高速铁路接触网整体吊弦断裂原因分析及处理措施探讨

关于对郑西高铁吊弦断裂问题的成因分析在电气化铁路中,接触网是与电力机车直接相关联的设备,也是牵引供电重要的设备之一。

电力机车能够安全平稳的运行，不仅与机车本身的性能和质量有关，同时也受接触网特性和线路特性的影响。

在接触网日常维护过程中，吊弦断裂打弓问题逐渐成为接触悬挂设备的重点问题。

郑西高铁作为我国开通较早的一批高铁线路，对设备缺陷发生情况、运营维护经验都有一定的积累，可作为吊弦断裂问题的典型样本。

通过对吊弦断裂情况进行总结对比分析，探讨吊弦断裂的成因，为后续提高吊弦维护质量提供有益的帮助。

一、郑西高铁接触网吊弦设计结构和形式郑西高铁正线接触网采用全补偿弹性链形悬挂，承力索与接触线之间采用整体不可调吊弦进行连接。

吊弦结构采用心形环形式，吊弦线在接触线、承力索端采用钳压管压接进行固定。

同时，为防止电流灼伤吊弦，吊弦线与承力索、接触线之间有可靠的电气连接和防护措施，即载流环。

（1）材质郑西高铁整体吊弦为宝鸡保德利电气设备有限责任公司产品，线夹本体采用硅青铜CuNi2Si板材冲压而成，吊弦线采用JTMH10铜合金绞线，由49根单丝绞合而成(共计7股，每股7根单丝)。

吊弦由T2铜连接线夹通过压接管、心形护环与吊环绞环连接，采用犬牙式不对称方式压接。

（2）性能本零件的最大垂直工作荷重为1.3 kN；吊弦线夹与接触线及承力索之间的滑动荷重值不小于1.0 kN；在钳压管处，两吊弦线之间压接后的滑动荷重不小于3.9kN；连接线夹与吊弦线之间的滑动荷重不小于1.0kN；线夹本体的拉伸破坏荷重不小于：4.0kN；接触线吊弦线夹应与最大行车速度时的受电弓良好配合，左右偏转±30º时不打弓；吊弦线的性能:（3）制造工艺吊弦线夹本体、吊环、心形环、线鼻子采用金属模冲压工艺。

二、吊弦断裂情况统计分析通过统计郑西高铁2015年至2019年五年来的吊弦断裂缺陷数据,累计发现吊弦断裂缺陷44件。

从吊弦断裂的位置统计分析，吊弦主线在承力索侧压接管处断裂21件，占总数的47.7%；吊弦主线在接触线侧压接管处断裂21件，占总数的47.7%；吊弦主线在心形环处断裂的2件，占总数的4.6%。

摘要：本文以京沪高铁接触网吊弦折断多发为研究对象，运用大数据统计得出吊弦折断的规律为正线比侧线高发等多种表象；分析问题成因与线路种类、轨道基础、线路曲直、锚段部位、悬挂结构和吊弦本身有关；提出要综合利用维修手段、注重发挥6C 检测和人工检查作用、着力补强吊弦弱点、积极探索高铁锚段关节内加装弹性吊索有效方法，更好地为高铁运输安全服务。

关键词：京沪高铁；吊弦；规律中图分类号：U225文献标识码：B文章编号：1006-8686（2021）02-001-3雷阳成关于京沪高铁吊弦折断问题规律的认识和建议（中国铁路南宁局集团有限公司工电检测所，工程师，广西南宁530029）10.13572/ki.tdyy.2021.02.001京沪高铁于2011年6月开通，正线1318km 公里，其中桥梁区段1140km ，占比86.5%；路基区段162km ，占比12.3%；隧道段区16km ，占比1.2%。

