高速鐵路接觸網(wǎng)關(guān)鍵施工技術(shù)探討

王力

中鐵建電氣化局集團(tuán)第三工程有限公司 河北高碑店 074000

隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速列車由于其安全性能好、準(zhǔn)點率高、價格適中、速度快等優(yōu)勢逐漸成為人們出行首選的交通工具。而高速鐵路建設(shè)最主要的的施工環(huán)節(jié)就是接觸網(wǎng)的建設(shè)。高速鐵路對接觸網(wǎng)的的技術(shù)要求已經(jīng)不是傳統(tǒng)接觸網(wǎng)建造技術(shù)所能滿足的，因因而高鐵建設(shè)者有必要在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷更新施工建設(shè)新技術(shù)，以建設(shè)現(xiàn)代化的高水平鐵路網(wǎng)絡(luò)。

1 施工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

“四項一次到位”是接觸網(wǎng)構(gòu)造技術(shù)的有形實施例，其意味著支撐鎖的架構(gòu)、支撐柱的安裝，懸掛電纜的安裝和接觸線安裝四個方面。該施工過程涉及許多關(guān)鍵技術(shù)問題，例如材料選擇、人員規(guī)劃、工作環(huán)境測試和方法選擇。以構(gòu)建接觸網(wǎng)的過程中所使用的材料為例，在選擇材料時，有必要充分考慮施工和安裝材料的生產(chǎn)公差。其中，在腕臂的計算過程中，必須充分考慮材料的制造公差。在中國現(xiàn)階段建造技術(shù)還未高度發(fā)達(dá)的情況下，建設(shè)接觸鐵路網(wǎng)絡(luò)的項目會出現(xiàn)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不符的情況，問題主要表現(xiàn)在路基和軌道施工的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與接觸網(wǎng)建造所需的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)間的差異。這樣的情況極易導(dǎo)致鐵路的施工質(zhì)量較差，在未來使用過程中出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險增加。

2 高速鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)

鄭西客運(yùn)鐵路專線是新建的雙線電氣化鐵路線，基于國外技術(shù)進(jìn)行自主的創(chuàng)新而生的技術(shù)。接觸網(wǎng)絡(luò)采用的新技術(shù)表現(xiàn)為以下幾個方面：

2.1 接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)檢測監(jiān)測裝置（CCHM）

測試的主要條件是接觸網(wǎng)絡(luò)的接觸懸掛系統(tǒng)的每個部件的狀態(tài)。一旦懸架系統(tǒng)的部件發(fā)生故障，高速總線電源系統(tǒng)也會發(fā)生故障。手動驗證通常用于識別聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)組件的安全問題，但這種方法冗長而復(fù)雜。因此，目前已有了一種新的檢測技術(shù)，其可以在不關(guān)閉接觸網(wǎng)絡(luò)的電源的情況下執(zhí)行自動檢測。在接觸網(wǎng)絡(luò)暫停期間的觀察主要基于圖像匹配和使用計算機(jī)技術(shù)的系統(tǒng)識別。使用的主要算法是霍夫變換方法和用于圖像處理的模式匹配方法。在接觸網(wǎng)絡(luò)中，檢測是根據(jù)其局部基本特征進(jìn)行的，主要是為了詳細(xì)確定基本位置和存在的問題。在第一階段，在接觸網(wǎng)絡(luò)中獲得圖像的樣本，及時處理圖像的樣本，并且基于每個數(shù)據(jù)的基本特征建立模型。隨后，工作人員可以使用邊緣檢測來監(jiān)控數(shù)據(jù)。監(jiān)控其軌道接觸網(wǎng)絡(luò)中懸架的狀態(tài)如下圖1所示：

圖1 接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)檢測技術(shù)流程

2.2 弓網(wǎng)關(guān)系檢測技術(shù)

