郑西客运专线接触网精细化安装与检测

郭志光

0 引言

接触网系统作为郑西高速铁路（以下简称高铁）工程的关键组成部分，其安装的高精度、高可靠性对整个高铁的安全运营起到了不可替代的作用。如何确保接触网系统安装的高精度是施工安装过程质量控制的要点。本文以郑西高铁接触网施工安装及检测方法为例，重点论述如何保证高铁接触网安装的一次到位。

1 郑西高铁接触网技术条件及安装标准

1.1 线材选用及张力

全线正线采用全补偿弹性链形悬挂，其他线路采用全补偿简单链形悬挂，线材及张力见表1。

表1 郑西高铁线材及张力参数表

全线采用绝缘旋转全腕臂支持结构，平腕臂、腕臂采用铝合金管，正线腕臂间均设斜撑，采用铝合金定位器，设防风拉线。隧道的道岔、关节转换处双支采用单柱双腕臂式安装，3支悬挂处优先采用双柱三腕臂安装。高架站房下接触网采用悬吊吊柱加旋转全腕臂支持结构。隧道内通过固定在隧道顶部的吊柱独立悬挂定位支持装置。下锚补偿采用棘轮补偿装置，隧道内棘轮补偿装置通过转向滑轮转至隧道侧面安装。中心锚结均采用腕臂两跨防断式。

1.2 技术参数及要求

（1）接触线高度，客运专线正线为5 300 mm。各悬挂点工作支接触线高度恒定，设计坡度为0；当有超高或纵坡时接触线悬挂点高度为5 300 mm+ dH（dH为接触线高度变化值）。定位点处接触线高度施工误差范围为±30 mm，相邻两定位点的接触线高度差允许范围为20 mm。

（2）结构高度，正线接触网结构高度一般为1.6 m。跨线建筑物等困难情况下，结构高度以保证最短吊弦长度不小于600 mm为准。

（3）正线接触网的弹性不均匀度小于8%。

2 接触网精细化安装的前提条件

接触网精细化安装主要指弹性吊索安装、吊弦安装、定位器安装。安装完毕，整个接触网锚段达到设计的运营状态，不再对接触线进行调整。在进行该项工作之前，整个锚段必须具备以下条件：

（1）附加悬挂、腕臂、定位管及支撑管、各种连接件等已经安装到位，承力索、接触线、承力索及接触线中心锚结已经架设或安装。所有线夹的螺栓紧固力矩、所有线索的张力等已经达到设计要求。接触线必须用恒张力架线车架设，承力索已经固定在承力索座内，腕臂头顺线路方向的偏移已经按照温度曲线调整到位。

（2）每个跨距都有3～4个悬吊滑轮将接触线均匀悬吊在承力索上；接触线线面端正，平直度在0.1 mm/m以下，状态良好。

（3）补偿装置滑轮不卡滞，补偿绳不偏磨，坠砣上下移动灵活。

（4）轨道的水平布置及纵断面已达到设计位置。利用无接触式激光测量仪测量每个悬挂点的承力索高度的工作已经完成，测量数据精确到mm。

（5）吊弦的计算、预制已经完成，预制的误差控制在1 mm内，吊弦已经按照锚段、跨距、序号分别成捆排放。弹性吊索已经预制完毕。

3 郑西高铁接触网精细化安装流程

在以上工序优质完成的基础上，就可以进行接触网精细化安装。安装时安排2组作业人员（每组6～7人），分别携带车梯、张力计、扭矩扳手、材料等，从中心锚结的位置同时沿两端下锚方向逐个安装，要求2个组同步进行安装。

每组施工安装程序如下：

（1）弹性吊索初安装。从中心锚结处开始，利用弹性吊索紧线器、张力计等向下锚侧逐个安装，安装时吊索受拉端均在下锚侧，吊索张力控制在2.3～2.4 kN。

（2）各跨内吊弦安装。从中心锚结处开始，向下锚侧逐个安装，吊弦位置从悬挂点向跨中测量，安装偏差累积到跨中，位置允许偏差为±50 mm。

（3）吊索精调及吊索吊弦安装：从中心锚结开始，向下锚侧逐个调整安装，吊索张力调整到3.5 kN，误差±50 N。安装后吊索上吊弦与两侧吊弦处接触线高度应等高。

（4）定位器、防风拉线、定位管斜拉线、定位器电位线等安装。从中心锚结处开始，向下锚侧逐个调整安装，定位器的坡度应符合设计要求。

（5）利用激光测量仪检测接触线高度及拉出值，并和设计要求的接触线高度、坡度等进行比较，若有问题，则对以上工序逐项检查。

（6）电连接、隔离开关及避雷器引线等安装。

（7）下锚绝缘子串对齐调整、补偿坠砣高度调整、各种标识牌安装。

（8）静态检测。利用无接触式激光测量仪检查接触线高度及拉出值。

4 工程检测

4.1 检测方法

将具有可调节抬升力的模拟受电弓及检测设备临时安装在接触网作业车上，分2个步骤对接触网部分参数进行测量：

（1）车辆时速为 15～20 km、受电弓抬升力为5～8 N时，测量接触线在空间的位置，对测量结果进行评估（与设计值进行对比），根据评估结果对接触网进行调整。

（2）车辆时速为 15～20 km、受电弓抬升力为120 N（郑西高铁取值）时，测量接触线在空间的位置。

利用 2次测量结果计算接触线的高度差及接触网的弹性。

对测量结果进行评估（与设计值进行对比），根据评估结果对接触网进行调整。

4.2 检测数据

半个锚段内的实测结果如图1所示。

从图1中可以看出，第1次和第2次测量状态，接触线抬升量约50 mm，各个悬挂点及跨中的弹性基本在0.3～0.35 mm/N，计算出的弹性不均匀度约为7.69%。高速接触网要求静态弹性尽可能均匀，安装调整精度越高，受流质量越好；德国对于高速接触网要求做到弹性不均匀度不大于 10%，其中Re330型接触网弹性不均匀度为8%，与此相比，郑西高铁接触网的弹性及弹性不均匀度是比较理想的。

图1 郑西高铁接触网静态验收部分数据曲线图

5 结束语

实践证明，高速铁路接触网精细化安装必须一步一步按程序完成，每个环节都必须施作到位，以免返工；而高速牵引网最忌讳的就是维修和返工，维护方面大力提倡的重检查、少维修理念，在施工安装阶段就要深入贯彻。

高速铁路接触网的空间技术参数一般都精确到mm，常规的测量手段满足不了需求，大量采用张力测量仪、激光测量仪、平直度检测尺等先进设备是必不可少的；测量并验证高速牵引网的弹性以及弹性不均匀度是否满足设计的目标值是一种打破常规的检测方法，应该大力推广。