承力索断股(机械)

故障复盘 · 已脱敏 — 本案例已隐去单位、人名与具体里程

事件概况

某年 3 月,某普速电气化铁路区段(已脱敏,下同)。供电段在组织天窗维修登乘巡视时,发现一处跨中铜镁合金承力索存在多根外层单丝断裂,断头外翘约数厘米,断股集中分布在吊弦线夹与整体吊弦压接点附近的弯曲受力区。因发现及时,缺陷在发展为整索断线、塌网事故之前得到控制,未影响当日行车。该区段承力索已运行十余年,所处区段常年风大、跨距较大。

经过与处置

  • 发现:登乘巡视人员目视发现跨中承力索外层断股、断头翘起,随拍照上报缺陷系统并申请临时天窗;
  • 确认:作业人员登梯车近距离检查,确认同一耐张段内另有 2 处轻微断丝,断股位置均在线夹出口 10 cm 范围内;使用游标卡尺测量绞线外径并记录;
  • 处置:对断股处按规定安装补强预绞接续条(补强条),个别损伤严重档更换局部承力索;同步检查该档吊弦受力与弓网接触力相关的导线高度变化;
  • 验证:作业完毕后进行导线高度、之字值(本站统一作"拉出值")复测,确认参数恢复至检修限度以内,销记开通。

处置总耗时约一个天窗周期,未发生次生损伤。

原因分析

承力索断股(机械)示意图
微风振动与疲劳累积工况下承力索线夹出口处外层断股示意

直接原因:线夹出口处承力索外层单丝在长期微风振动与列车通过引起的次生振动作用下发生微动磨损与弯曲疲劳,累积损伤后单丝断裂。绞线结构中内层单丝完好、仅外层断裂,是典型的弯曲疲劳断股形貌。铜合金绞线单丝的力学性能要求依据 TB/T 3111-2017

间接原因:一是该处护线条(预绞丝)缺失或早期安装不规范,线夹出口处缺少应力过渡,弯曲应力集中于一点;二是该区段属振动多发区但未加装防振装置,也未纳入振动重点观测区段;三是早期单丝断头细小,地面C1 巡视与登乘巡视发现难度大,巡视周期内未能覆盖识别。

管理原因:检修周期按一般区段"一刀切"设定,与振动区段实际损伤速率不匹配;承力索小缺陷(断丝、散股)的处置时限与分级标准执行不严;线材、金具的服役年限与寿命台账管理缺失,超期服役部件未安排专项评估。

整改措施

技术整改

  • 对该耐张段及同类振动区段承力索开展断股普查,必要时登乘+无人机精细化巡检补强人工巡视盲区;
  • 按规定补装、规范安装护线条与防振装置,消除线夹出口应力集中;
  • 对断股处补强质量进行标记跟踪,纳入下次检修复核项目。

管理整改

  • 建立振动重点区段台账,缩短巡视与检测周期,明确断股"发现—评估—处置"时限分级;
  • 完善线索及金具寿命台账,对运行超过一定年限的承力索安排专项鉴定;
  • 组织断股识别专项培训,将典型断股形貌照片纳入巡检对照图册。

经验教训与相关条目

本案例的核心教训:一是承力索断股具有"隐蔽渐进"特征,外层单丝断裂是整索失效的前兆,巡视中发现的微小断头必须逐件登记、逐件销号;二是线夹出口是最脆弱部位,护线条、防振装置的规范安装比事后补强更经济;三是检修资源应向振动、大跨等高风险区段倾斜,"平均周期"掩盖局部风险。

参考资料
  • [1] TB/T 3111-2017《电气化铁路用铜及铜合金绞线》
  • [2] 接触网运行维修规则(现行有效版本)
  • [3] Overhead line(Wikipedia, 访问日期 2026-08-24) —— 接触网承力索(messenger / catenary wire)的国际通行定义;绞线结构、张力区间与材料选用综述;适用条款:§ Construction / Tensioning。