胡紅旗

（鄭州鐵路安全監(jiān)督管理辦公室駐洛陽(yáng)供電段驗(yàn)收室，河南 鄭州 471000）

1、什么是蠕變：蠕變是指固體材料在外力的作用下，材料的形變隨時(shí)間變化而逐漸增大的現(xiàn)象。

2、什么是超拉：超拉就是用超過線索（物體）額定張力的辦法對(duì)其進(jìn)行拉伸，在保證線索（物體）不被破壞的前提下，通過加大張力來快速完成蠕變，達(dá)到基本穩(wěn)定的過程。

3、蠕變的規(guī)律：蠕變隨時(shí)間的延續(xù)大致分三個(gè)階段：

3.1 初始蠕變或過渡蠕變：特點(diǎn)是應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而增加，增加的速度由快而逐漸減慢；

3.2 穩(wěn)態(tài)蠕變或定常蠕變：特點(diǎn)是應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而接近勻速增加，并為最小值，這個(gè)階段時(shí)間較長(zhǎng)；

3.3 加速蠕變：特點(diǎn)是應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而加速增加，直達(dá)破迅速破壞。

在第一階段，形變率相對(duì)較大，但是隨著應(yīng)變的增加逐步放緩，即進(jìn)入第二階段或者穩(wěn)態(tài)蠕變階段，形變率最后達(dá)到一個(gè)最小值（基本為零）并接近常數(shù)，這個(gè)階段最被了解，也是接觸網(wǎng)線索的穩(wěn)定階段，接觸網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行就在這個(gè)時(shí)段內(nèi)。在第三階段，線索機(jī)械性能被破壞，時(shí)間在接觸網(wǎng)壽命之外，不做探討。

線索蠕變示意圖如下：

本文所論述的重點(diǎn)就是如何使線索由第一階段（形變率相對(duì)較大階段）迅速進(jìn)入第二階段（穩(wěn)態(tài)蠕變階段，形變率基本為零），使設(shè)備盡快進(jìn)入穩(wěn)定期。

4、蠕變的危害：蠕變危害極大，主要表現(xiàn)如下幾個(gè)方面：

4.1 降低設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量。由于蠕變的存在，線網(wǎng)處于變化狀態(tài)，使其工作狀態(tài)不穩(wěn)定，如造成線索張力不均勻、線索平直度降低，線索擺動(dòng)增大，受電弓離線率增加等，這就會(huì)降低受電弓取流質(zhì)量。

4.2 增加設(shè)備維修成本。為滿足設(shè)備運(yùn)行條件，需對(duì)設(shè)備進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，增加人力、物力的投入。

4.3 增加設(shè)備的事故率。因線索蠕變延伸，致使重要參數(shù)和關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化，不利因素的累積疊加，必然會(huì)增加事故的發(fā)生頻率。

4.4 增加設(shè)備檢修量。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸形勢(shì)日趨緊張，壓力越來越大，為提供寶貴的運(yùn)能，必將壓縮線路的維修時(shí)間，這就形成一個(gè)嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)。

4.5 縮短設(shè)備的使用壽命。設(shè)備運(yùn)行條件惡化，易造成設(shè)備老化，減少使用期限。

4.6 限制電力機(jī)車的運(yùn)行速度。供電質(zhì)量的降低影響機(jī)車速度的提高。

由上述可知，蠕變危害極大，在列車運(yùn)行速度越來越高的今天，接觸線索蠕變的危害性將日益突顯。因此，要想徹底消除蠕變的危害，就必須對(duì)接觸網(wǎng)線索進(jìn)行超拉。

5、如何減少蠕變危害

5.1 自然消除法

也就是不對(duì)線索采取超拉方法，使線索在運(yùn)行中隨著時(shí)間的推移而逐步得到穩(wěn)定；在這過程中，蠕變的危害將會(huì)盡加顯現(xiàn)，主要存在缺點(diǎn)一設(shè)備達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間長(zhǎng)（約三年才能基本穩(wěn)定）；缺點(diǎn)二增加設(shè)備調(diào)整量大，每年至少需調(diào)整兩次，人力、物力浪費(fèi)極大；缺點(diǎn)三對(duì)影響電力機(jī)車車速，缺點(diǎn)四降低設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量，前期遺留的缺陷是很難徹底克服的。如侯月線沁河北站I道I錨段線索，該錨段全長(zhǎng)約1580米，現(xiàn)取個(gè)別跨距為例加以說明，由下圖可經(jīng)分析可知：

5.11 承力索、接觸線在蠕變后，由于設(shè)備的特性，對(duì)線索伸張自由度有所限制，致使線索松馳，線索位置發(fā)生相應(yīng)變化；為保證機(jī)車正常取流，需對(duì)很多參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。如為保證接觸線位置正常，需對(duì)吊弦進(jìn)行調(diào)整，如圖將吊弦長(zhǎng)度由C1位置調(diào)整到C位置，但這又犧牲了跨中結(jié)構(gòu)高度，結(jié)構(gòu)高度A＜結(jié)構(gòu)高度B，結(jié)構(gòu)高度變小，又影響到設(shè)備的穩(wěn)定性。

