器件式電分相改造為關(guān)節(jié)式電分相施工方案探討

張 健

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器件式電分相改造為關(guān)節(jié)式電分相施工方案探討

張 健

當(dāng)列車通過器件式電分相時(shí)，分相絕緣器加速了接頭導(dǎo)線和受電弓的磨損，限制了列車通過速度。本文通過對(duì)器件式電分相和關(guān)節(jié)式電分相的特點(diǎn)進(jìn)行分析、研究，提出將器件式電分相改造為關(guān)節(jié)式電分相的施工方案。

器件式電分相；關(guān)節(jié)式電分相；施工方案

0 引言

器件式電分相由3架分相絕緣器構(gòu)成，在接觸導(dǎo)線上存在6個(gè)接頭，該結(jié)構(gòu)使器件式電分相處成為接觸網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)列車（尤其動(dòng)車）通過接頭處時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重打火，加劇接頭導(dǎo)線磨耗和受電弓損耗等問題，需每2年重新制作接頭。同時(shí)，器件式電分相還限制了列車的運(yùn)行速度。據(jù)多年運(yùn)營統(tǒng)計(jì)，自列車提速以來，正線器件式電分相處存在諸多隱患，故障率較高，已不能滿足高速列車安全運(yùn)行及穩(wěn)定的弓網(wǎng)關(guān)系的需要。

為了改善正線接觸網(wǎng)弓網(wǎng)關(guān)系，增強(qiáng)接觸網(wǎng)穩(wěn)定性，提高接觸網(wǎng)供電質(zhì)量和列車取流質(zhì)量，本文提出將器件式電分相改造為七跨關(guān)節(jié)式電分相的施工方案。

1 2種電分相的特點(diǎn)

1.1 器件式電分相

（1）器件式電分相由3架分相絕緣器組成，當(dāng)列車高速通過時(shí)，連續(xù)3次沖擊分相絕緣器，造成受電弓劇烈振動(dòng)，易損壞受電弓，造成弓網(wǎng)事故。

（2）由于分相絕緣器自重大，極易造成分相絕緣器正弛度，當(dāng)列車通過時(shí)會(huì)對(duì)其造成沖擊，運(yùn)行1～2年后，分相絕緣器接頭處接觸線磨損嚴(yán)重，極易發(fā)生斷線事故。

1.2 七跨關(guān)節(jié)式電分相

七跨關(guān)節(jié)式電分相由2個(gè)四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)重合一跨組成，具有無硬點(diǎn)、過渡平滑等特點(diǎn)，較適合高速運(yùn)行區(qū)段。七跨關(guān)節(jié)式電分相示意圖如圖1所示。

圖1 七跨關(guān)節(jié)式電分相示意圖

2 電分相改造施工方案

基于器件式電分相和七跨關(guān)節(jié)式電分相的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定將器件式電分相改造為七跨關(guān)節(jié)式電分相的施工方案。由于是在既有線路上進(jìn)行改造施工，只能利用天窗點(diǎn)進(jìn)行，天窗點(diǎn)結(jié)束后必須開通線路恢復(fù)正常運(yùn)營。

2.1 第一方案（設(shè)計(jì)方案）

該方案的實(shí)施步驟為：（1）組立支柱；（2）安裝腕臂；（3）架設(shè)中性段；（4）架設(shè)落錨段；（5）拆除既有承力索和導(dǎo)線；（6）安裝設(shè)備，啟用電分相。其施工示意圖如圖2所示。

通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查，該方案存在以下問題：

（1）既有線天窗時(shí)間短，車速高，在時(shí)間有限的天窗點(diǎn)內(nèi)不能完成兩側(cè)錨段（1 200 m）架設(shè)工作。

（2）為了保證既有線路的正常運(yùn)營，既有承力索和導(dǎo)線在新線架設(shè)前不能拆除，其與新架設(shè)的承力索和導(dǎo)線存在交叉（6條線索），如圖2（d）所示，安全風(fēng)險(xiǎn)較高。

（3）電分相兩側(cè)分別至落錨側(cè)均須安裝新雙腕臂，用于懸掛新架設(shè)的承力索和導(dǎo)線，存在工作量大、安全風(fēng)險(xiǎn)高、工期長等問題。

（4）拆除既有承力索和導(dǎo)線后還需將雙腕臂更換為單腕臂，重復(fù)性工作較多。

（5）施工時(shí)間受天窗點(diǎn)限制，天窗點(diǎn)結(jié)束后，必須保證線路正常運(yùn)營。

2.2 第二方案（修改方案）

根據(jù)第一方案存在的問題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)接觸網(wǎng)設(shè)備現(xiàn)狀，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改：利用既有承力索和導(dǎo)線與新架設(shè)的中性段形成七跨關(guān)節(jié)式電分相，降低施工難度，解決多條線索交叉問題；利用3個(gè)既有支柱，減少支柱組立工作量。該方案包括以下幾個(gè)步驟：（1）組立支柱；（2）安裝腕臂；（3）倒換懸掛，拆除舊腕臂及支柱；（4）展放中性段；（5）既有線落錨；（6）精細(xì)調(diào)整，安裝絕緣子、電連接、隔離開關(guān)。其施工示意圖如圖3所示。

3 2種方案對(duì)比

第一方案中，設(shè)立新電分相時(shí)，電分相兩側(cè)分別至落錨側(cè)均須安裝新雙腕臂，拆除既有承力索和導(dǎo)線后還需將雙腕臂更換為單腕臂。修改后的第二方案，利用既有承力索和導(dǎo)線與新架設(shè)的中性段形成電分相，降低了施工難度，減少了腕臂重復(fù)拆裝工作量，可縮短工期，節(jié)省材料。2種方案總體對(duì)比如圖4所示。

圖4 2種方案總體對(duì)比

另外，通過研究關(guān)節(jié)式電分相布置圖及列車雙弓運(yùn)行條件得出：只要中性區(qū)不大于190 m，無電區(qū)不小于35 m，即可滿足列車運(yùn)行條件；轉(zhuǎn)換柱至落錨柱之間距離可以放大（利用既有支柱），如圖5所示。

圖5 中性區(qū)與無電區(qū)

根據(jù)圖5，中性段落錨柱與轉(zhuǎn)換柱之間的距離可以大于38 m，如圖6所示。

圖6 中性段落錨柱與轉(zhuǎn)換柱關(guān)系

所以，第二方案中可以利用既有的3根支柱，經(jīng)濟(jì)性較好。2種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比見表1。

表1 2種方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

通過對(duì)比分析可以看出，第二方案減少了運(yùn)營線路接觸懸掛的更換工作量，施工難度小，安全可靠性高，并且節(jié)約了成本，縮短了施工工期，為優(yōu)選方案。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)器件式電分相和關(guān)節(jié)式電分相結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了將既有線器件式電分相改造為關(guān)節(jié)式電分相的2種施工方案，并通過對(duì)比分析得出優(yōu)選方案，對(duì)既有線電氣化改造施工具有一定參考作用。

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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

張 健.中鐵電氣化鐵路運(yùn)營管理有限公司北京維管段，助理工程師。