無(wú)交叉線岔交叉吊弦燒斷原因分析及處理

趙枝宗

摘?要： 本文以武廣高鐵運(yùn)行情況及貴廣南廣鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間接觸網(wǎng)檢測(cè)為例，介紹了18#無(wú)交叉線岔在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)交叉吊弦被燒斷現(xiàn)象的原因，然后提出了具體改善措施，以改善無(wú)交叉線岔在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中交叉吊弦被燒斷的現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞： 無(wú)交叉線岔;交叉吊弦;燒斷

【中圖分類(lèi)號(hào)】U225?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）03-0182-01

1?前言

接觸網(wǎng)作為電氣化鐵路的主要供電設(shè)備，其安全和性能對(duì)整個(gè)電氣化鐵路的正常運(yùn)營(yíng)有著至關(guān)重要的作用。接觸網(wǎng)與受電弓的理想運(yùn)行狀態(tài)是弓網(wǎng)可靠接觸，機(jī)車(chē)不間斷地從接觸網(wǎng)上獲得電能。高速列車(chē)通過(guò)18#無(wú)交叉線岔時(shí)，其性能要求為：無(wú)脫弓、高速列車(chē)通過(guò)線岔時(shí)，平穩(wěn)、無(wú)掛弓、無(wú)電位差;若正線與側(cè)線間存在較大的電壓差，導(dǎo)致從吊弦上經(jīng)過(guò)的電流超過(guò)吊弦本身的熔斷電流時(shí)，交叉吊弦就會(huì)被燒斷。

2?18#無(wú)交叉線岔布置方式

貴廣鐵路道岔柱支柱位于側(cè)線側(cè)、正線側(cè)18#無(wú)交叉線岔平面布置圖。始觸區(qū)范圍內(nèi)（距受電弓中心600mm-1050mm及抬升150mm構(gòu)成的空間區(qū)域）不可安裝除吊弦線夾之外的任何金具;

采用交叉吊弦，始觸區(qū)前安裝交叉吊弦1組，安裝在側(cè)線距正線550mm-600mm處，正線與側(cè)線上的兩根交叉吊弦距離2m，交叉吊弦安裝在始觸區(qū)外，交叉吊弦的安裝順序應(yīng)保證在受電弓從主行車(chē)方向進(jìn)入時(shí)先接觸到的吊弦為側(cè)線承力索與正線接觸線間的吊弦，吊弦線夾安裝時(shí)吊弦線夾載流環(huán)方向向外，背對(duì)行車(chē)方向安裝;

道岔電連接安裝在C柱往岔區(qū)方向第一根吊弦位置，側(cè)線從此位置經(jīng)道岔電連接從正線取電。

2.1?交叉吊弦燒斷原因分析

2.1.1?線型分析。高速鐵路接觸網(wǎng)正線一般采用CTS-150型接觸線及JTMH-120型承力索，而側(cè)線一般采用CTS-120型接觸線及JTMH-95型承力索，按溫度20℃時(shí)考慮。

CTS-150接觸線每米電阻計(jì)算如下：

T=電阻率/計(jì)算截面

=0.02395/151

=0.159μΩ/m

CTS-120接觸線每米電阻計(jì)算如下：

T=電阻率/計(jì)算截面

=0.02395/121

=0.198μΩ/m

JTMH-120承力索每米電阻計(jì)算如下：

T=絞線直流電阻/1000

=0.242/1000

=0.242μΩ/m

JTMH-95承力索每米電阻計(jì)算如下：

T=絞線直流電阻/1000

=0.303/1000

=0.303μΩ/m

受電弓從主行車(chē)方向進(jìn)入，首先接觸到的吊弦為側(cè)線承力索與正線接觸線間的吊弦，假設(shè)正線及側(cè)線在C柱電連接連接位置通過(guò)電連接連接后電壓差為0，此交叉吊弦距離C柱道岔電連接距離按80米考慮，受電弓接觸正線及側(cè)線時(shí)，電流相等，側(cè)線承力索在交叉吊弦位置電壓：

V=V0-I*T

正線接觸線與側(cè)線承力索之間電壓差：

V1= VJ -VC

=（0.242-0.159）*I

=0.0832*I

交叉吊弦上的電流：

ID=V1/R

=0.0832*I/R

由此看出，假設(shè)承力索和接觸線材質(zhì)上直流電阻率相差大，電阻值差無(wú)限大的情況下，會(huì)影響交叉吊弦上的電流，導(dǎo)致交叉吊弦位置電壓差大，交叉吊弦上經(jīng)過(guò)的電流達(dá)到吊弦的熔斷電流，交叉吊弦燒斷。