5.12 該線索連帶有線岔和分段，其參數(shù)必然發(fā)生變化，增大了事故發(fā)生率。

5.13 該線索處在風(fēng)口區(qū)段，每年4至12月份，常有7至10級(jí)風(fēng)，超過10級(jí)的風(fēng)也偶有發(fā)生，因蠕變而使線索松馳，跨中偏移值增加，曾5次發(fā)生脫弓現(xiàn)象。

5.14 該錨段共有32個(gè)定位點(diǎn)，175根吊弦，附帶有2組線岔、2組錨段關(guān)節(jié)，靠一個(gè)工區(qū)的力量，在現(xiàn)有的天窗時(shí)間內(nèi)是不易一次調(diào)整到位的。該線索在長(zhǎng)達(dá)11年的時(shí)間內(nèi)一直存在設(shè)備隱患，是工區(qū)關(guān)注的重點(diǎn)，直至2005年侯月線擴(kuò)能改造中因更換懸掛，才得以徹底消除。

由上述可知：自然消除蠕變的方法使設(shè)備存在很多隱患，這說明自然消除法是不可取的。

5.2 超拉消除法

接觸網(wǎng)線索的超拉就是在放線作業(yè)后，用超過線索額定張力的辦法對(duì)接觸網(wǎng)線索（承力索、接觸導(dǎo)線）進(jìn)行張行拉伸，使承力索（接觸線）保證線材不被破壞的前提下，通過加大張力來加速完成蠕變伸長(zhǎng)過程，超拉以后線索受上額定負(fù)荷，基本不再伸長(zhǎng)，快速達(dá)到穩(wěn)定。我們知道蠕變伸長(zhǎng)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，一般說來第一年蠕變伸長(zhǎng)量最大，以后第次減少，前三年時(shí)間伸長(zhǎng)量達(dá)到總伸長(zhǎng)量值的98%以上；通過超拉消除的辦法，可抵消自然消除法存在的全部缺點(diǎn)，使設(shè)備提前進(jìn)入穩(wěn)定期。

6、接觸網(wǎng)線索的超拉

客運(yùn)專線承力索、接觸線架線后應(yīng)進(jìn)行超拉，以消除新線蠕變的影響。通過外部的強(qiáng)拉，使線材內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力變化，當(dāng)內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到額定負(fù)荷時(shí)，內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到額定張力數(shù)值時(shí)，再換成額定張力，內(nèi)部應(yīng)力和外部張力達(dá)到平衡，線索基本不再發(fā)生蠕變伸長(zhǎng)——此過程既謂超拉！超拉的方法有：

6.1 墜砣超拉法

在起、下錨兩端同時(shí)分級(jí)加墜砣。銅合金承力索超拉張力為額定張力的1.5倍，超拉時(shí)間為3h；銀銅、銅接觸線超拉張力為額定張力的1.8倍，超拉時(shí)間為5h；鎂銅接觸線超拉張力為額定張力的1.5倍，超拉時(shí)間為168h。

6.2 額定張力超拉法

銅合金承力索、銀銅、銅接觸線架設(shè)后，額定張力張拉 6周，鎂銅接觸線張拉10周。嚴(yán)格意義講，此種方法不稱為超拉。

6.3 兩種超拉方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

兩種辦法相可以看出，墜砣超拉法優(yōu)點(diǎn)有二，一是所用時(shí)間短，可提高工作效率；二是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，墜砣超拉法后線索基本不再伸長(zhǎng)。而額定張力超拉法后線索尚需約一年才能達(dá)到穩(wěn)定期，會(huì)形成遺留缺陷和隱患。

6.4 墜砣超拉法主要防護(hù)措施。

6.4.1 因超拉時(shí)張力加大，應(yīng)對(duì)設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵處所進(jìn)行加固。如線索轉(zhuǎn)角大的處所、中心錨結(jié)處、下錨拉線和下錨基礎(chǔ)、曲線處所等。

6.4.2 對(duì)設(shè)備加強(qiáng)觀測(cè)，防止線索卡滯現(xiàn)象。

6.4.3 一但線索蠕變伸長(zhǎng)量達(dá)其材質(zhì)的延伸率（多數(shù)銅材質(zhì)是總長(zhǎng)度的0.3‰），即可認(rèn)定為達(dá)到要求，應(yīng)停止超拉。

7、結(jié)論：實(shí)踐證明，對(duì)接觸網(wǎng)線索進(jìn)行超拉，可進(jìn)一步提高設(shè)備的內(nèi)在質(zhì)量，使弓網(wǎng)關(guān)系得到更好地改善，從而為提高電力機(jī)車運(yùn)行速度提供了條件，降低了設(shè)備的維修量，減少了設(shè)備故障概率，是解決目前接觸網(wǎng)線索現(xiàn)狀行之有效方法。

[1]郭富強(qiáng);談九里山隧道接觸網(wǎng)整治方案

[2]于萬聚;接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)及檢測(cè)原理