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摘要：接触网电分相为电气化铁路牵引供电系统的重要结构之一，分相关节内各接触网参数对电力机车安全运行的弓网关系起着至关重要的作用。论文主要通过对某条施工中的铁路线路上设置于400米小曲线半径地段的六跨分相结构进行弓网关系分析，验证其设置于400米小曲线半径地段的理论性及可操作性，得出其满足相应条件下的各类限制条件，对电气化铁路接触网电分相的可靠设计及安全施工具有较高的参考与借鉴价值。
关键词：接触网电分相；小曲线半径；设置；探讨
随着我国轨道交通事业的蓬勃发展，铁路交通网在逐渐扩大，两条不同的铁路线路间通过设置联络线进行连通。受地理环境、城市建设等特殊环境的影响，铁路轨道铺设又不可避免的要用到小半径曲线。由于联络线相比正线线路长度较短，接触网电分相关节极有可能设置在小半径曲线上。接触网系统两定位点间的承力索与接触线路径近似为曲线上两点间弦长，受小半径曲线较大的偏移量影响，无论对设计还是施工方的现场实操经验提出的要求都较高，稍不注意将无法满足接触网的空气绝缘间隙及弓网关系，无法满足设备运营要求。
本文结合我国某两客运专线间联络线上设置于小半径曲线地段的接触网六跨关节式分相结构在施工过程中的发现的问题与解决办法为例，探讨出小半径曲线上接触网电分相的布置要求及施工办法，仅供各同行间参考借鉴。
一、工程概况
本联络线自一客运专线正线上道岔引出，经由另一客运专线正线上道岔引入，两端设线路所。其上行线长度2.717正线公里，下行线长度1.739正线公里，接触网全线架设，并在联络线上、下行各设一处分相。行车速度80km/h，铁路等级Ⅰ级，最小曲线半径400m。接触网采用全补偿简单链型悬挂方式，结构高度0.95m，接触线导线高度按通行轻快货车和普通客车运行条件，导线高度5500mm，补偿张力采用15+20KN。腕臂结构采用防风型整体钢腕臂结构，接触悬挂采用绝缘刚性整体吊弦，电分相采用带中性区的六跨式电分相。
接触网电分相位处曲线半径r=400m的圆曲地段，支柱位于曲内侧，分相长度295米，中性区长度190米，其设计布置情况如下。
二、工程实施过程
根据《铁路电力牵引供电设计规范》（TB 10009-2005）中“在计算最大风偏情况下，接触线距受电弓中心的最大偏移量不大于450mm”的要求，可知关节内存在两跨工作支跨中拉出值832mm大于规范中要求的450mm，不符合设计标准。
结合小曲线半径分相拉出值布置问题，要想保证接触网跨中不脱弓，两跨间线索与曲线关系如图3。根据前面测算处的跨中25米处曲线偏移量为向圆心方向偏移-782mm，即跨中拉出值按直线段换算必须保证两端拉出值Cx+Cy≦-764mm方能满足跨中工作支拉出值不大于+400mm。一般情况下工作支定位点拉出值应介于-400mm与+400mm之间，由于位于曲线内侧的支柱定位拉出值布置应均为负值，故工作支前后定位点拉出值应满足-400≦Cx≦-382，-400≦Cy≦-382，可调整空间仅有18mm。
根据上述计算数据，由于关节布置需保证两支线索空间距离不小于500mm，且四跨绝缘关节一般在中心柱处等高过渡切换工作支锚段，即使能满足前一跨工作支拉出值在跨中的各项参数，缺无法满足后一跨工作支锚段的接触网参数。
另一方面，此联络线接触网张力标准仍维持两端正线标准，其承力索接触线张力分别为15KN及20KN，受线索张力及跨距布置的影响，将导致位于此小曲线区段的定位点处出现较大的上抬力，而非支接触线抬高量为500mm，故近下锚支抬升力更大，无法在实现两工作支在中心柱处等高。
最终得出，此分相关节无法按常规的两组四跨绝缘关节组合的方式实施。
三、方案选择
根据上述条件，在经过设计、施工、建设、监理及运营接管单位共同商定后，初步制定出下述两种方案。
1、第一种方案
因此条线路设计时速为80KM/h，为减少因曲线抬升力对接触网导线高度的影响，根据《铁路电力牵引供电设计规范》（TB 10009-2005 ）中“对于设计时速小于120km/h的线路，其接触线张力不宜小于10KN”的要求，经过设计检算确定，将本线路接触线张力降至15KN，同时将下锚补偿安装高度下降200mm，使其安装高度距轨面连线5800mm，非支腕臂结合非支定位开口情况配合下降。
同时将等高过渡点调整至转换柱与中心柱之间，转换柱处非支按正常抬高500mm，中心柱处非工作支抬高匹配跨中等高过渡。其布置方式如下。
2、第二种方案
取消原设计两中心柱，按100米等分三跨在曲线外侧设立四根转换柱，将等高过渡点设置于跨中，关节内布置参照五跨绝缘关节布置形式。其平面布置形式如下。
3、方案选择
上述两种方案中，均能实现跨中两接触线等高，受电弓在不脱弓的情况下从一个锚段向另一个锚段过渡。第一种方案经检算，其理论等高点可设置于距中心柱15米范围内，通过调整中心柱处非工作支抬高匹配两锚段线索跨中等高过渡。此方案对现场施工难度较大，加之对工支定位点拉出值可调范围小，仅有18mm的调整空间，考虑到曲线抬升力大及分相关节参数要求高等因素影响，将增加现场的不确定性。其等高过渡点设置在距中心柱15米范围内，较跨中弹性小，亦会对受电弓运行造成一定的影响。第二种方案将原50米跨距更改为33米跨距，跨中曲线偏移量小（经计算偏移值为361mm），且由于跨距小，曲线抬升力随之减少，可有效保证分相区域内的弓网关系。跨中等高过渡点容易确定，可操作性强，便于现场施工。
综上所述，选择第二方案用于现场实施。
四、结束语
总结接触网电分相的设置，一方面在有条件的情况下分相关节宜优先设置于直线，其次缓曲线等受曲线偏移影响较小的非桥梁地段。另一方面在无法避免的情况下，则需缩小其两支柱间跨距，结合分相中性区的设计长度，适量增加其转换柱数量，一般建议设置为五跨绝缘关节形式。跨距宜选择在40米范围以内，极限困难情况下不宜大于45米，可有效解决各类型分相关节的现场实施问题。
参考文献：
[1]《铁路电力牵引供电设计规范》（TB 10009-2005 ）.中国铁道出版社，2005年.
[2]隋延民.电气化铁道接触网关节式分相技术要点探讨[j].中国铁路，2010年11期.
作者简介：
俞建（1986～），男，江西上饶人，工程师，从事电气化铁路牵引供电工程的建设与研究。
论文作者:俞建
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/21
标签：曲线论文; 拉出论文; 半径论文; 跨距论文; 关节论文; 方案论文; 工作论文; 《基层建设》2016年31期论文;