线索张力平衡,无需拆解主体结构 | 线夹紧固力矩保持80-100N·m,微调后线索张力对称均匀 | 偏移量归零,部件紧固牢靠,线索张力均匀稳定 |
一般偏移 | 50mm<偏移量≤100mm | 锚结绳轻微松弛,线夹存在松动现象,无结构性损坏 | 拆解松动部件,重新精准定位锚段中心,调节锚结绳张力,对称紧固线夹,校正周边吊弦与腕臂几何参数 | 重新定位误差≤10mm,锚结绳无松弛紧绷现象,悬挂高差偏差≤20mm | 偏移量≤20mm,悬挂几何参数达标,设备整体受力均匀 |
严重偏移 | 偏移量>100mm | 锚结绳变形锈蚀,线夹损坏失效,吊弦出现倾斜变形 | 更换老化损坏配件,复位校正锚结中心位置,全面调试锚段张力、接触线高度与拉出值,整改周边关联病害 | 部件更换贴合原厂标准,锚段中心定位精准,拉出值误差≤30mm | 偏移问题彻底整改,设备结构完好,各项参数符合运维规范,弓网配合状态良好 |
3.2 常态化预防与运维优化措施
彻底管控中心锚结偏移病害,需要兼顾病害整治与日常预防,全方位完善运维管控体系。施工环节严格把控安装质量,规范中心锚结定位、张力调节、线夹紧固等核心工序,施工完成后落实双人复核与全参数验收制度,从源头杜绝初始安装偏差。结合季节工况开展专项养护作业,冬夏极端温度时段开展全覆盖设备排查,根据环境温度变化微调线索张力,抵消热胀冷缩引发的位移偏差,大风、雨雪天气过后及时开展专项巡检,整改环境荷载造成的微位移病害。日常巡检采用人工测量与仪器检测结合的模式,持续记录锚结偏移数据和部件运行状态,建立完善的病害台账,实现轻微病害早发现、早处置,避免病害持续升级[3]。严格落实设备生命周期管理,定期排查锚结绳、线夹、螺栓等易损部件,及时更换老化锈蚀、疲劳变形的设备配件,杜绝超期服役设备反复引发故障。常态化开展作业人员技能培训,统一检修调试作业流程,规范现场操作行为,减少人为操作偏差,稳步提升接触网运维作业标准化水平[4]。
结束语:
中心锚结偏移是普速铁路接触网运维工作中需要重点管控的典型病害,设备老化失效、施工工艺不规范、环境与行车荷载扰动、日常运维疏漏是病害发生的核心原因。病害持续发展会破坏弓网匹配状态与接触网几何结构,直接影响牵引供电稳定性和线路行车安全。针对不同等级的偏移病害落实差异化整治工艺,能够高效处置各类设备隐患。常态化、精细化的运维防控模式,可以从源头降低病害发生概率,杜绝病害反复复发,保障普速铁路牵引供电系统安全平稳运转。
参考文献:
[1]杜静, 李俊, 廖川欣, 方鸿波, 程亮. 多曲线线路接触网中心锚结的安装计算[J]. 电气化铁道, 2024, 35 (05): 61-64.
[2]赵昊阳. 高速铁路接触网不平顺因素分析及检测研究[D]. 中国铁道科学研究院, 2024.
[3]卢广苗. 高速铁路大跨度钢桁架桥接触网腕臂安装技术研究[J]. 铁道标准设计, 2024, 68 (04): 186-192.
[4]李庆军, 关金发, 陈展. 齿轨铁路接触轨带拉线中心锚结方案及其可行性研究[J]. 铁道标准设计, 2022, 66 (07): 145-149.
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