集装箱中心站装卸作业线接触网终点设计

杨 念

0 引言

随着铁路电气化及物流业的发展，全国铁路电气化区段集装箱中心站的建设项目逐年增多，在这些集装箱中心站的接触网设计中普遍存在一个问题：龙门吊在不挂网行车股道上进行装卸作业，接触网终点的有效行车距离无法满足电力机车取送货物列车的要求，本文以武汉集装箱中心站接触网设计为例，提出2种接触网终端设计解决方案，满足电力机车能够直接取送货物列车到装卸作业位置要求，提高集装箱中心站运转效率。

1 常规下锚结构下列车作业情况分析

武汉集装箱中心站接触网采用全补偿简单链形悬挂，接触线高度按带电通过双层集装箱列车要求设计，接触线悬挂点距轨面高度为6450 mm，最低导高一般不低于 6330 mm，结构高度为1400 mm。接触悬挂采用 THJ-70（15 kN）+CTAH-85（10 kN）。装卸线有效长度780 m，2条线间距5 m，龙门吊车走行线车挡间距805 m。运行电力机车类型有SS3B、双机SS3B、SS4机车。通过对以上机车外形参数对比发现 SS3B机车受电弓前弓距装卸线最近，只要 SS3B机车能满足正常停车装卸货物时，受电弓在网上，其他机车均能满足，因此，以下以 SS3B机车作为牵引机车分析：SS3B机车车体长度为 20200 mm，车钩中心距为21416 mm，受电弓前弓距车头4280 mm。

图1 常规下锚结构下列车停车时位置示意图

如图1所示，如果采用接触网常规下锚结构形式，由于受到龙门吊作业的限制，M1，M2锚段的1#、2#下锚支柱极限位置只能布置在距龙门吊车挡2 m处（采用无拉线下锚），接触网的有效工作范围及受电弓极限位置在 3#、4#定位点处，而 SS3B电力机车运行到该位置距离货物列车还有约14.5 m的距离，可见采用接触网常规下锚结构形式不能满足 SS3B电力机车直接取送货物列车到装卸作业位置的要求。据笔者调查，目前很多已建成的集装箱中心站龙门吊装卸线也存在该问题，解决的办法一般是采用内燃机车二次牵引或是电力机车加挂隔离车等措施，但用户普遍反映该作业方式不但影响效率，而且增加了不安全因素，若能改进接触网设计让电力机车能够直接取送货物列车到装卸作业位置，将大大提高作业效率。

根据机车参数计算确定，满足 SS3B机车直接摘挂货物列车作业停车时受电弓前弓距龙门吊车挡4.028 m，考虑2 m裕量取整，接触网电化有效运用终点必须设置在距龙门吊车挡外 2 m以内的位置才能满足电力机车直接取送货物列车要求。

2 “T”型钢柱终端下锚形式方案

该方案设计在 2条装卸线中间设置特殊下锚钢柱，采用横臂终端下锚形式，其接触网平面布置见图2，从图中可看出受电弓可接触利用接触网终点在龙门吊车挡处，完全满足接触网有效运用终点必须设置在距龙门吊车挡外2 m以内的位置要求。

图2 “T”型下锚钢柱设计接触网平面布置示意图

特殊下锚钢柱安装后，由于接触线、承力索下锚设置在线路中心正上方，下锚处最后一段受电弓不可利用接触线距离小于6.5 m，这样在顺线路方向距下锚终端柱6.5 m以外接触网就可被受电弓接触利用，为减少接触网下锚张力对“T”型下锚钢柱受力强度要求，将接触网结构高度设置为1000 mm，并将终端下锚的M1、M2锚段长度控制在500 m以内，承力索、接触线下锚张力分别减小到10 kN和8.5 kN。

但分析图2可以看到由于2条线间距为5 m，“T”型下锚钢柱距装卸线侧面限界仅有2338 mm，不能满足超级超限货物列车运行要求，所以只有在确认龙门吊装卸线无超级超限货物列车进出的情况下方能采用该设计方案。

3 龙门架结构终端下锚形式解决方案

该方案设计在线路外侧设置龙门架结构终端下锚，其平面布置见图3。

图3 龙门架结构形式终端下锚接触网平面布置示意图

从图3可看出，该形式受电弓最大可利用接触取流的接触线位置与接触网下锚终点基本一致，满足前文所述接触网有效运用终点必须设置在距龙门吊车挡外 2 m以内的位置要求。

承力索下锚终端布置在龙门架横梁上部下锚拉环上，接触线下锚处采用类似刚性接触网悬挂方式的过渡装置，使受电弓可利用接触取流的接触网长度延长至龙门架结构下方。考虑接触网终端机车调车作业速度较慢（小于15 km/h），为减少下锚张力对龙门架及下锚过渡装置受力强度要求，设计将终端下锚的M1、M2锚段长度控制在300 m以内，并将承力索、接触线下锚张力均减小至 6 kN。该设计方案由于龙门架支柱设置在线路外侧，侧面限界为2500 mm，满足超级超限货物列车运行要求。

4 结论

比较以上2种设计方案，“T”型钢柱终端下锚形式方案具有接触网结构简单，设备检修维护方便，投资节省等优点，但不能满足超级超限货物列车进出龙门吊装卸作业线要求。龙门架结构终端下锚形式方案接触网构造较复杂，设备检修维护工作量较大，投资较大，能满足超级超限货物列车进出龙门吊装卸作业线要求。具体应用中如果明确无超级超限列车进入龙门吊装卸线可采用“T”型钢柱终端下锚形式设计，若不能明确，则推荐采用龙门架结构形式终端下锚设计。