摘要：本文从理论计算出发，分析了几种低净空跨线建筑物的接触网悬挂通过方案，能有效解决接触网工程设计中遇到的实际问题，为以后的工程设计方案选择提供参考。
关键词：跨线建筑物；低净空；结构高度；
1概述
鉴于电气化铁路的诸多优点，近些年来，我国电气化改造项目日益增多，本文提出了实际工程运用中遇到的净空（一般为建筑物底部距离钢轨轨面距离）较低跨线建筑物（大多数为跨线桥）的接触网通过方案，依据不同的既有跨线建筑物净空值及现行规范要求的限制条件进行分析，以供日后的设计及施工人员在遇到问题时可以参考。
1.1近似计算方法
目前，我国电气化铁路接触网大多为简单链型悬挂，也有一少部分为弹性链型悬挂，本文针对简单链型悬挂参照自由悬挂导线的张力与尺度的大小变化进行计算。
A、B两点为悬挂点，且在同一水平位置，计算中由于其材料的刚度实际影响很小，可以近似看做理想的软线，其刚度忽略不计。另外，悬挂线索的自重负载实际上是沿着导线长度均匀分布的。
1.2现行规范控制因素分析
应用以上公式计算时，有一定的限定条件，依据现行《铁路电力牵引供电设计规范》5.1.9条规定：简单悬挂的接触线弛度不宜大于250mm；但对于设计速度不大于45km/h的低速区段，可为350mm。表5.1.7规定了接触网根据设计速度来确定最短吊弦的要求，对于设计速度120（km/h）最短吊弦为300mm；设计速度160（km/h）和200（km/h）均为400mm，设计速度250（km/h），为500mm，设计速度300（km/h）及以上时，最短吊弦长度为600mm。
依据《铁路电力牵引供电设计规范》（TB10009-2016）5.1.5接触线工作支悬挂点距轨面的高度应根据车辆装载高度、空气绝缘距离、冰雪附加荷载、工务维修、施工误差以及受电弓的工作范围等因素综合确定；接触线距轨面高度不应大于6500mm，最低高度应符合下列规定：客货共线铁路既有隧道内（包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内）正常情况不应小于5700mm，困难情况不应小于5650mm，特殊情况不应小于5330mm；双层集装箱运输线路不应小于6330mm；规范中表5.3.2给出了25KV带电体距跨线建筑物底部的静态间隙正常值不小于500mm，困难条件下不小于300mm；25KV带电绝缘子接地侧裙边距接地体间隙的正常值对于瓷及钢化玻璃绝缘子正常值不小于100mm，困难值不小于75mm，对于合成材料绝缘元件为不小于50mm。设计过程中还需注意现行规范要求的距接触网带电体5m以内的金属结构应单独设接地极实现安全接地，且接地电阻值不大于30欧姆。
2低净空跨线建筑物下接触网方案选择
2.1降低结构高度
当跨线建筑物的净空稍低，但在正常设计的的结构高度条件下又无法满足承力索在建筑物下通过的绝缘距离要求（困难情况下为300mm）时，可采用直接降低跨线建筑物下面的接触网结构高度的设计方案。在实际设计中，应考虑在跨线建筑物两侧的正常结构高度应逐步降低。通过增大跨线建筑物下面的接触网跨距和减小承力索张力也可以达到降低跨线建筑物下承力索高度的要求，但是这种方法的实际效果较差，且对影响接触网系统影响较大，故实际很少应用。
2.2降低接触线高度
此种方案适用于在单纯的降低结构高度仍不能满足要求时，可在降低结构高度的同时降低接触线高度，但要注意满足规范要求的最低接触线高度，同时规范中表5.1.6规定了接触线的最大坡度及坡度变化要求，且随着设计速度增加接触线最大坡度减小，最大坡度变化率较最大坡度减半，这就要求在低净空跨线建筑物两侧需逐步减低接触线导线高度要求，且在两个过渡跨之间应该有一个中心跨，中心跨的接触线最大坡度减半。
此方案就是将承力索在跨线建筑物两侧掐绝缘，使建筑物下的承力索不带电的接触网通过方式。承力索与跨线建筑物之间的距离只需满足在规定的行车速度通过时，承力索不碰触到建筑物而产生摩擦即可。由于在承力索掐绝缘的两个绝缘子之间不能有吊弦或横向电连接，故本方案适用于跨线建筑物宽度较小（一般情况下，宽度不大于8m）的情况，绝缘子距离建筑物边缘最小距离计算时要考虑承力索随温度变化的窜动情况，根据建筑物处的接触网半个锚段长度，计算出正常温度与最高温度或最低温度时的偏移量，此偏移量就是绝缘子与建筑物边缘的最小距离。
2.3承力索在跨线建筑物两侧下锚
当跨线建筑物净空很低，在无法降低接触网结构高度且接触线降到最低要求，采用承力索加绝缘的方案也无条件时，采用此方案，即在建筑物两侧承力索利用硬横梁下锚，接触线在建筑物下带电通过。一般情况下当建筑物宽度大于6m时，应在建筑物下方增加弹性支撑，进行悬挂和定位接触线，用以解决吊弦间距过大导致的接触线驰度过大问题，进而可提高电力机车的行车速度达到130km/h。由于承力索在建筑物两侧下锚并断开，为保证载流量，需利用电缆将断开的承力索接通。应用此方案时应充分考虑到两侧下锚的硬横梁所能承受的最大力矩要求，结合实际的承力索张力进行合理计算后确定，一般一组硬横梁在不打拉线情况下的承力索下锚不超过3个，建筑物跨越咽喉区或站场股道数多时，可考虑线间立柱，利用连续硬横梁分别将承力索下锚。
2.4线路落道
顾名思义，线路落道就是将低净空建筑物附近的线路下落，通过降低轨面高度达到提高净空的要求。但这种方式是在利用前述的几种方案仍然不能满足要求时，或者采取本方案比较经济、施工较方面时才考虑的一种方案，实际工程中应考虑将本方案与前述一种或几种方案结合起来应用，由于线路落道的费用一般较高，且施工难度较大，施工周期较长，故一般工程中很少应用。目前，即将开通的哈佳铁路在哈尔滨市区内的承德桥下接触网新建就采用了本方案与其他方案结合的方式。
当跨线建筑物宽度超出接触网支柱允许跨距时，比如雨棚高架候车室等，需充分利用建筑物结构进行吊柱安装和腕臂安装，悬挂接触网。跨线建筑物下有承力索通过时，设计应考虑将建筑物下并两侧延长5m设置预绞式护线条，以保护承力索。
3结语
本文从目标的近似计算出发，考虑到各种限制因素，实际分析了几种低净空跨线建筑物条件下接触网通过方案，实际设计中应灵活运用，可采取几种方案结合使用，以期在节约工程造价，缩短工期，易于施工方面达到理想效果。
参考文献：
[1]中铁电气化勘测设计研究院有限公司，中铁电气化局集团有限公司. 铁路电力牵引供电设计规范[M].北京：中国铁道出版社，2016.
论文作者:刘宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
标签：建筑物论文; 高度论文; 方案论文; 坡度论文; 速度论文; 绝缘子论文; 结构论文; 《电力设备》2018年第10期论文;