附加導(dǎo)線架空跨越接觸網(wǎng)方案研究

劉浩

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京102600）

1 引言

目前，電氣化鐵路普遍采用帶回流線的直接供電方式或AT（Auto Transformer）供電方式，附加導(dǎo)線種類(lèi)主要包括供電線（T線）、回流線（NF線）、正饋線（AF線）、保護(hù)線（PW線）等。附加導(dǎo)線雖然不與受電弓直接接觸，但其狀態(tài)是否良好與供電安全密切相關(guān)。

我國(guó)電氣化鐵路建設(shè)初期附加導(dǎo)線穿越接觸網(wǎng)多采用架空正交跨越方案，近年來(lái)發(fā)生了多起上跨接觸網(wǎng)的附加導(dǎo)線斷線故障，嚴(yán)重影響了列車(chē)運(yùn)行安全。新建電氣化鐵路可采用預(yù)埋管道實(shí)現(xiàn)附加導(dǎo)線架空轉(zhuǎn)電纜下穿接觸網(wǎng)，但既有電氣化鐵路難以具備電纜下穿條件，因此，有必要針對(duì)附加導(dǎo)線正交跨越接觸網(wǎng)方案進(jìn)行研究，探尋一種可靠的架空跨越方案。

2 既有附加導(dǎo)線架空跨越接觸網(wǎng)方案

現(xiàn)存的附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)方案一般采用單段導(dǎo)線正交跨越接觸網(wǎng)，并在兩側(cè)設(shè)置耐張懸掛，端部引線與兩側(cè)附加導(dǎo)線引線續(xù)接。如圖1～圖3所示。

圖1 現(xiàn)存附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)方案（T線）

圖2 現(xiàn)存附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)方案（NF線）

圖3 現(xiàn)存附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)方案（AF線、PW線）

上述附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)方案在我國(guó)電氣化鐵路網(wǎng)中普遍使用，結(jié)合近年來(lái)附加導(dǎo)線斷線故障，尤其是回流線（NF線）及保護(hù)線（PW線），作為牽引回流通路，若電氣連接不正確，將導(dǎo)致跨越接觸網(wǎng)處存在斷線風(fēng)險(xiǎn)，而現(xiàn)存的跨越方案缺少斷線保護(hù)措施。鐵路相關(guān)部門(mén)已對(duì)新建電氣化鐵路提出減少附加導(dǎo)線上跨接觸網(wǎng)的要求，但對(duì)于既有附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)的加固方案尚不明確，因此，需針對(duì)既有附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)的加固方案進(jìn)行研究，本文針對(duì)正饋線、保護(hù)線同桿架空跨越接觸網(wǎng)方案進(jìn)行分析比選。

3 附加導(dǎo)線架空跨越接觸網(wǎng)方案研究

附加導(dǎo)線架空跨越接觸網(wǎng)可分為硬跨越和軟跨越。硬跨越可考慮附加導(dǎo)線通過(guò)小型橫梁安裝通過(guò)，軟跨越可采用單線單聯(lián)單掛點(diǎn)、雙線雙聯(lián)雙掛點(diǎn)等方式。

3.1 架空硬跨越

架空硬跨越方式可考慮在被跨越接觸網(wǎng)兩側(cè)組立H型鋼柱，并架設(shè)H型鋼橫梁，正饋線、保護(hù)線從H型鋼桁梁上通過(guò)。

方案1：可采用柱頂增設(shè)H型鋼桁梁，正饋線（AF線）仍采用一般方式（單線單聯(lián)單掛點(diǎn)），保護(hù)線（PW線）采用裸導(dǎo)線在橫梁頂部設(shè)置3處懸垂線夾進(jìn)行固定，實(shí)現(xiàn)附加導(dǎo)線跨越，安裝形式如圖4所示。

方案2：可采用柱頂增設(shè)H型鋼橫梁，正饋線通過(guò)支柱田野側(cè)、橫梁頂部設(shè)置的支撐絕緣子實(shí)現(xiàn)跨越，保護(hù)線終端下錨轉(zhuǎn)低壓電纜，通過(guò)壓板敷設(shè)于H型鋼橫梁腹板處實(shí)現(xiàn)跨越，安裝形式如圖5所示。

圖4 保護(hù)線H型鋼橫梁 上方懸掛、正饋線H型鋼 橫梁下方一般跨越

圖5 保護(hù)線轉(zhuǎn)電纜H型鋼橫梁腹板敷設(shè)、正饋線H型鋼橫梁上方支撐跨越

上述附加導(dǎo)線架空硬跨越方案中，正饋線、保護(hù)線安裝方式可根據(jù)具體情況進(jìn)行不同組合，鋼桁梁類(lèi)型也可考慮采用槽形梁或方形梁，本文不再一一列舉。

