张宝奇
(郑州铁路局 机务处,河南郑州450052)
接触网交叉线岔使用交叉部件(线岔限制管等)固定正线接触线与侧线接触线的交叉部分,在高速铁路使用主要存在以下问题:受电弓在高速通过线岔时,由于需同时抬起两条接触线从而在交叉点处也形成硬点,所以会产生比其他地方接触线大的应变,成为高速铁路正线接触线局部磨损的原因,并影响高速弓网安全。同时,由于接触线交叉在一起,为保证正线和侧线受电弓均能安全运行,对交叉点位置、过渡区(始触区)两接触线的相对位置(抬高、水平)提出了更高的要求。而接触网无交叉线岔正线高速行车不受站线接触悬挂影响,侧线接触线不会影响到高速通过正线的受电弓,为保证高速铁路线岔处接触网安全运行创造了条件。除京津城际铁路外,我国在200km/h及以上高速铁路普遍采用了无交叉线岔。
(1)广珠(广州—珠海)城际无交叉线岔
道岔区接触网布置方式如图1。
图1 广珠城际无交叉线岔接触网布置综合图
特点:采用交叉吊弦,即正线承力索在此悬挂侧线接触线,侧线承力索交叉悬吊正线接触线,始触区前550~600mm处安装交叉吊弦。
(2)京沪(北京—上海)高铁无交叉线岔
18#道岔,其道岔区接触网布置方式如图2。
图2 京沪无交叉线岔接触网布置图
特点:C柱一般设置在线间距为600mm处;H1=H+(60~80)mm,H2=H+500mm;不采用交叉吊弦。
(3)石武(石家庄—武汉)客运专线无交叉线岔
正线18#道岔,其道岔区接触网布置方式如图3。
图3 石武18#无交叉线岔接触网布置图
特点:定位柱A1位于线间距不小于1 320mm处,定位柱B1位于线间距150mm处,定位柱C1按满足相邻跨距差和抬高要求设置;交叉吊弦设置在始触区前线间距550~600mm范围。
(4)京广(北京—广州)线小商桥站无交叉线岔
京广线小商桥站(18#道岔,250km/h)无交叉线岔如图2(与京沪高铁相同)。
特点:道岔定位支柱C位于岔尾方向距理论岔芯6~7m处。正线采用正定位,拉出值为350mm。侧线采用反定位,拉出值为-370mm(接触线位于道岔侧线中心的外方向)。
在道岔定位支柱C岔尾方向,第一定位点处侧线接触线高度比正线低200mm。正线接触线垂直投影距侧线线路中心950mm处,侧线接触线比正线接触线低100~150mm。正线接触线垂直投影距侧线线路中心550mm处,侧线接触线比正线接触线低50~80 mm。两支接触线等高点位于正线接触线投影距侧线线路中心400~350mm处。线岔定位C处侧线接触线比正线接触线高70~80mm。
线岔转换柱B处非支接触线抬高350~500mm,非支接触悬挂投影距正线线路中心1 000mm。
(5)石太(石家庄—太原)客运专线无交叉线岔(18#道岔)
无交叉线岔如图2(与京沪高铁相同)。
特点:无交叉线岔有两个始触区和一个等高区,在两线路中心线间距126~526mm之间为第1始触区。在两线路中心线间距526~806mm之间为等高区,在此区域内两接触线等高。在两线路中心线间距806~1 306mm之间为第2始触区。
无交叉线岔的定位柱应位于两线路中心相距666 mm处,正线接触线拉出值为333mm,渡线导线距正线线路中心线为999mm,距渡线线路中心333mm,允许误差±20mm,渡线接触悬挂过岔后抬高下锚,正线接触线抬高1‰,渡线接触线降低3‰,在线岔另一侧渡线接触线抬高3‰下锚。始触区内不允许安装任何悬挂和定位设备,但等高区内可以安装。