2.1.2?道岔電連接安裝位置分析。假設(shè)正線與側(cè)線之間無(wú)電連接導(dǎo)通，正線帶27.5kV高壓，側(cè)線與正線之間通過(guò)交叉吊弦連通。則，在受電弓滑過(guò)瞬間，交叉吊弦兩端瞬間電壓差達(dá)到27.5kV，由I=U/R

瞬間強(qiáng)大電流超過(guò)熔斷電流，最終燒斷交叉吊弦。

3?交叉吊弦燒斷的預(yù)防及處理

通過(guò)對(duì)武廣高鐵、貴廣鐵路交叉吊弦燒斷、現(xiàn)場(chǎng)平推檢查及后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中，主要從以下幾個(gè)方面克服交叉吊弦被燒斷的問(wèn)題。

3.1?通過(guò)調(diào)整正線及側(cè)線等高點(diǎn)改善交叉吊弦被燒斷現(xiàn)象。在正線線路中心距離側(cè)線接觸線600mm—1050mm等高區(qū)，調(diào)整正線及側(cè)線接觸網(wǎng)導(dǎo)高，保證兩接觸線高差控制在10mm以內(nèi)。

此方法可短時(shí)間內(nèi)解決交叉吊弦被燒斷，但在高鐵運(yùn)營(yíng)期間，既有線路上設(shè)備都需定期進(jìn)行檢修維護(hù)，若不出現(xiàn)特殊情況影響行車(chē)安全，對(duì)一組無(wú)交叉線岔檢修維護(hù)后，需在一定的周期后，再進(jìn)行檢修維護(hù)，不能保證在檢修周期內(nèi)，無(wú)交叉線岔始觸區(qū)范圍內(nèi)兩接觸線等高。

3.2?通過(guò)增加道岔電連接位置改善交叉吊弦被燒斷現(xiàn)象。正常情況下，道岔電連接安裝在B柱與C柱之間，靠近C柱位置，在主行車(chē)方向第一吊弦外0.5—1米位置，此處安裝道岔電連接，相當(dāng)于關(guān)節(jié)內(nèi)的關(guān)節(jié)電連接。通過(guò)在A柱位置增加道岔電連接，在交叉吊弦位置徹底克服正線與側(cè)線之間電位差，保證交叉吊弦不被燒斷，通過(guò)對(duì)武廣高鐵無(wú)交叉線岔增加道岔A柱電連接區(qū)段觀察，交叉電連接狀態(tài)良好，后期的設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中，只需測(cè)量道岔始觸區(qū)內(nèi)接觸網(wǎng)幾何參數(shù)，無(wú)需對(duì)交叉吊弦進(jìn)行重新調(diào)整及安裝。

3.3?通過(guò)改變道岔電連接位置改善交叉吊弦被燒斷現(xiàn)象。通過(guò)2.2.3所述，道岔電連接的主要作用就是連通正線與側(cè)線之間接觸網(wǎng)，保證正線與側(cè)線之間接觸網(wǎng)電壓差為零。道岔定位C柱附近關(guān)節(jié)形式的道岔電連接已解決正線與側(cè)線之間電壓差問(wèn)題，只是在受電弓滑過(guò)時(shí)，存在某一根接觸線脫離受電弓，取流過(guò)程中瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大電壓差燒斷交叉吊弦。

將C柱位置道岔電連接改至A柱位置，同樣可以保證正線與側(cè)線之間接觸網(wǎng)電壓差為零。

4?結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)此方案，既可保證正線與側(cè)線之間接觸網(wǎng)電壓差為零的功能，保證機(jī)車(chē)順利從正線過(guò)渡到正線，又可實(shí)現(xiàn)交叉吊弦不被燒斷的功能，同時(shí)節(jié)省施工成本。貴廣客專、南廣鐵路、佛肇城際鐵路按照此方案進(jìn)行無(wú)交叉線岔道岔電連接安裝，從2014年開(kāi)通以來(lái)，在日常的維護(hù)過(guò)程中，只需檢查道岔位置接觸網(wǎng)幾何參數(shù)，設(shè)備在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中狀態(tài)良好，交叉吊弦未出現(xiàn)過(guò)被燒斷現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

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[3]?于萬(wàn)聚.高速受流理論研究.西鐵科技，1996.