直线区段约650km ，曲线区段约670km ，比例接近1:1。

正线锚段共计2712个，约3252条公里，接触网采用弹性链形悬挂，但锚段关节为简单链形悬挂的四跨形式。

吊弦采用整体不可调的结构，上下两端利用钳压管压接的方式，通过心形环和吊弦线夹，分别固定在承力索和接触线上，并设有防止电流灼伤的载流环。

1问题概况吊弦折断问题，给京沪高铁行车安全和供电安全带来极大影响。

比如，2016年，崔马庄至泰安，吊弦从上部压接部位折断后下垂侵限，被受电弓刮断带走，直至北京南站才因绝缘距离不足对车顶放电，引发接触网跳闸。

又如，2018年，沧州西至德州东，吊弦从上部压接部位折断后下垂侵限，被受电弓打起短接分相中性段，引发相间短路。

还如，2019年，蚌埠南至定远，吊弦从上部压接部位折断后下垂侵限，将受电弓风管打落，引发自动降弓。

据不完全统计，京沪高铁开通至今，吊弦断股、断丝、断裂等折断问题累计发生909件。

大数据分析得出，吊弦折断问题规律，主要为：1）正线比侧线高发。

浅析接触网刚性悬挂常见弓网故障及防范措施摘要：接触网是铁路牵引供电系统的重要组成部分，设置比较特殊，接触网发生故障将直接影响牵引供电系统的运行，甚至造成铁路行车中断。

本文首先对接触网的特点进行分析，进一步对刚性接触网的常见故障进行分析，从而提出一些有效的应对策略。

关键词：接触网；刚性接触网；故障；策略一、接触网的特点在牵引机车高速运行过程中，由于受到空气动力、受电弓的惯性力以及接触悬挂沿跨距的不均匀的弹性的影响，受电弓在垂直的方向上就会有一定振幅的振动产生，此时接触网的工作状态就会受到振动的影响而发生变化，当接触网的工作状态变得恶劣的时候，那么就很容易造成弓网事故的发生。

接触网的安装架设方式是无备用设备方式，所以一旦发生故障就没有备用设备来进行替换，那么就会使铁路运输中断运行。

二、刚性接触网存在的问题及方法采用刚性接触悬挂，其主要特点就是占用空间少、安装简单、少维护、稳定性好、运营可靠性高。

但是在国内部分铁路使用一段时间后发现，刚性接触网出现的问题不少，随着运营时间越来越长，行车间隔越来越短，这些问题会越来越突出，对刚性接触悬挂造成的影响也越来越明显。

