大宗坪站接触网无交叉线岔燃弧处理研究

倪俊琪



大宗坪站接触网无交叉线岔燃弧处理研究

倪俊琪

对沪昆客专大宗坪站42#无交叉线岔进行3C检测燃弧分析，研究并实施了处理方案，消除了设备隐患，确保高铁接触网设备运行安全，同时通过分析研究得出结论，为新线建设提供参考。

大宗坪站；42#无交叉线岔；燃弧；研究

0 引言

沪昆客专贵州东段于2015年6月18日开通运营，设计时速350 km，运行时速300 km。大宗坪站位于沪昆客专贵州东段，是从湖南省进入贵州省的第一站。在建铜（仁）—玉（屏）城际铁路在大宗坪站通过42#道岔接入沪昆正线，设计时速 200 km，42#道岔及其接触网工程与沪昆客专同步建设，只是侧股未投运。

2016年6月，车载接触网运行状态监测装置（3C）在沪昆客专贵州东段投入使用，陆续检测到大宗坪站42#无交叉线岔上行30#—42#、下行35#—47#支柱间接触线燃弧报警，报警缺陷温度最低108℃，最高254℃，如图1所示。

图1 3C检测报警情况

成都局贵阳供电段对报警缺陷进行参数检测和停电上网检查，经查，42#无交叉线岔上行30#—42#、下行35#—47#支柱间为辅助锚段接触线燃弧，上行燃弧范围约70 m，导线麻面严重；下行燃弧范围约45 m。

1 大宗坪站42#无交叉线岔概况

大宗坪站上、下行42#无交叉线岔采用带辅助锚段的三支无交叉布局，由铁道第三勘察设计院集团有限公司设计，图号为长昆客专施网-202，其设计平面布置如图2所示。

2 燃弧原因分析

2.1 导线平直度分析

通过使用导线平直度尺对辅助锚段接触线工作支进行平直度检测，使用0.1 mm塞尺不能塞入，辅助锚段接触线的平直度符合要求。

2.2 导线几何参数测量分析

铜玉城际铁路尚未开通运营，故只对辅助锚段和正线接触线定位点处的拉出值、导高以及每根吊弦的导高进行测量，下文以上行线为例进行分析。

大宗坪站上行线42#无交叉线岔平面布置如图3所示，测量参数如表1、表2所示，导高波形如图4所示。

图2 长昆客专施网-202平面布置图（单位：mm）

图3 大宗坪站上行线42#线岔平面布置图

表1 导高测量表 mm

注：括号内杆号为正线杆号。

表2 定位点处拉出值测量表

图4 辅助锚段与正线接触线导高过渡波形

通过参数分析，发现长昆客专施网-202中34#、36#正线抬升设计为130 mm，正线还未开始工作，辅助锚段向正线过渡是在36#—30#的跨中，实际情况是辅助锚段接触线和正线接触线处于等高状态，辅助锚段接触线向正线接触线过渡提前，造成等高区过长。从测量参数和波形图分析，辅助锚段接触线与正线接触线的过渡导高在整体上平顺，辅助锚段与正线锚段的空间几何位置、拉出值基本符合设计要求，不是造成燃弧的原因。

2.3 设计与工程施工分析

查阅长昆客专施网-202设计图，其线索及张力选型如表3所示。

表3 长昆客专施网-202线材及张力选用表

在现场使用游标卡尺对辅助锚段线型进行检查，发现辅助锚段悬挂使用承力索JTMH120+接触线 CTMH150，额定张力采用承力索15 kN+接触线15 kN。

2.3.1 辅助锚段接触线波动速度分析

接触线波动速度计算式为

式中，j为接触线张力；j为接触线单位长度质量。

长昆客专施网-202设计接触线选型为CTMH120，张力j为15 kN，单位长度质量j为1.082 kg/m，则设计波动速度为

p= 423×0.7 = 297 km/h

现场接触线选型为CTMH150，张力j为 15 kN，单位长度质量j=1.350 kg/m，则实际波动速度为

p= 379×0.7 = 265 km/h

2.3.2 辅助锚段接触线弛度分析

将长昆客专施网-202设计图的线型、张力系统与现场实际线型、张力系统进行对比后，发现辅助锚段线型、张力系统的实际选型与设计不一致。考虑将线型更换为设计规定的承力索JTMH95+接触线CTMH120的经济性和必要性，同时参考京沪高铁设计图HJJS-SS-CW-409及HJJS-SS-CW-10平面布置图，其辅助锚段采用与正线相同的线型（承力索JTMH120+接触线CTMH150），额定张力也采用正线的张力系统（承力索20 kN+接触线31.5 kN）。为此对大宗坪站上行辅助锚段接触线进行加张力试验，试验如图5所示。

