浅析南京地铁接触网柔性线岔检调标准论文_魏宏现

南京地铁运营有限责任公司供电分公司 江苏南京 210000

摘要:根据以往运行经验,结合南京地铁宁高城际线(S9号线)建设及维护的实际情况,从支柱定位、线岔交叉点、始触区、接触线高度、线岔定位拉出值等方面,对接触网柔性线岔检调标准进行研究分析,并加以明确。将所定标准应用于宁高城际线正线(主要指车站渡线、存车线和折返线)及高淳车辆段的接触网建设及维护中,取得了满意的效果。同时,将所定部分标准与国铁普速接触网线岔检调标准进行对比,以供接触网生产和技术人员参考。

1 概述

南京地铁接触网线岔按照接触网悬挂方式可分为柔性线岔和刚性线岔。宁高城际线接触网线岔均为柔性线岔,因此本文的讨论范围仅限于柔性线岔。宁高线设计速度最高为120km/h,国铁规定速度160 km/h以上铁路为高速铁路,因此高铁接触网采用的有交叉吊弦的交叉线岔和无交叉线岔等也非本文讨论范畴。

电气化铁路两个股道交叉处,为了使电力机车受电弓由一股道顺利过渡到另一股道,在两条铁路交叉的上空有两支汇交的接触线,在两支汇交接触线的相交处用限制管连接并固定的装置称为线岔,又称等空转辙器或空中转换器。线岔的作用是在转辙的地方,当一组接触悬挂的接触线被受电弓抬高时,另一组悬挂的接触线也能同时被抬高,到达始触点时,高差基本消除而使受电弓顺利交接,以使接触线不发生刮弓现象。柔性接触网线岔是柔性接触网关键设备,当线岔的几何参数不良时,会发生接触线侧磨、打火,严重的会引起碰弓、刮弓、钻弓等弓网故障。

国铁接触网导高、接出值和受电弓参数与地铁接触网不同,电力机车运行速度相对地铁较高,因此国铁接触网技术标准相对地铁接触网技术标准没有针对性。因单开线岔为基本的线岔结构,且地铁以单开线岔为主,在此只对单开线岔情况下的接触网线岔标准进行探讨。下面对这些检调标准进行简要的论述,并将部分标准与国铁普速线岔检调标准进行比较。

2 检调项目及标准探讨

线岔必须保证电客车通过时受电弓有较好的受流状态,且能按预设的最大速度平稳安全地实现正线与侧线的转换。为了达到这些要求,线岔的布置必须满足其相应的技术参数。针对南京地铁的实际,对柔性接触网线岔从支柱定位、线岔交叉点、始触区、接触线高度、线岔定位拉出值等方面进行探讨,确定相应的检调标准。

2.1 支柱定位

普速线岔理论中提出标准定位,定位柱位于两线路中心线间距600mm 处(即导曲线轨与外轨间距)。

而地铁线岔柱定位不再有标准定位之说,一般线岔柱选在两线间距(或导曲线轨与外轨间距)180~300mm 处定位,最佳位置为220mm处。在此位置进行定位,更加满足电客车受电弓平滑通过的要求,和国铁的600mm 标准定位相比,两线间距220mm处定位将整个交叉点的位置在顺线路方向向岔尖进行了移位,使交叉点的位置相对任一股道线路中心的距离更小,也就是说对于任一线路运行的电客车受电弓来说,拉出值更小,运行更加安全。

在相同拉出值的情况下,线岔柱越向两线间距180mm处靠近,线岔交叉点就越向岔尖方向靠近;道岔柱越向两线间距300mm处靠近,交叉点就越向岔心方向靠近。

2.2 线岔交叉点

图1为地铁单开线岔交叉点位置示意图,对于接触网线岔来讲,当定位点按照两线间距220mm 进行支柱定位,定位点拉出值按200mm进行检调时,接触网线岔交叉点应位于两内轨间950~1250mm范围的中心线上,允许左右误差±50mm。

图1 地铁单开线岔交叉点位置示意图

国铁普速线岔定位点按照两线间距 600mm进行定位,定位点拉出值按照375mm进行检调时,接触网线岔交叉点位于两内轨间630~1085mm范围的中心线上,允许左右误差±50mm。

根据以上定位点及线岔交叉点的位置进行分析,线岔交叉点反映在机车受电弓上,其位置为:220mm定位时,线岔交叉点距任一 线 路 运 行 的 机 车 受 电 弓 中 心(1440/2-950/2)~(1440/2-1250/2)≈245~95mm处;原600mm标准定位时,线岔交叉点距受电弓中心(1440/2-630/2)~(1440/2-1085/2)≈405~178mm处。通过分析比较得知,按照两线间距220mm定位,当定位点拉出值按照200mm检调时,无论定位点还是线岔的交叉点处,机车从任一线路运行通过时,拉出值更小,运行更加安全,更适合地铁电客车安全运行的需要。

