接触网短吊柱腕臂安装形式探讨

胡卫

摘要：在接触网工程施工中，经常会遇到小线间距的两线路间安装吊柱腕臂的情况，小限界吊柱腕臂安装必须考虑吊柱及腕臂各项技术参数满足受电弓运行要求。文章从线间距等于4.0m和线间距小于4.0m两种情况对吊柱腕臂安装进行分析，明确吊柱腕臂安装应从哪些方面着手，从而保证吊柱及腕臂各项参数能满足受电弓运行要求。

关键词：短吊柱；腕臂安装形式；受电弓；动态包络线；接触网工程 文献标识码：A

中图分类号：U225 文章编号：1009-2374（2016）09-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.045

1 概述

随着电气化铁路所占铁路比重的不断加大，电气化铁路工程中遇到的实际问题越来越多，其中小限界处吊柱腕臂安装就是一个经常遇到的问题，稍有不慎，就有可能造成弓网事故。新建铁路或改建铁路硬横梁吊柱腕臂设计、安装，上跨桥下吊柱腕臂设计、安装，都必须考虑吊柱及腕臂各零部件是否对电力机车受电弓造成影响。本文通过介绍腕臂与受电弓的相对位置关系，分析影响弓网关系的主要因素，探讨吊柱及腕臂设计、安装形式，为短吊柱及腕臂安装提供参考。

2 机车受电弓

2.1 受电弓的弓头轮廓线有关参数

一般情况下：160km/h时速的受电弓本体弓头长度为1950mm，受电弓弓头工作宽度为1450mm。

2.2 受电弓动态包络线

受电弓动态包络线是指受电弓沿接触线动态运行时可能触及的范围。简言之，就是受电弓可能出现的动态运行轨迹。接触网与受电弓的关系为动态关系，电力机车运行过程中，受电弓除沿铁路线路平行运行外，还有向上的抬升量、向左右方向的摆动量，且其抬升量和摆动量随着线路情况以及机车的运行状态的不断变化而变化，对160km/h运行区段，一般按照受电弓左右各摆动250mm、上下波动200mm的动态包络线考虑其对接触网的影响。针对不同行车速度，其受电弓左右摆动量和上下波动量不同，分析弓网关系时，必须按最大摆动量和最大抬升量进行分析。

3 吊柱及腕臂结构

这里所说的吊柱是指硬横跨下安装的吊柱或上跨桥底部安装的吊柱，腕臂包括平腕臂、斜腕臂和腕臂支撑及其零部件组成的接触网支撑结构，以中间柱为例，其结构形式如图1所示。一般情况下，当吊柱安装位置距铁路限界足够大时，腕臂安装就能有充分条件满足受电弓运行要求，但是当吊柱安装限界受限时，就必须考虑腕臂安装是否对受电弓运行造成影响。

1.吊柱；2.平腕臂；3.斜腕臂；4.腕臂支撑；5.棒式瓷瓶；6.定位管；7.定位器；8.受电弓

图1 吊柱及腕臂结构图

4 吊柱及腕臂安装影响弓网关系的主要因素

吊柱及腕臂安装受限制主要存在于小限界的地方，当吊柱安装在线间距较小的两条线路之间时，必须考虑既要保证线路接触网悬挂要求，又要保证吊柱对线路及接触网受电弓不侵限。

以直线区段两线间距较小情况为例，根据实际线路大多数情况，可分两种情况进行分析：一种情况是线间距为4.0m；另一种情况是线间距小于4.0m，这种情况一般是在有渡线的地方。

4.1 线间距4.0m的情况

当线间距4.0m的两线路间安装吊柱、腕臂时，首先必须考虑吊柱对线路的限界是否满足受电弓运行要求，以图2为例，假如线路1和线路2均为直线段，则受电弓中心和线路中心重合。如果将吊柱安装在两线路间的中心位置，吊柱垂直线路方向宽160mm [参照通化（2008）1401-V]，则其侧面限界为1920mm。受电弓长度是1950mm，左右摆动250mm，受电弓端部距吊柱水平距离≥695mm，能满足受电弓限界要求和电气绝缘距离要求。