3.2 架空軟跨越

架空軟跨越可采用單線單聯(lián)單掛點(diǎn)、雙線雙聯(lián)雙掛點(diǎn)方式。

方案3：采用柱頂設(shè)置跳線肩架，正饋線、保護(hù)線以“單線單聯(lián)單掛點(diǎn)”形式實(shí)現(xiàn)跨越，該方案為既有電氣化鐵路中普遍采用的方案，安裝形式如圖6所示。

本文主要研究農(nóng)戶對(duì)小額信貸的需求，選取的調(diào)研地點(diǎn)為江蘇省江陰市。利用132個(gè)農(nóng)戶樣本資料，對(duì)農(nóng)戶小額信貸需求的影響因素進(jìn)行回歸分析，從回歸結(jié)果來(lái)看，回歸效果較好，總體顯著（見(jiàn)表2）。

圖6 保護(hù)線不絕緣、正饋線H型鋼柱單線單聯(lián)單掛點(diǎn)架空跨越（一般形式）

方案4：整體與方案2類(lèi)似，并在方案2的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固。保護(hù)線采用絕緣安裝，增加獨(dú)立的鋼絞線作為橫承，通過(guò)鋁合金并溝線夾將正饋線、保護(hù)線分別與鋼絞線捆綁，安裝形式如圖7所示。

方案5：采用柱頂設(shè)置雙掛點(diǎn)跳線肩架，通過(guò)LF型聯(lián)板及雙分裂間隔棒，正饋線、保護(hù)線以“雙線雙聯(lián)雙掛點(diǎn)”形式實(shí)現(xiàn)跨越，且跨越檔兩側(cè)附加導(dǎo)線錨段均不斷線通過(guò)，跨越檔通過(guò)二分裂間隔棒實(shí)現(xiàn)兩兩相綁并互為保護(hù)，跨越后通過(guò)并溝線夾綁扎，安裝形式如圖8所示。

圖7 保護(hù)線不絕緣、正饋線H型鋼柱單線單聯(lián)單掛點(diǎn)架空跨越（加固形式）

圖8 保護(hù)線不絕緣、正饋線H型鋼柱雙線雙聯(lián)雙掛點(diǎn)架空跨越

3.3 方案比選

上述方案均能實(shí)現(xiàn)附加導(dǎo)線（正饋線、保護(hù)線）架空跨越接觸網(wǎng)。對(duì)上述方案分別進(jìn)行優(yōu)劣分析如下：

方案1、方案2采用硬跨越方式，架設(shè)鋼桁梁后結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，但對(duì)支柱高度、支柱類(lèi)型都有較高要求，且投資相對(duì)較高。

方案3為現(xiàn)存較為普遍的跨越方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但根據(jù)近年來(lái)使用經(jīng)驗(yàn)，跨越檔保護(hù)線因牽引回流問(wèn)題可能導(dǎo)致斷線故障，且斷線后將直接掉落至接觸網(wǎng)上，安全風(fēng)險(xiǎn)較高。

方案5在跨越檔兩側(cè)附加導(dǎo)線不斷線通過(guò)，跨越檔通過(guò)二分裂間隔棒實(shí)現(xiàn)兩兩相綁并互為保護(hù)，跨越后通過(guò)并溝線夾綁扎，通過(guò)增設(shè)LF型聯(lián)板并增加懸掛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了“雙線雙聯(lián)雙掛點(diǎn)”形式，在安裝結(jié)構(gòu)上互為備用，避免了附加導(dǎo)線斷線后掉落至接觸網(wǎng)上的風(fēng)險(xiǎn)。該方案結(jié)構(gòu)形式更為安全，但對(duì)于既有附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)的改造來(lái)說(shuō)，需要更換跨越檔兩側(cè)整個(gè)附加導(dǎo)線錨段，因此工程投資較大。

4 結(jié)論

結(jié)合某工程實(shí)際情況，采用了本文所述的方案4，對(duì)既有附加導(dǎo)線跨越接觸網(wǎng)進(jìn)行了加固，在確保安全的情況下減少工程投資。

根據(jù)本文研究情況，介紹了幾種附加導(dǎo)線架空跨越接觸網(wǎng)的加固方案，經(jīng)綜合考慮認(rèn)為方案5最為可靠，建議在現(xiàn)狀不具備電纜下穿的情況下，架空跨越附加導(dǎo)線改造可考慮采用“雙線雙聯(lián)雙掛點(diǎn)”形式，以提高電氣化鐵路供電運(yùn)行安全。