刚性接触网易出现的问题也不少如下：1、部件松动脱落（1）故障现象和原因分析。

T头螺栓偏转：刚性接触悬挂的定位底座槽钢通过T 头螺栓连接，随着运营时间的推移，T头螺栓的问题逐渐暴露出来。

由于其本身结构的原因，T 头螺栓在振动作用下会慢慢偏转，当偏转较大时会造成T头螺栓从定位槽钢中脱落。

定位绝缘子与汇流排定位线夹及定位槽钢之间脱落：定位绝缘子与汇流排定位线夹间脱落，定位绝缘子与定位槽钢之间会发生脱落现象。

其原因是由于接触悬挂零部件的连接点较多，而且都是螺纹连接，在受电弓不断的冲击振动下，螺纹慢慢松脱。

以上问题均会造成接触网不能可靠固定，严重时会造成塌网事故。

刚性悬挂支撑点安装示意图2）防范措施：目前采取的措施依然是缩短检修周期，及时发现并对偏转的螺栓进行纠偏，每次检修作业都对所有螺纹螺栓进行紧固。

铁路接触网常见断线事故及预防措施摘要：铁路列车运行时通过接触网接受电力，保证列车处于正常运行状态。

一旦出现接触网故障，直接影响列车正常行驶。

接触网事故中最常见的就是断线问题，有必要做好研究分析工作。

本文分析铁路接触网常见断线事故原因，给出针对性的预防措施。

关键词：铁路接触网；断线事故；预防措施接触网产生故障的因素较复杂且多变，对接触网进行抢修时，抢修难度很大。

如果不能够对产生故障的原因做到全面了解的话，抢修工作就会变得盲目而无从下手。

能够迅速对接触网进行有效修复，在一定程度上缩短抢修时间，对于电气化铁路交通的正常运行具有重要意义。

1、铁路接触网分析接触网是电气化铁路基础设施中重要组成部分，通过露天架空线路为列车运行提供动力支持的输电线路。

通常情况下，接触网所采用的电压等级为 27.5 kV，工频单相交流制。

主要包括支柱基础、接触悬挂、支持装置以及定位装置 4 个部分。

就支柱基础而言，主要作用是支持供电装置、定位装置以及用于承受接触悬挂，所有装置的负荷都由支柱基础承受，同时要确保在固定位置上进行接触悬挂。

为了有效保证支柱的稳定性，在对支柱进行选择时，一般情况下都会选择预应力钢筋混凝土支柱或钢支柱，将钢筋混凝土支柱或钢支柱固定在钢筋混凝土的基础上。

在该过程当中，基础和预应力钢筋混凝土支柱或钢支柱，形成了一个有机的整体。

对接触悬挂提供支持作用的主要是支持装置，为适应接触网区域位置的不同，支持装置中包括平腕臂、棒式绝缘子以及斜腕臂等设备。

在定位装置中则主要有定位管和定位器，用于固定接触线位置，从而有效保证接触线在移动时处于一个轨迹当中，向其他支柱进行接触线水平负荷的传递。

2、铁路接触网断线事故常见原因2.1烧断接触网线索被烧断，一般是由以下几方面的原因造成的：接触线与电连接线夹存在松动造成接触不良，也有可能是接触线与电连接线夹之间的接触面积过小，引起了接触线被烧断。

一部分原因可能是电连接器、吊弦、定位等部件脱离，引发了电力机车与接触网之间短路；各种原因引起的承力索断线后落于地面与电力机车间形成短路，进而致使接触线被烧断。

高速铁路接触网施工存在的问题及质量控制措施分析发布时间：2021-07-31T10:08:22.034Z 来源：《电力设备》2021年第3期作者：葛志伟[导读] 满足我们国家人民现阶段生活需求的同时也使我们国家高速铁路能够在国际上获得一席之地。

（中铁电气化局集团一公司天津分公司天津市 300400）摘要：现阶段我们国家的电气化铁路进入了一个高速发展的时代，电气化铁路能够很大程度上提升交通运转的效率，同时也能够在一定程度上使人们的生活日常出行更为便利。

而且电气化铁道接触网在我们现阶段各种运行方式中进行对比之下，它是一种能耗较低，且成本也较低，但是效率却较高的有效运行方式。

这种方式对我们国家运输行业来说是一个质的飞跃，同时也是我们国家铁路系统建设推动的重要动力。

本文通过分析高速铁路接触网线阶段的状态，提出了如何更好地提高高速铁路接触网施工质量控制。

关键词：铁路施工；质量提升；施工控制；存在问题；接触网引言：在我们国家现阶段虽然说电气化铁路，已经进入了一个较好的发展时代，但是事实上我们国家在高速铁路接触网施工质量控制上面仍然是存在着一定的不足，的这些不足是受到我们国家高速铁路现阶段的发展历史的影响，因为我国对于高速接触网的研究及发展，与国外发达国家相比存在着一定延迟的。

所以说，现阶段我们国家应该更好地将重心放在高速接触网质量控制和提升方面同时也要尽可能地对自身工具配置以及员工施工质量进行完善和提升对国外的经验进行吸收和消化。

使我们国家高速接触网质量控制得到良好的提升，满足我们国家人民现阶段生活需求的同时也使我们国家高速铁路能够在国际上获得一席之地。

一、什么是高速铁路接触网在我们国家高速铁路的运行中，主要是依赖铁路上空架设的输电线路去进行供电的，但是如果在高铁列车运行的过程中高速铁路接触网产生的接触不良的情况的话，那么会在一定程度上影响整辆列车的供电影响的列车运行的效率。