岔尖反侧距定位点4 000mm(约第1吊弦处)侧线接触线高度比正线接触线高度高55~75mm(应尽量接近下限55mm)。
岔尖侧线支第2根吊弦处接触线的高度高于正线接触线不小于250mm。
法国18#无交叉线岔接触网布置如图4所示。
图4 法国18#无交叉线岔接触网布置图
特点:定位支柱一般位于线间距500~600mm处,其具体确定与道岔号大小有关。18#道岔一般取P=4 m,对应于线间距500~600mm的位置。交叉吊弦是否安装未提及。
我国高速铁路接触网无交叉线岔形式各异。主要表现在(1)道岔定位支柱位置不统一。广珠城际无交叉线岔定位柱位于线间距300mm,郑西、武广高铁位于150mm,而京沪高铁、广深线、京广线(小商桥站)为600mm,石太客运专线为666mm。(2)设置交叉吊弦不统一。广珠城际、郑西、武广高铁设置了交叉吊弦,而京沪高铁、广深线、京广线(小商桥站)、石太客专不设置交叉吊弦。(3)侧线接触线在始触区是否需要抬高不统一。广深线在始触区,侧线接触线比正线高。而京广线(小商桥站)侧线接触线则比正线低。
运行实践表明,我国既有线岔的各种形式均满足了相应线路运行速度要求。但根据上述介绍可知,由于设计思路不同,无交叉线岔布置形式差异较大,给标准化和运行维护工作带来了难度。为更好地满足安全运行的需要,建立和统一我国无交叉线岔标准,根据运行经验提出以下建议:
(1)建立无交叉线岔区段受电弓准入制度。实际上我国无交叉线岔的设计,一般都是基于国标宽度为1 950mm的受电弓(与UIC608-4a标准中宽度为1 950 mm的受电弓吻合)。该受电弓尺寸和外形与无交叉线岔匹配特性好,但实际上无论是既有线还是高铁,运营中都可能出现非标准受电弓的机车,如客货共线的货运机车、高铁上抢修救援机车、打冰车等。因此应健全制度,确保无交叉线岔区段只运行国标宽度为1 950mm的受电弓,才能确保弓网的安全。
(2)统一无交叉线岔设计标准。京沪高铁和京广线(小商桥站)无交叉线岔的实践已证明不设置交叉吊弦也是安全的,建议取消交叉吊弦。即使是郑西客专无交叉线岔,因现场不能按设计要求找到交叉吊弦位置,荥阳南站、巩义南站和洛阳龙门站部分线岔未设交叉吊弦,已安全运行一年有余。2011年3月为检验交叉吊弦的作用,笔者委托现场人员对郑西高铁洛阳龙门一组无交叉线岔进行了测试。在始触区处,正线分别用100,150N抬升力抬升,结果侧线抬升不超过4mm;侧线分别用100,150N抬升力和150mm抬升量抬升,正线抬升量不超过4mm。这也证明交叉吊弦的作用微乎其微。
(3)改进无交叉线岔检测方式。无交叉线岔的原理是利用了受电弓可工作区与正侧线接触线拉出值、高度布置实现受电弓在正侧线之间的过渡。为做好现场无交叉线岔检测,建议在施工和检修中推广模拟受电弓的使用,检验受电弓通过无交叉线岔时的弓网关系,为养护维修工作提供直观的判断。
运行实践表明,无交叉线岔显示了保证高速弓网关系安全的优越性和较好的适应性,我国既有无交叉线岔的各种形式均满足了相应线路运行速度要求。为便于养护维修,我国应尽快建立和统一无交叉线岔的设计、运营和维护标准,更好地满足铁路发展的需要。
[1]王世龙,程洪兵,等.电气化准高速铁路无交叉线岔受电弓配套技术[J].中国铁路,2005(2):35-36.
[2]韩兰贵.道岔上方接触网布置方式综述[J].中国铁路,2010,(11):36-40.
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