器件式电分相改造为关节式电分相施工方案探讨

张 健



器件式电分相改造为关节式电分相施工方案探讨

张 健

当列车通过器件式电分相时，分相绝缘器加速了接头导线和受电弓的磨损，限制了列车通过速度。本文通过对器件式电分相和关节式电分相的特点进行分析、研究，提出将器件式电分相改造为关节式电分相的施工方案。

器件式电分相；关节式电分相；施工方案

0 引言

器件式电分相由3架分相绝缘器构成，在接触导线上存在6个接头，该结构使器件式电分相处成为接触网薄弱环节。当列车（尤其动车）通过接头处时，会出现严重打火，加剧接头导线磨耗和受电弓损耗等问题，需每2年重新制作接头。同时，器件式电分相还限制了列车的运行速度。据多年运营统计，自列车提速以来，正线器件式电分相处存在诸多隐患，故障率较高，已不能满足高速列车安全运行及稳定的弓网关系的需要。

为了改善正线接触网弓网关系，增强接触网稳定性，提高接触网供电质量和列车取流质量，本文提出将器件式电分相改造为七跨关节式电分相的施工方案。

1 2种电分相的特点

1.1 器件式电分相

（1）器件式电分相由3架分相绝缘器组成，当列车高速通过时，连续3次冲击分相绝缘器，造成受电弓剧烈振动，易损坏受电弓，造成弓网事故。

（2）由于分相绝缘器自重大，极易造成分相绝缘器正弛度，当列车通过时会对其造成冲击，运行1～2年后，分相绝缘器接头处接触线磨损严重，极易发生断线事故。

1.2 七跨关节式电分相

七跨关节式电分相由2个四跨绝缘锚段关节重合一跨组成，具有无硬点、过渡平滑等特点，较适合高速运行区段。七跨关节式电分相示意图如图1所示。

图1 七跨关节式电分相示意图

2 电分相改造施工方案

基于器件式电分相和七跨关节式电分相的结构特点，确定将器件式电分相改造为七跨关节式电分相的施工方案。由于是在既有线路上进行改造施工，只能利用天窗点进行，天窗点结束后必须开通线路恢复正常运营。

2.1 第一方案（设计方案）

该方案的实施步骤为：（1）组立支柱；（2）安装腕臂；（3）架设中性段；（4）架设落锚段；（5）拆除既有承力索和导线；（6）安装设备，启用电分相。其施工示意图如图2所示。

通过现场实际调查，该方案存在以下问题：

（1）既有线天窗时间短，车速高，在时间有限的天窗点内不能完成两侧锚段（1 200 m）架设工作。

（2）为了保证既有线路的正常运营，既有承力索和导线在新线架设前不能拆除，其与新架设的承力索和导线存在交叉（6条线索），如图2（d）所示，安全风险较高。

（3）电分相两侧分别至落锚侧均须安装新双腕臂，用于悬挂新架设的承力索和导线，存在工作量大、安全风险高、工期长等问题。

（4）拆除既有承力索和导线后还需将双腕臂更换为单腕臂，重复性工作较多。

（5）施工时间受天窗点限制，天窗点结束后，必须保证线路正常运营。

2.2 第二方案（修改方案）

根据第一方案存在的问题，结合现场接触网设备现状，对设计方案进行修改：利用既有承力索和导线与新架设的中性段形成七跨关节式电分相，降低施工难度，解决多条线索交叉问题；利用3个既有支柱，减少支柱组立工作量。该方案包括以下几个步骤：（1）组立支柱；（2）安装腕臂；（3）倒换悬挂，拆除旧腕臂及支柱；（4）展放中性段；（5）既有线落锚；（6）精细调整，安装绝缘子、电连接、隔离开关。其施工示意图如图3所示。

3 2种方案对比

第一方案中，设立新电分相时，电分相两侧分别至落锚侧均须安装新双腕臂，拆除既有承力索和导线后还需将双腕臂更换为单腕臂。修改后的第二方案，利用既有承力索和导线与新架设的中性段形成电分相，降低了施工难度，减少了腕臂重复拆装工作量，可缩短工期，节省材料。2种方案总体对比如图4所示。

图4 2种方案总体对比

另外，通过研究关节式电分相布置图及列车双弓运行条件得出：只要中性区不大于190 m，无电区不小于35 m，即可满足列车运行条件；转换柱至落锚柱之间距离可以放大（利用既有支柱），如图5所示。

图5 中性区与无电区

根据图5，中性段落锚柱与转换柱之间的距离可以大于38 m，如图6所示。

图6 中性段落锚柱与转换柱关系

所以，第二方案中可以利用既有的3根支柱，经济性较好。2种方案的技术经济对比见表1。

表1 2种方案技术经济性对比

通过对比分析可以看出，第二方案减少了运营线路接触悬挂的更换工作量，施工难度小，安全可靠性高，并且节约了成本，缩短了施工工期，为优选方案。

4 结语

本文通过对器件式电分相和关节式电分相结构特点进行分析，提出了将既有线器件式电分相改造为关节式电分相的2种施工方案，并通过对比分析得出优选方案，对既有线电气化改造施工具有一定参考作用。

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When the train is passing through the component type phase break, the neutral section insulator will accelerate the wear of contact wire with joints and the pantograph, restrict the train’s negotiation speed. On the basis of analysis and researches of characteristics of component type phase break and phase break with overlap, the paper proposes a reconstruction scheme for transforming of a component type phase break into a phase break with overlap.

Component type phase break; phase break with overlap; construction scheme

U227+.8

B

1007-936X(2018)02-0050-03

2017-06-22

10.19587/j.cnki.1007-936x.2018.02.013

张 健.中铁电气化铁路运营管理有限公司北京维管段，助理工程师。