在我们国家高速铁路运行的过程中，主要的供应动力是电力高速铁路接触网是通过在铁路上空架设向电力机车供电的特殊形式的一种输送电力的线路。

高速铁路接触网整体吊弦断裂分析及应对措施【摘要】在高速铁路接触网悬挂装置中，整体吊弦是极为重要的构成组件，其主要功能作用是控制接触线高度，保证良好的弓网关系和授流质量。

然而，由于高速铁路高密度的行车状况，加大了对高速铁路接触网设备的运行压力，从而促使高铁整体吊弦发生断裂情况，严重影响到了高速铁路的运行安全，给铁路运营带来安全隐患。

因此，本文针对高速铁路接触网整体吊弦断裂原因进行深入探析，并结合零件结构提出可行性优化方案，以满足高铁供电安全的需要。

【关键词】高速铁路；整体吊弦；断裂；原因分析；优化方案随着我国经济的迅速发展，我国高速铁路运营修建里程已经稳居世界第一位，给我国国民出行带来了很大的便利性的同时，对我国国民经济的发展也起到了巨大的促进作用。

然而，在实际的高速铁路运行中，由于高速铁路的行车密度大，易造成高铁整体吊弦断裂情况产生，会对行车安全与授流质量产生严重危害。

当前，在武广、郑西、京沪等多条高速铁路上出现了整体吊弦断裂的故障，因此，引发整体吊弦断裂原因进行深入探析，并对整体吊弦相关部件及压接工艺提出改进优化方案，进而改进产品，以满足高铁供电安全的需要。

1、整体吊弦断裂情况目前国内高速铁路整体吊弦普遍采用不可调结构，主要由承力索吊弦线夹、接触线吊弦线夹、吊弦线、心型环、压接管、接线端子等组成。

承力索吊弦线夹本体、接触线吊弦线夹本体及吊环选用CuNi2Si 材质，心型环选用 12Cr18Ni9材质，压接管、接线端子选用 T2 材质，均采用冲压成型工艺。

整体结构设置载流环，保证吊弦载流的可靠性。

整体吊弦最大工作荷重 1.3 kN，吊弦线采用JTMH10 绞线，为7×7 绞合结构，主线承担全部的工作荷重和机械振动载荷，载流环仅承担电气导流功能。

吊弦连接着承力索与接触线，受电弓产生的非等幅阻尼振动传递给吊弦，吊弦吸收、转化后部分传递到承力索，频繁的振动疲劳造成吊弦线断裂情况发生。

随着工业化进程的发展，空气污染造成部分腐蚀性物质附着在吊弦线上，加之频繁振动、疲劳及电流通过，加速了吊弦线的腐蚀。

常见铁路接触网断线事故及预防对策摘要：铁路接触网是铁路电气化系统的重要组成部分，它为电力机车和列车提供动力。

然而，接触网断线事故在过去的几年中频繁发生，给铁路运营带来了严重的安全隐患。

本文将探讨铁路接触网断线事故的原因，分析其影响，并提出一些预防对策，以提高铁路接触网的稳定性和安全性。

关键词：铁路接触网；断线事故；预防对策1.接触网断线事故的原因1.1.材料老化接触网杆和导线长时间暴露在外部环境中，受到紫外线、氧化、污染物等的影响，会逐渐引起材料老化。

