浅谈接触网无交叉线岔安装与调整

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:魏文创
[导读] 摘要:随着高速铁路建设的蓬勃发展,列车运营速度不断提高,传统的交叉线岔已经无法满足动车组高速运营要求,通过不断的引进创新,无交叉线岔营运而生,并广泛应用于各条新建线路。
        (广东城际铁路运营有限公司)
        摘要:随着高速铁路建设的蓬勃发展,列车运营速度不断提高,传统的交叉线岔已经无法满足动车组高速运营要求,通过不断的引进创新,无交叉线岔营运而生,并广泛应用于各条新建线路。
        关键词:接触网;无交叉线岔;工作原理
        一、线岔选型
        交叉线岔因其在道岔上方两条线索相交,且安装了限制管而导致重量集中,易形成硬点诱发弓网故障,不利于列车高速运行,因此交叉线岔多用于车站站线、专用线、联络线等低速区段9#、12#道岔处。
        无交叉线岔正线和侧线的接触点在电气化铁路的道岔悬挂处平面上不相交,接触网间相互独立,无线岔设备硬性链接,与交叉线岔布置方式相比,无交叉线岔布置方式能够满足高速行车的要求,机车经过道岔时能平稳通过,并有良好的受流特性,硬点不明显,可以适应高速度要求。但在平面布置时,受电弓动态偏移范围对无交叉线岔布置方式影响较大,需充分考虑始触区内无线夹的要求,并使两支接触线在始触区范围内位于受电弓中心的同侧,避免发生钻弓事故,同时为实现受电弓在正线和侧线接触线间的安全过渡,因此安装精度要求较高,安装调整较困难,尤其侧线下锚支在定位点处转角较大,导线水平力偏大,不利于精准定位,所以无交叉线岔一般应用于18#以上的道岔。
        综上所述,随着无交叉线岔技术日益成熟,且无交叉线岔各项性能优于交叉线岔,新建铁路道岔多采用18#无交叉线岔。
        二、无交叉线岔的平面布置与参数
        18#无交叉线岔,由于两支线索间没有接触和交叉设备,从而有效的降低了受电弓与悬挂物之间的碰撞,降低了事故、故障发生率。无交叉线岔处接触网立面示意图和平面示意图如下:
        图3 无交叉线岔处接触网平面示意图(支柱位于侧线侧)
        无交叉线岔一般由三个定位柱定位道岔,一个为非支抬高柱(岔前柱,图中C/F柱),一个为定位在两线路中心线间距约为120mm(距理论岔心10~15m)的定位柱(道岔柱,图中B/E柱),另一个是线间距约为1350~1600mm(距理论岔心25~30 m)的定位柱(岔后柱,图中A/D柱)。
        道岔处导线高度如图中所示,岔后柱正线、侧线均为工作支,侧线的导高比正线导高高20mm。始触区内导高一般的侧线比正线导高高20mm,从始触区到线间距约为120mm的定位柱处(道岔柱),侧线导高逐渐从比正线高20mm过渡到比正线高80mm,从120mm定位柱处(道岔柱)到岔前柱,侧线导高逐渐从比正线高80mm过渡到比正线高550mm(根据当量跨距进行适当调整,避免出现因非支抬高过高,导致道岔柱高度比正线高度大于80mm)。
        三、18#无交叉线岔的工作原理
        18#无交叉线岔最大的优点是保证机车能高速通过岔区。以支柱位于侧线侧,弓头工作区为1450mm,受电弓水平晃动250mm,最大抬升量150mm为例。
        机车从正线高速通过,当机车在正线上行驶时,受电弓只与正线接触线接触,运行过D(A)柱后进入始触区(侧线距正线受电弓600~1050mm及抬升150mm构成的空间区域),侧线接触线通过受电弓倒角逐渐爬上受电弓,此时受电弓与正线、侧线同时接触。继续运行至E(B)柱时,此处侧线接触线抬高80mm,受电弓逐渐只接触正线接触线,脱离侧线接触线,当侧线接触线抬高量大于受电弓最大抬升量时,受电弓完全脱离侧线接触线只与正线接触线接触,继续运行至F(C)柱时,机车完全通过线岔区。
 
        图4:正线高速通过
        机车从侧线进入正线,当机车在侧线上行驶时,受电弓只与侧线接触线接触,运行过D(A)柱后进入始触区,正线接触线通过受电弓倒角逐渐爬上受电弓,此时受电弓开始接触正线接触线。继续运行至E(B)柱时,受电弓已完成从侧线到正线的过渡,此处侧线接触线抬高80mm,受电弓逐渐只接触正线接触线,脱离侧线接触线,当侧线接触线抬高量大于受电弓最大抬升量时,受电弓完全脱离侧线接触线只与正线接触线接触,继续运行至F(C)柱时,机车完全通过线岔区。
 
