柔性接触网线岔标准的理解与应用

柔性接触网线岔标准的理解与应用

刘开峰

（苏州轨道交通运营有限公司运营二分公司 苏州 215000）

摘要  在站场铁路交叉的地方设置道岔，接触线在此处也要交叉。为保证机车受电弓平滑地由一支接触线过渡到另一支接触线的固定装置称线岔。按行车速度分为高速接触网线岔和普速接触网线岔，在时速120 km 以上线路上的线岔为准高速或高速接触网线岔，否则为普速接触网线岔。苏州轨道交通所辖线路设计最高运行速度为100 km/h,故属于普速接触网线岔。通过日常检修过程中发现部分人员对接触网线岔的标准理解存在疑问，为了使生产一线人员对线岔的检修标准有清晰的认识，进而确保检修质量，有必要对线岔涉及的相关知识及标准进行解读。

关键词  柔性接触网；道岔；线岔；始触区

柔性接触网线岔的检修涉及受电弓尺寸、始触区、动态包络线、420mm等诸多概念，下面根据苏州轨道交通的运营实际对上述等概念及相关数据标准进行解读。

1 受电弓

1.1 受电弓尺寸

以苏州3号线为例，其受电弓型号为：QG-120（B-SUZL3）,受电弓的尺寸如图1所示。

                               图1 

1.2 受电弓动态包络线

受电弓动态包络线是指运行中的受电弓在最大抬升及摆动时可能达到的最大轮廓线。受电弓动态包络线的范围计算需要知晓受电弓在运行中的最大抬升量和左右摆动量，根据铁运【2007】69号《接触网运行检修规程》规定：120km/h及以下区段，受电弓动态抬升量为100mm，左右摆动量为200mm。根据以上数据，受电弓的动态包络线范围为图2中A-B-C-D-E-A构成的区域。动态包络线范围内不得有任何障碍影响受电弓运行的零部件

                              图2

2 始触区

    所谓始触点是指受电弓在进入线岔时刚好同时接触两接触线时的点。根据这个定义，受电弓分别从两股道进入线岔时的始触点是不一样的。当受电弓从某一股道进入线岔时，由于受电弓在运行时允许有一定的横向和纵向摆动，因此始触点不可能为一个点，而是一个区域。同理，当受电弓从另一股道进入线岔时将同样存在另一个区域。这两个区域内的任何一个点，都可能是始触点,因此称这两个区域始触区。为了确保在始触点处不因接触网线夹与受电弓倒角发生碰撞而发生弓网事故，因此要求始触区内不得有任何线夹。始触区的范围与受电弓的横向摆动量、抬升量及受电弓的尺寸有关。始触区的范围如图3中阴影部分。

图3

根据受电弓的尺寸及摆动量等参数，以图3中右侧始触区为例，滑板拐点摆动到左侧最大值为：1200/2-200=400mm，受电弓弓头摆动到右侧最大值为：1700/2+200=1050mm。综合以上可以得出苏州轨道交通的始触区范围为：线岔两工作支中任一工作支的垂直投影距另一股道线路中心400—1050mm的范围内，不得安装任何线夹。当线岔两支接触线均为工作支时，两支接触线分别有各自的始触区范围，在线岔检修中要分别测量。线岔非支抬高方向不存在始触区。

日常检修过程中使用激光测量仪测量时，始触区范围为图4所示。

图4

3 线岔参数

3.1支柱定位

普速线岔理论中提出标准定位，定位柱位于两线路中心线间距600 mm 处( 即曲线轨与外轨间距)(见图5红线部分) 。地铁线岔柱定位不再有标准定位之分，一般道岔柱选在两线间距( 或导曲线轨与外轨间距) 180 ～ 300 mm 处定位（见图5绿色部分），最佳位置为220 mm 处。在此位置进行定位，更加满足电客车受电弓平滑通过的要求。和国铁的600 mm标准定位相比，两线间距220 mm 处的定位将整个交叉点的位置在顺线路方向向岔尖方向进行了移位，使交叉点的位置相对任一股道线路中心的距离更小; 也就是说，对于任一线路运行的机车受电弓来说，拉出值更小，运行更加安全。

                            图5 

3.2线岔交叉点

为了确保线岔交点处受电弓的运行安全，要求线岔交点距任一线路中心的的距离即拉出值需要满足受电弓有效工作范围内，如普速铁路规定：线岔交叉点横向距两线路任一线路中心不大于350mm，最大不得大于450mm。如图6所示，当线岔交点处于蓝色区域内时，交叉交点距正线和测线的线路中心距离均大于1435/2，显然此时的拉出值是不满足受电弓安全运行的要求的；当线岔交点处于绿色区域范围内时，线岔交点距侧线线路中心的距离在一定程度上满足受电弓的安全运行，但其距离正线线路中心线的距离大于1435/2；当线岔交点处于红色区域范围内时，其距侧线的线路中心线的距离大于1435/2。显然当线岔交点处于上述三处区域时，均不符合要求。