老化材料变得脆弱，失去原有的强度和韧性，容易发生断裂，接触网所处的环境中可能存在腐蚀性物质，如酸雨、盐雾等，这些物质会侵蚀接触网杆和导线的表面。

腐蚀会导致材料表面的金属层受损，降低了其耐久性和强度，增加了断裂的风险；铁路接触网经受季节性和日夜温度变化的影响。

材料在温度变化过程中会发生热胀冷缩，引起应力和变形，长期以来可能导致疲劳断裂；接触网承担着供电给列车的电流负荷，高电流通过导线时会产生热量。

长期高负荷电流的作用下，导线可能受到电热效应的影响，温度升高，导致导线的结构发生变化，最终导致疲劳断裂。

1.2.自然灾害（1）强风：强风是造成接触网断线的常见自然灾害之一。

强风会对接触网产生侧向或竖向的冲击力，造成接触网杆、导线的偏移、倾斜或扭曲，甚至导致杆件断裂。

尤其在风口、高山、河流等风力较大的区域，强风对接触网的影响更为明显。

（2）冰雪：在寒冷地区或冬季，冰雪的积累会对接触网结构造成负面影响。

积雪会增加接触网杆和导线的负荷，导致弯曲或断裂。

冰冻的状态也会导致接触网杆、导线变得脆弱，降低其抗弯强度，容易断裂。

（3）雷电：雷电是另一个对接触网构成威胁的自然灾害。

当雷电直接击中接触网或靠近接触网时，会产生高能电流通过接触网系统，引发强烈的电弧和电火花。

这种电弧和电火花可能引起接触网部件的烧毁、熔化，导致断线事故。

1.3.施工质量不达标存在裂纹、气孔、夹杂物等缺陷，导致焊接点强度降低，这将使接触网杆和导线在负荷作用下易于断裂，从而增加接触网断线的风险；接触网的连接处包括杆与杆之间、杆与导线之间的连接。

浅谈接触网断线事故原因及预防措施王硕发表时间：2018-05-21T11:39:07.060Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：王硕[导读] 摘要：接触网是牵引供电系统的重要组成部分，但由于其工作环境的不稳定性，很容易发生故障，一旦发生故障就会影响牵引供电系统的正常运行，甚至会影响行车安全。

中国铁路上海局集团有限公司徐州供电段 221000摘要：接触网是牵引供电系统的重要组成部分，但由于其工作环境的不稳定性，很容易发生故障，一旦发生故障就会影响牵引供电系统的正常运行，甚至会影响行车安全。

接触网断线是接触网常见故障中的一种，了解接触网断线原因并采取相对应的预防措施可以防止接触网断线事故的发生，从而保证铁路运输的安全高效。

关键词：接触网；断线；事故；预防措施在电气化铁路中，接触网设备占据着重要的地位，是列车运行过程中电的传输载体，是保障列车运行的重要组成部分。

所以，接触网如果出现问题，会直接影响到列车运行，甚至可能带来其他更严重的后果。

接触网一般沿铁道架设，工作环境变化大，而且要能承受受电弓通过时带来的摩擦、拉力、高强度电流，因而对接触网技术要求很高。

因为接触网工作环境的不可控性，无数事实案例证明，接触网故障已经成为影响行车的重要原因，而接触网断线事故正是接触网故障中危害最大的故障之一。

分析接触网断线原因并及时采取预防措施对铁路运输意义重大。

一、接触网断线原因分析：1.材质不达标在我国，接触网导线材质目前集中在铝合金或者铜合金，这种金属合金的导电性能好，有很大的强度同时又具备良好的延展性，被大面积应用在普速铁路和高速铁路接触网上。

但由于种种原因，仍存在接触网导线制作工艺不过关、不达标的现象，这就为接触网断线事故埋下了隐患。

2.外部损耗（1）接触线会被滑过的受电弓磨损，受电弓在接触到接触线取流时，高速通过接触线，对接触线造成巨大的向上的作用力和摩擦力，此时接触线给受电弓向下的作用力，长时间后，接触点就会被磨损，如果接触线上有“硬点”，则受电弓极有可能发出电弧，对接触线造成很大破坏。

762022年6月上 第11期 总第383期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview通过对高速铁路接触网进行研究，发现其在保障机车安全运行等方面非常的关键。

其中吊弦又是接触网系统当中最重要的组成部分，将其安装在了承力索和接触线中间，主要的作用是增加接触悬挂点，将接触线的尺度以及弹性均衡度进行有效的改善，合理并科学做好高度的调整，让起可以起到截流、承载之用。

