无交叉线岔交叉吊弦烧断原因分析及处理

赵枝宗

摘 要： 本文以武广高铁运行情况及贵广南广铁路联调联试期间接触网检测为例，介绍了18#无交叉线岔在运营过程中出现交叉吊弦被烧断现象的原因，然后提出了具体改善措施，以改善无交叉线岔在运营过程中交叉吊弦被烧断的现象。

关键词： 无交叉线岔;交叉吊弦;烧断

【中图分类号】U225 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）03-0182-01

1 前言

接触网作为电气化铁路的主要供电设备，其安全和性能对整个电气化铁路的正常运营有着至关重要的作用。接触网与受电弓的理想运行状态是弓网可靠接触，机车不间断地从接触网上获得电能。高速列车通过18#无交叉线岔时，其性能要求为：无脱弓、高速列车通过线岔时，平稳、无挂弓、无电位差;若正线与侧线间存在较大的电压差，导致从吊弦上经过的电流超过吊弦本身的熔断电流时，交叉吊弦就会被烧断。

2 18#无交叉线岔布置方式

贵广铁路道岔柱支柱位于侧线侧、正线侧18#无交叉线岔平面布置图。始触区范围内（距受电弓中心600mm-1050mm及抬升150mm构成的空间区域）不可安装除吊弦线夹之外的任何金具;

采用交叉吊弦，始触区前安装交叉吊弦1组，安装在侧线距正线550mm-600mm处，正线与侧线上的两根交叉吊弦距离2m，交叉吊弦安裝在始触区外，交叉吊弦的安装顺序应保证在受电弓从主行车方向进入时先接触到的吊弦为侧线承力索与正线接触线间的吊弦，吊弦线夹安装时吊弦线夹载流环方向向外，背对行车方向安装;

道岔电连接安装在C柱往岔区方向第一根吊弦位置，侧线从此位置经道岔电连接从正线取电。

2.1 交叉吊弦烧断原因分析

2.1.1 线型分析。高速铁路接触网正线一般采用CTS-150型接触线及JTMH-120型承力索，而侧线一般采用CTS-120型接触线及JTMH-95型承力索，按温度20℃时考虑。

CTS-150接触线每米电阻计算如下：

T=电阻率/计算截面

=0.02395/151

=0.159μΩ/m

CTS-120接触线每米电阻计算如下：

T=电阻率/计算截面

=0.02395/121

=0.198μΩ/m

JTMH-120承力索每米电阻计算如下：

T=绞线直流电阻/1000

=0.242/1000

=0.242μΩ/m

JTMH-95承力索每米电阻计算如下：

T=绞线直流电阻/1000

=0.303/1000

=0.303μΩ/m

受电弓从主行车方向进入，首先接触到的吊弦为侧线承力索与正线接触线间的吊弦，假设正线及侧线在C柱电连接连接位置通过电连接连接后电压差为0，此交叉吊弦距离C柱道岔电连接距离按80米考虑，受电弓接触正线及侧线时，电流相等，侧线承力索在交叉吊弦位置电压：

V=V0-I*T

正线接触线与侧线承力索之间电压差：

V1= VJ -VC

=（0.242-0.159）*I

=0.0832*I

交叉吊弦上的电流：

ID=V1/R

=0.0832*I/R

由此看出，假设承力索和接触线材质上直流电阻率相差大，电阻值差无限大的情况下，会影响交叉吊弦上的电流，导致交叉吊弦位置电压差大，交叉吊弦上经过的电流达到吊弦的熔断电流，交叉吊弦烧断。

2.1.2 道岔电连接安装位置分析。假设正线与侧线之间无电连接导通，正线带27.5kV高压，侧线与正线之间通过交叉吊弦连通。则，在受电弓滑过瞬间，交叉吊弦两端瞬间电压差达到27.5kV，由I=U/R

瞬间强大电流超过熔断电流，最终烧断交叉吊弦。

3 交叉吊弦烧断的预防及处理

通过对武广高铁、贵广铁路交叉吊弦烧断、现场平推检查及后期的运营维护过程中，主要从以下几个方面克服交叉吊弦被烧断的问题。

3.1 通过调整正线及侧线等高点改善交叉吊弦被烧断现象。在正线线路中心距离侧线接触线600mm—1050mm等高区，调整正线及侧线接触网导高，保证两接触线高差控制在10mm以内。

此方法可短时间内解决交叉吊弦被烧断，但在高铁运营期间，既有线路上设备都需定期进行检修维护，若不出现特殊情况影响行车安全，对一组无交叉线岔检修维护后，需在一定的周期后，再进行检修维护，不能保证在检修周期内，无交叉线岔始触区范围内两接触线等高。

3.2 通过增加道岔电连接位置改善交叉吊弦被烧断现象。正常情况下，道岔电连接安装在B柱与C柱之间，靠近C柱位置，在主行车方向第一吊弦外0.5—1米位置，此处安装道岔电连接，相当于关节内的关节电连接。通过在A柱位置增加道岔电连接，在交叉吊弦位置彻底克服正线与侧线之间电位差，保证交叉吊弦不被烧断，通过对武广高铁无交叉线岔增加道岔A柱电连接区段观察，交叉电连接状态良好，后期的设备运营维护过程中，只需测量道岔始触区内接触网几何参数，无需对交叉吊弦进行重新调整及安装。

3.3 通过改变道岔电连接位置改善交叉吊弦被烧断现象。通过2.2.3所述，道岔电连接的主要作用就是连通正线与侧线之间接触网，保证正线与侧线之间接触网电压差为零。道岔定位C柱附近关节形式的道岔电连接已解决正线与侧线之间电压差问题，只是在受电弓滑过时，存在某一根接触线脱离受电弓，取流过程中瞬间产生强大电压差烧断交叉吊弦。

将C柱位置道岔电连接改至A柱位置，同样可以保证正线与侧线之间接触网电压差为零。

4 结束语

通过此方案，既可保证正线与侧线之间接触网电压差为零的功能，保证机车顺利从正线过渡到正线，又可实现交叉吊弦不被烧断的功能，同时节省施工成本。贵广客专、南广铁路、佛肇城际铁路按照此方案进行无交叉线岔道岔电连接安装，从2014年开通以来，在日常的维护过程中，只需检查道岔位置接触网几何参数，设备在运营过程中状态良好，交叉吊弦未出现过被烧断现象。

参考文献

[1] 余万聚，高速电气化铁路接触网，成都：西南交通大学出版社.

[2] 高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准，北京：中国铁道出版社.

[3] 于万聚.高速受流理论研究.西铁科技，1996.