2.3 始触区

始触区,即机车由一股道向另一股道运行时,在动态情况下受电弓碳滑板拐点与相邻股道接触线接触的区域,是由最小与最大两个偏移值确定的一个范围。始触区内不允许安装任何线夹,以防线夹打碰受电弓造成弓网故障。如图2所示,始触区的最小偏移值e1=c-a,最大偏移值e2=c+a+b。

图2 受电弓动态包络线示意图

对于国铁受电弓,弓头总长为2160mm,拐点内长度为1346mm,c=673mm,a=200mm,从而可以得出受电弓的始触区范围为673-200~2160/2+200=

473~1280mm。

南京地铁宁高城际线使用的受电弓为Fb800.58型受电弓,见图3。弓头总长为1700mm,上拐点内工作面长度为1050mm,c=525mm,a=50mm,始触区范围为525-50~1700/2+50=475~900mm。

图3 Fb800.58型受电弓

2.4 接触线高度

国铁两接触线间距500mm处的高差。当两支均为工作支时,正线线岔的侧线接触线比工作支接触线高10-20mm,侧线线岔的两接触线等高;当一支为非工作支时,非工作支接触线比工作支接触线抬高80mm。

南京地铁接触线间距500mm处的高差。当两支均为工作支时,线岔的侧线接触线比工作支接触线高0-10mm,侧线线岔的两接触线等高,允许高差不大于10mm;当一支为非工作支时,非工作支接触线比工作支接触线抬高不小于50mm。

2.5 线岔定位拉出值

国铁普速定位柱处的线岔定位一般采用单腕臂定位,拉出值选用375mm,允许误差30mm。考虑到侧线跨中偏移值的影响,最大不宜超过450mm。

南京地铁线岔定位柱处的线岔定位既有单腕臂定位,又有双腕臂定位。当线岔处接触悬挂全部为简单悬挂时,采用单腕臂定位;当线岔处接触悬挂有简单链形悬挂时,采用双腕臂定位。采用双腕臂定位时,非支定位靠近岔心,工作支定位靠近岔尖方向。单腕臂定位和双腕臂定位线岔处拉出值均选用200mm,允许误差20mm。考虑到侧线跨中偏移值的影响,最大不宜超过250mm。

需要注意的是,采用双腕臂定位时,线岔柱与线岔交叉点纵向距离至少应满足腕臂底座长度与限制管长度一半的距离之和,才能保证线岔限制管与线岔柱定位器不发生冲突。腕臂底座按1200mm计。线岔限制管长度根据安装接触线处至中心锚结的距离确定,当距离小于500m时,采用500型;大于500m时,选用700型。南京地铁宁高城际线采用500型,而500型限制管长度为1300mm。故可规定,当采用双腕臂定位时,定位柱与线岔交叉点纵向距离不小于1200/2+1300/2=1250mm。

3 检调标准的应用

在南京地铁宁高城际线接触网施工过程中,发现柔性线岔存在以下缺陷:(1)线岔柱定位点拉出值较大:拉出值大多超过了250mm,最大达到400mm;(2)部分线岔始触区有电连接线夹或吊弦线夹;(3)个别线岔交叉点左右误差超过±50mm。(4)部分线岔两接触线相距500mm处高差不符合设计要求。

在宁高线接触网送电前的检查验收中,对所有线岔的相关参数进行了测量,对不符合以上标准的线岔由施工单位进行了整改,整改后复测达到了相关标准,之后顺利通过了冷滑、热滑。从宁高城际线开通运行以来,在半年多的实际运行中,安全状况良好。

4 结束语

目前,南京地铁宁高城际线柔性接触网线岔已经过了电客车热滑、调试及实际开通运营的考验,相关设备也经过了寒暑交替等季节变化的全过程。实践表明,线岔处受电弓的通过性能良好,在正常速度下静态和动态的运行参数优良,消灭了线岔故障,线岔检调标准得到了充分验证。由于没有统一的标准,所以是否恰当还希望同行多多指教,以便使地铁柔性接触网线岔的检调标准更加科学,为地铁柔性接触网设备的安全运行提供保障。

参考文献:

[1]吉鹏霄,接触网,化学工业出版社,2006

[2]于万聚,高速电气化铁路接触网,西南交通大学出版社,2002

[3]刘彥卿,朱飞雄,王章刊,受电弓动态包络线检测,铁道机车车辆,2004

论文作者:魏宏现

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/26

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