因吊柱限界较小，腕臂安装必须考虑是否对受电弓造成影响，以图2中线路1为例，分析如何进行腕臂组装。

4.1.1 腕臂下底座安装高度L的确定。按设计要求，先明确接触线设计高度H，再根据受电弓最大抬升200mm，最大摆动量250mm，受电弓接触角距斜腕臂瓷瓶距离不小于300mm，确定下腕臂底座安装高度L。

4.1.2 确定腕臂上底座安装高度L+L1。按设计要求，先确定接触线高度H和结构高度h，再根据平腕臂管径、承力索座相关尺寸确定上腕臂安装高度L+L1。

4.1.3 斜腕臂安装的角度，尽可能平行受电弓接触角（受电弓接触角与水平面夹角40°）。

4.1.4 确定定位管安装高度。

4.1.5 根据定位管安装高度、接触线设计高度和接触线设计拉出值选择合适的定位器。

4.1.6 平腕臂及其上面安装的所有零部件距硬横梁梁底（或上跨桥桥底）不小于500mm。

图2 线间距为4.0m处短吊柱腕臂安装分析图

4.2 线间距小于4.0m的情况

线间距小于4.0m时，这种情况一般在渡线和正线相邻处且吊柱在渡线和正线之间，首先必须考虑如何保证吊柱不对受电弓造成影响，然后考虑腕臂的组装方式。以图3为例进行分析。

4.2.1 确定吊柱底面距铁路轨顶垂直距离。图3中，线路1与线路2线间距小于4.0m，以线路2安装腕臂为例进行分析。因两线路间线间距较小，其吊柱侧面限界无法保证线路1受电弓运行要求，为此必须对吊柱底部做抬高处理。为保证线路1受电弓最大抬升时（最大抬升量200mm）不触碰线路2吊柱，并保证与吊柱间有不小于300mm的绝缘距离，吊柱底部距轨面垂直距离L应不小于（H+200+300）mm。

4.2.2 确定下平腕臂（用于安装定位器）底座的安装高度。限位定位器的限位抬升一般为受电弓的最大抬升量，下平腕臂底座安装高度必须保证受电弓在最大抬升及摆动时，支持装置的任何设备不得侵入受电弓动态包络线。下平腕臂底座的安装高度必须能保证腕臂下边缘不小于（H+200×1.5）mm。下平腕臂与上平腕臂通过腕臂支撑连接。

4.2.3 确定上平腕臂底座的安装高度。按设计要求，先确定接触线高度H和结构高度h，再根据平腕臂管径、承力索座相关尺寸确定上腕臂安装高度L+L1。

4.2.4 斜腕臂的安装。斜腕臂底座紧邻下平腕臂底座安装，斜腕臂的上端套管双耳置于上平腕臂上承力索座和腕臂与瓷瓶接头的中间位置。

4.2.5 上平腕臂及其上面安装的所有零部件距硬横梁梁底（或上跨桥桥底）不小于500mm。

图3 线间距小于4.0m处短吊柱腕臂安装分析图

5 结语

上述短吊柱腕臂的分析情况在接触网工程施工中是会经常遇到的，针对不同的限界情况必须做具体分析，选择合适的安装方式。上述分析的情况是以直线区段为例进行分析的，如果遇到曲线时，必须考虑外轨超高对弓网关系的影响。本文所述吊柱腕臂装配主要是从装配中应该考虑的主要因素进行分析的，实际装配中，只要能保证吊柱及腕臂各项技术参数能满足受电弓运行要求，接触网短吊柱腕臂安装也可采用其他的形式。

参考文献

[1] 铁道部经济规划研究院.接触网钢管硬横跨安装构造图（吊柱安装方式）[S].2008.

[2] 于万聚.高速电气化铁道接触网[M].成都：西南交通大学出版社，2002.

[3] 中国铁路总公司.铁路技术管理规程[S].2014.

（责任编辑：王 波）