高速铁路42#道岔接触网探究与施工

王喜敏

0 引言

42#道岔接触网由正线、侧线和辅助线组成，为无交叉高速通过道岔。接触网无交叉道岔是接触网之间相互独立、无线岔设备的一种道岔布置方式，带辅助线悬挂的无交叉形式是在正线接触悬挂和侧线接触悬挂之间引入第3 组辅助悬挂，在道岔岔心附近始终与受电弓接触，使受电弓在正线与侧线之间平稳过渡，减少了对正线接触网的冲击。辅助线与正线和侧线分别形成关节式过渡，使机车从侧线进入正线和从正线进入侧线时可以安全、高速滑过接触线，弓网性能更佳。

一般情况下，在道岔区侧线通过速度要求较高时可采用 42#道岔，该道岔直向通过速度为 350 km/h，侧向通过速度可达160 km/h。当42#道岔配套绝缘关节时，可起到机械分段和电气绝缘的作用。所以，在高速铁路中，采用42#道岔不仅能使机车高速通过，还可以使弓网平稳性与电气绝缘关系得到优化。

1 构成原理

道岔接触网无交叉布置是接触网间相互独立、无线岔设备硬性连接的一种道岔布置方式，其设计 思路源于接触网锚段关节原理，同时设置辅助锚段，通过接触网间的平、立面关系实现可靠的网间机械和电气过渡。

带辅助悬挂的道岔接触网无交叉方式的特点是在正线接触悬挂和侧线接触悬挂之间引入第3组辅助悬挂，其与正线接触悬挂和侧线接触悬挂分别形成关节式过渡，使得受电弓从正线驶向侧线和从侧线驶向正线时都能安全滑过接触线，降低了钻弓的可能性，同时提高了弓网受流特性，更适应列车高速过岔。

2 平面布置

（1）带辅助悬挂的道岔无交叉接触网平面布置须先确定岔后定位支柱（道岔定位柱）的位置，保证机车从任何方向通过时，受电弓均不与正线或侧线的定位线夹发生碰撞。

根据高铁设计规范“受电弓的最大晃动量为250 mm，最大抬升量为150 mm”及受电弓总宽度为1 950 mm，可以得出受电弓活动范围不小于975 + 250= 1 225 mm。所以在确定42#道岔岔后定位柱时，有2 个要求：其一是应该保证正线线路中心与侧线接触线距离不小于1 225 mm；其二是接触网最大抬升量的1.5 倍不大于225 mm。根据上述要求，可将岔后定位柱做出图1所示的布置。

图1 岔后定位柱布置图

（2）42#道岔岔前及其他布置只需遵循受电弓经过时保证与工作支接触、其他线路均在工作支上方的原则，在立体空间中完成接触网与受电弓的转换。在岔前、岔后第1 根支柱跨距中心区域任意一点（理论岔心位置区域），处于最大偏移位置的受电弓从任何方向通过时，必须确保受电弓与辅助锚段接触线接触，允许受电弓与运行时对应的1 支接触线接触，不允许与相邻线上的接触线接触。

3 立面布置

42#道岔实际工作原理与关节相同，一般情况下，会通过2 个3—4 跨的关节形成42#道岔。因此，在立面布置的时候，除应该考虑线索的水平布置以外，立面布置一般情况下只需保证受电弓经过道岔区域时仅与1 支工作接触线接触，同时保证正线接触线和辅助锚段接触线间的过渡处不出现屋脊超标情况。

4 平面和立面布置设计

图2为42#道岔带辅助悬挂的接触网无交叉平面布置图，图3为42#道岔的立面布置图。立面布置既要参照关节的原理进行布置，又要保证受电弓的运行稳定性，这就要求邻线线夹在受电弓运行时均在其动态包络线以外。所以接触网在D 柱、E 柱时接触线应该抬高225 mm 以上，而在C 柱、B 柱正线与侧线进行转换时，可将接触线的抬高值设定为150 mm，以保证其屋脊点在一个较低的水平。

从图中可以看出，机车在正线上通过道岔过程，当受电弓从正线岔尾往岔尖方向移动时，到达E 位置前始终保持与正线接触线接触，在E 点时，辅助线抬高225 mm，通过E 位置后辅助接触线逐渐下降至工作位置，然后正线接触线逐渐抬升并与受电弓脱离；在D 位置时，正线接触线抬升量为225 mm，受电弓与正线接触线脱离，与辅助接触线接触。反之，当机车从岔尖往岔尾运行时与上述情况相反。

图2 42#道岔接触网平面布置图

图3 42#道岔接触网立面布置图

5 现场施工

在现场施工中，带辅助悬挂的无交叉接触网布置，支柱装配出现3 支悬挂的情况较多（如C 柱、D 柱、E 柱），应合理确定支柱装配形式和装配顺序，达到既满足悬挂定位要求又便于施工的目的。

一般情况下，在三腕臂的悬挂位置，应该设置成阶梯状的腕臂上升结构，以方便现场施工，使现场清晰明了。安装形式：D 柱如图4布置，在定位器跨越相邻支进行定位时，应采用弓形定位器进行定位，E 柱布置如图5所示。

图4 42#道岔D 柱安装示意图

图5 42#道岔E 柱安装示意图

作业时，需特别注意下列事项，以免造成事故：

（1）因在一悬挂点安装腕臂较多，必须注意使腕臂定位受拉力情况良好。一般情况下不小于 80 N。

（2）因为咽喉区内腕臂较多，定位器底座在受电弓上方时，要求定位器底座必须在受电弓动态包络线以外。 施工中，可以用模拟受电弓进行静态模拟检测。

（3）高速铁路接触网布置时，为增加弹性，工作支均设置了弹性吊索，在作业时，应保证弹性吊索距各部件绝缘距离满足高铁验标要求。

6 结语

42#无交叉道岔充分利用辅助锚段过渡，顺利实现机车各种工况下的弓网良好受流，并达到电分段与机械分段的目的。其配套绝缘关节起到的电气绝缘功能替代了有高速通过缺陷的分段绝缘器。

通过合理设置接触线的拉出值和抬升量，使受电弓运行过程中不与正线和侧线接触线同时发生接触；非工作支接触线始终处于受电弓的动态包络线以外，且受电弓在工作支与非工作支之间的转换过渡非常平稳，最大程度降低了非工作支对弓网动态性能的不利影响，因此安全性好，且侧线行车速度较高。但该方式需要在道岔处布置至少3 跨平行过渡的接触网（至少150～200 m 的距离），且由于在道岔区存在3 支接触悬挂，过渡区支柱需要安装3 支腕臂悬挂系统，接触网平面布置和结构安装、调整工作量大，施工难度较高，建议只在间距足够的高速道岔上使用。

[1]于万聚．高速电气化铁路接触网[M]．成都：西南交通大学出版社，2003．

[2]韩兰贵.客运专线42#道岔接触网无交叉布置方式研究[J].电气化铁道，2010，（6）.