                                     图6

苏州轨道交通《接触网系统维护检修规程》规定：接触线交叉点的垂直投影要在线岔导曲处两内轨相距630-1200mm的横向中间位置处，偏差不超过50mm。线岔导曲处两内轨相距630-1200mm的横向中间位置处即为图7中绿线，该线上的点距任一线路中心线的距离为：1435/2-两内轨矩/2。所以当线岔导曲处两内轨相距630-1200mm时，绿线上的点局任一线路中心线的距离为（1435/2-630/2～1435/2-1200/2）即402.5～117.5mm，当偏差为50mm时，拉出值为452.5～167.5mm，上述拉出值在受电弓有效工作范围内。

图7

3.3  420mm高差

苏州轨道交通《接触网系统维护检修规程》规定：“接触线高差要求：线岔处两接触线相距420mm处，当两接触线为工作支时两接触线等高，允许上支接触线略高于下支接触线0-30mm；若一支为非工作支时，则非工作支须比工作支抬高50-150mm，困难情况下非工作支比工作支可抬高40-150mm。”如图8所示。

 图8

关于非工作支抬高问题，主要考虑在始触区域内不得有任何线夹时，而线岔处又必须安装的一些线夹（如：电连接线夹）就可能安装在非工作区内。所以此时要求非工作支应有抬高。

3.4  拉出值

    苏州轨道交通《接触网系统维护检修规程》中未对柔性接触网线岔处两支悬挂的拉出值做出规定，《地铁设计规范》（GB 50157-2013）中也未对柔性接触网线岔处两支悬挂的拉出值大小进行明确，仅要求：接触线相对受电弓中心线的最大偏移量应小于受电弓工作宽度的1/2，接触网的设计图纸规定的线岔处接触线拉出值为200mm，但经过日常的实践发现，车场多采用简单悬挂，车场接触网线岔处接触线拉出值按200mm进行检调时，线岔的参数很难符合检修规程要求，其中难点就是非支侧两接触线相距420mm时两线的高差很难达到40-150mm的标准。《城市轨道交通架空接触网技术标准》5.13.2中规定“两工作支拉出值不得大于300mm”。300mm的拉出值在苏州轨道交通适不适用，需要看此拉出值情况下接触网线线岔参数满足以下几个条件：

1、道岔柱处两支接触线的拉出值在受电弓有效工作范围内；

2、线岔交叉点处距任一股道线路中心线的距离在受电弓有效工作范围内；

3、接触线交叉点的垂直投影要在线岔导曲处两内轨相距630-1200mm的横向中间位置处，偏差不超过50mm。

4、两工作支侧和非工作支侧两接触线相距420mm时，两接触线的高差能够调整到接触网检修规程的要求。

通过在车场的运用实践，当两工作支拉出值在300mm内时，能够满足以上条件，且对于非支侧两接触线相距420mm时两线的高差也比较好调整。由于正线柔性接触网常采用链型悬挂，其对于非支侧两接触线相距420mm时两线的高差比较好调整且正线电客车速度较快，其横向摆动量较车场更大，故正线接触网线岔处两工作支的拉出值建议保持在不超过250mm。

3.5  线岔处两接触线夹角

线岔处两接触线的拉出值直接决定了线岔两接触线的夹角，当夹角α越小时（见图9），两接触线线间距420mm的地方距线岔交点越远，此时对于车场简单悬挂的线岔来讲，非支的抬高仅能通过调整斜吊索来调整，但由于线间距420mm的地方距线岔交点较远，线间距420mm的地方的抬高效果不明显。同时，两支接触线夹角较小，距受电弓中心偏移很小，当机车受电弓通过时，将一根接触线抬高，而另一根接触线虽然已在受电弓抓托范围，但因抬高不够，会造成钻弓以至刮坏受电弓。所以在调整车场简单悬挂线岔时要尤其注意不得使线岔的夹角过小，当夹角过小时优先通过调整非工作支的拉出值进行调整。

图9

4.结语

    城市轨道交通柔性接触网线岔作为接触网的重点设备，维护好其状态是接触网专业日常检修作业的重点工作之一；理解柔性接触网参数标准的制订的依据，对柔性接触网线岔的检修具有十分重要的指导意义。