        图5:由侧线进入正线
        机车从正线进入侧线,当机车在正线上行驶时,受电弓只与正线接触线接触,运行过F(C)柱后,当侧线接触线抬高量小于受电弓最大抬升量时,受电弓开始同时接触正线、侧线接触线,继续运行过始触区后,受电弓脱离正线接触线,只接触侧线接触线,机车完全通过线岔区。
 
        图6:由正线进入侧线
        四、无交叉线岔的调整工艺
        道岔处接触网参数状态是否良好,直接关系到行车安全,下面以支柱位于侧线侧的平面布置方式对无交叉线岔的调整工艺进行分析。
        1、岔区腕臂偏移量计算
        查阅腕臂安装图曲线图,根据现场温度,通过腕臂偏移计算公式确定腕臂偏移量,岔区腕臂顺线路偏移量应符合安装曲线图要求,允许偏差为±20mm。
        腕臂偏移计算公式:E=La(T-T0)
        E:腕臂偏移值(负值表示偏向中锚侧,正值表示偏向下锚侧)
        L:调整腕臂到中锚中心柱的距离
        a:铜和铜合金线索的膨胀系数,取1.7×10-5
        T:安装时现场温度
        T0:腕臂正常位置时温度,平均温度为25℃
 
        图7:道岔处腕臂安装曲线图
        2、岔后柱D柱调整
        18#无交叉道岔后D柱立于正线线路中心距侧线线路中心1350-1600mm处,采用一正一反定位方式。正线接触线采用正定位方式(位于开口侧),拉出值b2控制在100-250mm范围内,侧线接触线采用反定位方式(位于闭口侧),拉出值a2控制在100-250mm范围内,具体原则需保证受电弓从正、侧线通过时不能碰触相邻线路的定位器且受电弓进入始触区时接触线位于受电弓同侧。该定位柱处侧线导高比正线导高高20mm,侧线承力索较正线承力索抬高500mm。
 
        图8:18#道岔侧向岔后D柱安装图
        3、线岔柱E柱的调整
        18#无交叉道岔柱E柱立于两线路中心线间距约为120mm处,均采用反定位方式。正线接触线位于开口侧,拉出值b1=100mm,侧线接触线位于闭口侧,拉出值a1=200mm。该定位柱处侧线导高比正线导高高80mm,侧线承力索较正线承力索抬高500mm。
 
        图9:18#道岔侧向线岔E柱安装图
        4、岔前柱F柱的调整
        18#无交叉道岔岔前柱F柱的组立满足前后支柱跨距比即可,正线接触线采用正定位方式,侧线接触线抬高下锚。正线接触线位于开口侧,拉出值b3=200mm,侧线接触线位于闭口侧,拉出值a3=400mm。该定位柱处侧线抬高500mm采用锚支定位卡子固定,侧线承力索较正线承力索抬高500mm。
 
        图10:18#道岔侧向岔前F柱安装图
        5、始触区与交叉吊线调整
        始触区是指受电弓中心距相邻的接触线的距离600~1050mm及抬高150mm构成的一个空间区域,为了该区域内受电弓过渡良好,需严格控制该区域内线索弛度,因此该区域内不允许安装除吊弦线夹之外的任何金具。同时,为保证受电弓过渡良好,始触区范围内的两支接触线应位于受电弓同侧,如现场安装不到位,可通过调整岔后柱D柱拉出值实现。下图为侧线进入正线时,机车受电弓通过岔后柱后进入始触区前两支接触线与受电弓位置关系。
 
        图11:受电弓通过无交叉线岔始触区现场图
        交叉吊弦指正线承力索在此处悬吊侧线接触线,侧线承力索悬吊正线接触线。交叉吊弦的布置间距按正常取值,即6-10m,交叉吊弦的安装位置为始触区前侧线接触线距离正线线路中心550- 600mm处,吊弦间距一般为2m。安装顺序为受电弓从主行车方向进入线岔时先接触到的吊弦为侧线承力索与正线接触线间的吊弦,交叉吊弦导流环装在线夹倾斜的反侧,倾斜角最大不得超过15°。
 
        图12:受电弓通过线岔时交叉吊弦与受电弓位置关系图
        五、结语
        通过对18#无交叉线岔平面布置、工作原理及调整工艺的分析与总结,从本质上对无交叉式线岔有了充分的了解,与既有的交叉式线岔相比,因其少了岔区设备减轻了集中重量,从而提高了线岔处接触网的弹性,有效的降低了受电弓与悬挂物之间的碰撞,降低了事故、故障发生率,并且大大提高了道岔处正线行车速度。

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