文章以其折断原因为研究入手点，对其原因开展分析，并以此为基础提出了一系列具有可行性的措施。

1.发展高速铁路的重要性众所周知，我国地大物博、幅员辽阔，各个地区之间有着很大的不同与差异，而且众多的资源分布情况也具有复杂性的特点。

原来的路网设置时，主要是将客与货物放在同条线上，我们国家有85%的木材、原油、煤炭等都是需要通过铁路来完成运输的。

所以中国铁路运输效率的高低与运输的密度、旅客的周转量之间都有着紧密的联系和关系。

伴随着时间的不断推移，我国的高速铁路呈现出了高速的发展态势，我国煤炭、石油等货物铁路运输发货量也在不断攀升当中。

2.存在的问题通过对我国各条高速铁路接触网专业设备当中的整体吊弦使用情况进行认真的分析和研究，发现出现过多次的整体弦断裂问题，成为了影响行车安全最重要的因素，对现场的实际情况进行排查，将问题发生的实际位置、比例、性能、运行的环境等各方面作为入手点展开深入的分析，再应用专业的工具进行相关的排查，找到发生问题的主要原因，最后制定出完善的方法，将问题妥善的解决[1]。

2.1问题现象分析研究整体吊弦断股、断丝的问题，发现以下几个情况：（1）吊弦线钳压管接处，其断股、断丝的问题突出，说明了其问题缺陷和压接方式间，有着非常紧密的联系。

（2）吊弦部分的新型环在运行的过程当中，出现裂纹，伴随着时间的不断推移，断裂情况在不断增大。

（3）新型环和吊弦线不断摩擦，发现了断股、断丝或者全断等问题。

吊弦是接触网链形悬挂中接触线和承力索间的连接部件，其通过吊弦线夹将接触线悬挂在承力索上。

我国高速铁路和客运专线的整体吊弦普遍采用的是载流整体吊弦（C型整体吊弦、冲压式接触线和承力索吊弦线夹、不可调结构）。

近年来，武广、京广、京沪等高铁接触网在运行中均有整体吊弦断股、折断故障发生，直接影响行车安全。

目前，整体吊弦故障已成为影响高铁安全的突出问题。

以下针对吊弦折断原因进行分析，并结合法国高速铁路吊弦的结构形式和制造、试验方法，对高速铁路接触网整体吊弦的制造和整治措施提出建议。

1 国内整体吊弦股故障统计分析以下就京广高铁长沙、郑州、新乡供电段，郑西高铁洛阳供电段和陇海线郑州供电段管内吊弦折断、断股情况进行介绍。

1.1 京广高铁长沙供电段管内1.1.1数量。

武广高铁2009年12月开通。

2010-2012年，吊弦断丝断股发生极少，每年不超过20处。

2012-2014年，吊弦断丝断股开始逐步增加，平均每年增加55处。

2015年，吊弦断丝断股呈爆发式、指数性增长，在接触网平推完成25.8%的情况下，累计发现缺陷302处，其中吊弦断丝断股164处，占总缺陷的54.3%，吊弦断丝断股数量相当于2011-2014年该类缺陷总数的70.3%。

1.1.2位置。

统计2014、2015年发现的断丝断股吊弦在一跨中的位置，参见表1。

摘　要：整体吊弦是高速铁路接触网设备的重要零部件，其主要作用是控制接触线高度，保证弓网关系安全和良好的受流质量。

近年来，武广、京广、京沪等高铁接触网在运行中均有整体吊弦断股、折断现象发生，直接影响行车安全。

目前，整体吊弦故障已成为影响高铁安全的突出问题。

本文针对吊弦折断原因进行分析，并结合法国高速铁路吊弦的结构形式和制造、试验方法，对我国高速铁路接触网整体吊弦的制造和整治措施提出了建议。

关键词：高速铁路；接触网；吊弦；折断；建议我国高速铁路接触网整体吊弦折断张宝奇（郑州铁路局供电处　河南郑州　450052）原因分析及对策表1 吊弦断丝断股缺陷统计表（2014和2015年）吊弦在一跨的位置数量占比备注第一根8931.0%　第二根12142.2%　第三根7727.4%　合计287100.0%1.1.3部位。