可以使用弓網(wǎng)之間的接觸力來進(jìn)行受電弓質(zhì)量的評估。如果接觸力較弱或者沒有接觸力，則受電弓和接觸線之間的電阻將顯著增加，從而它將接觸線路上產(chǎn)生火花，燒傷接觸線和受電弓滑塊，并且在某種程度上干擾高頻電磁波，從而產(chǎn)生大量噪音。當(dāng)接觸力變大時，受電弓和接觸網(wǎng)格之間的摩擦將顯著增加，這將嚴(yán)重縮短受電弓和電網(wǎng)的壽命。在接觸網(wǎng)建設(shè)后必須對受電弓和接觸網(wǎng)實施專業(yè)的使用性能測試，以確保高質(zhì)量的電力傳輸。一旦接觸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造完成，首先確定靜態(tài)特性，主要通過靜態(tài)地確定接觸線的靜態(tài)位置和車輛的靜態(tài)升力以進(jìn)行連續(xù)檢測，然后采取措施及時解決問題。此后，主要通過動態(tài)檢測車輛來檢測動態(tài)特性，以便檢測弧形網(wǎng)絡(luò)與各種速度之間的關(guān)系。由于完全檢測靜態(tài)和動態(tài)特性，可以保證受電弓和接觸電路之間的接觸力處于最佳狀態(tài)，以確保高速列車的平穩(wěn)和快速操作。

2.3 交叉式高速線岔

這是第一次使用交叉式高速線叉。為了確保受電弓的最大允許速度，建議從正線引入一條通過交叉電纜的側(cè)線。這樣可以保證使用中不會出現(xiàn)電弧、接觸力最高和接觸線的磨損加劇問題。在建設(shè)過程中要特別提防以下問題的出現(xiàn)（1）“接觸區(qū)”的問題，在初始接觸區(qū)不能安裝夾具；（2）交叉吊弦在安裝過程中出現(xiàn)的問題，交叉吊弦的作用是將接觸懸掛聯(lián)系在一起。當(dāng)列車的受電弓接近鏈條時，兩支接觸懸掛會升起。（3）車道岔柱的位置問題，交叉口與道岔柱之間的距離必須滿足開關(guān)類型和下錨固接觸線高度的要求必須是拋物線的。

2.4 五跨錨段關(guān)節(jié)

當(dāng)整個變換范圍的兩條接觸線高度相等時，在兩個變換柱的位置點處，由于受電弓與兩條接觸線同時接觸，就會因此形成硬點；電弧將不可避免地通過轉(zhuǎn)換柱中的間隙的一部分。錨定部分的連接使用五跨方法，并且錨定部分的過渡的兩條接觸線是拋物線形的，能夠有效避免上述問題的發(fā)生。

2.5 彈性吊索安裝以及相應(yīng)調(diào)整技術(shù)

彈性吊索的安裝是接觸網(wǎng)彈性鏈網(wǎng)懸掛施工方法最主要的技術(shù)。張力控制和彈性吊索的精確調(diào)節(jié)直接決定了安裝過程中的整體性能。根據(jù)“彈性吊索的安裝”和“彈性吊索的調(diào)整”，彈性吊索可分兩個階段安裝。在完成承載電纜的安裝之后，根據(jù)尺寸懸掛并固定裁剪的彈性吊索。在固定期間，彈性吊索的一端通過彈性線固定，另一端穿過吊索。特殊應(yīng)變儀電纜張緊，初始張力為2．8-3千牛。在彈性線的安裝和兩側(cè)線的安裝完成后，需要從中間錨開始調(diào)整彈性線，然后向兩側(cè)逐漸調(diào)整。為避免卸載懸掛柱，切忌在施工過程中將接觸線抬高過高：在半個錨段只有一組調(diào)試人員可以使用拉力計調(diào)整整體的拉力，使其中保持3．5千牛的牽引力。在彈性吊帶的安裝和調(diào)整完成后，使用激光測量裝置確定懸掛點和接近電樞的高度，以確保每個位置處的接觸線的高度完全滿足設(shè)計要求。

3 結(jié)語

近年來，我國高速鐵路的建設(shè)速度越來越快，項目也越來越多，聯(lián)通我國各地的高速鐵路網(wǎng)逐漸完善。這一切都離不開我國高速鐵路施工技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，只有通過不斷的實踐，不斷地探索，才能為通過高速鐵路的建設(shè)，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入更強(qiáng)勁的動力。