为保证试验后的运行安全，在辅助锚段接触线原有张力基础上增加张力15 kN，使之达到30 kN，测量分析定位、吊弦偏移、导高变化量，分析辅助锚段导线弛度和弹性不均匀度，试验完成后恢复原有运行张力并进行检查确认。

1.坠砣；2.手拉链条葫芦；3.卡线器；4.张力计；5.限制架下部角钢；6.H型支柱。

加张力试验的方法是在46#支柱辅助锚段接触线下锚坠砣补偿绳上安装一个卡线器，连接0.75 T手拉链条葫芦+张力计后，固定在坠砣限制架下部角钢上，紧固手拉链条葫芦使坠砣串下降，张力计张力达到5 kN，反映和折算到接触线上张力增加15 kN。加张力后，经测量导高变化整体在15～ 25 mm范围内，定位偏移如表4所示。

表4 辅助锚段定位偏移

从试验数据可知，44#—28#支柱间辅助锚段长度为238 m，在转换柱44#处偏移值达到245 mm，而在试验前测量吊弦处导高符合要求，说明吊弦间的驰度较大；而在42#—30#支柱辅助锚段工作支之间燃弧最为严重，该段导线弛度变化量也最大，说明辅助锚段的工作支弹性均匀度较差。

2.4 钢轨线路分析

通过分析高铁工务部门提供的参数，动态轨道检测参数未出现缺陷报警，静态轨道几何形位参数正常，排除了轨道对弓网取流的影响。

2.5 分析结论

综上所述，造成辅助锚段燃弧的主要原因是在沪昆高铁工程施工中线索选型和张力系统不匹配，张力过低，导线弛度较大及弹性均匀度差，导线的波动速度小；36#—30#支柱辅助锚段提前向正线过渡，造成等高区加长，进一步恶化了弓网取流。

3 处理方案

对燃弧原因进行分析后，沪昆客运专线贵州有限公司与贵阳供电段组织中铁二院、中铁电气化局共同对大宗坪站42#线岔的燃弧原因进行了确认，并制定了最佳的处理方案，参照京沪高铁设计图HJJS-SS-CW-409及平面布置图HJJS-SS-CW-10的设计要求，将现有大宗坪站辅助锚段的张力系统调整为与正线张力系统一致。

为确保辅助锚段运行安全，采取逐步适应原则，分2次增加辅助锚段承力索和接触线的张力，第1次承力索增加张力3 kN，接触线增加张力 7.5 kN；第2次承力索增加张力3 kN，接触线增加张力7.5 kN，最终达到正线张力系统的额定张力。

处理方案的实施计划利用4个天窗完成，第1个天窗完成上行36#—30#、下行35#—29#支柱间的过渡调整，达到设计要求，同时更换上行46#、下行51#坠砣杆，满足增加坠砣的需要；第2个天窗完成辅助锚段承力索增加张力3 kN，接触线增加张力7.5 kN，梯车组同步使用可调式载流吊弦调整辅助锚段导高；第3个天窗完成辅助锚段承力索补加张力3 kN，接触线增加张力7.5 kN，梯车组同步使用可调式载流吊弦调整辅助锚段导高，同时根据安装曲线调整辅助锚段的定位偏移；第4个天窗用整体式载流吊弦更换可调式载流吊弦，同时检查调整42#无交叉线岔的整体情况，对辅助锚段燃弧烧伤麻面进行打磨处理，使之达到标准状态。

4 结语

处理方案实施后，3C检测未出现报警，经停电上网复查，未发现新增麻面。可见，对高铁接触网设备缺陷的产生原因进行深入分析，制订有效处理措施并及时实施是确保设备运行安全的重要手段。另外，对工程施工的介入检查不能仅停留在施工工艺层面，按图施工的督促检查也应该作为介入检查的重点，以从源头上保证设备的安装质量和运行安全。

[1] 吴积钦. 受电弓与接触网系统[M]. 成都：西南交通大学出版社，2010：129.

[2] 吴积钦. 受电弓与接触网系统[M]. 成都：西南交通大学出版社，2010：244.

s:The analysis has been made for the arcing of No.42 tangential overhead crossing at Dazongping station on Shanghai-Kunming railway line by means of 3C inspection, the potential risks of equipment have been eliminated, the safety operation of OCS equipment of high speed railway has been ensured after execution of the scheme for treatment on the basis of the researches, the conclusions are obtained, providing references for construction of new railway lines.

Dazongping station; No.42 tangential overhead crossing; arcing; researches

10.19587/j.cnki.1007-936x.2018.03.008

U226.8+1

B

1007-936X(2018)03-0025-04

2017-09-05

倪俊琪.中国铁路成都局集团有限公司贵阳供电段，工程师。