電氣化鐵路電力接觸網施工技術研究

摘要:本文通過對高速電氣化鐵路接觸網施工重點問題的深入研究，系統地研究了高速電氣化鐵路接觸網工程建設所面臨的關鍵性技術問題，提出了解決高速接觸網施工問題的新觀點和新方法。

關鍵字:高速鐵路，接觸網，施工技術

1、引言

接觸網是電氣化鐵路牽引供電系統中唯一的無備用供電設備，其運營狀態的好壞直接關系到電氣化鐵路的運營安全和經濟效益，特別是高速接觸網的性能好壞，不僅涉及到運營安全，而且還涉及到受電弓網的取流質量。弓網關系己成為制約高速電氣化鐵路發展的一個重要因素而影響弓網關系的因素很多，接觸網施工技術和施工工藝就是其中的一個重要因素。本文結合我國電氣化接觸網的施工情況和自身工作實踐，對我國高速電氣化鐵路接觸網施工中存在的重點問題，進行了初步地系統地研究。

2、高速電氣化接觸網施工控制點及其施工技術

2.1 高速電氣化接觸網的施工控制點

高速電氣化鐵路與常速鐵路接觸網工程在建設程序、內容、應遵循的技術規范、標準等方面都有較大的差別。高速接觸網和常速接觸網的施工控制點也有所不同，高速接觸網的施工控制點主要表現在以下諸個方面:①施工定測的精度和準確度;②基礎工程;③支持結構和接觸懸掛的安裝調整;④整體吊弦的預制計算與施工工藝;⑤道岔區上空接觸網線岔的布置;⑥恒張力放線的張力變化及放線速度;⑦接觸線高度的偏差控制。

2.2施工定測

施工定測是指施工單位在接觸網工程開工前，按照有關施工實際文件要求對線路中心線、基準標高、接觸網縱向跨距和橫向位置進行復核、定位的測量。由于高速接觸網工程與常速接觸網工程在建設程序、內容、應遵循的技術規范、標準等方面都有較大的差別，因而其施工定測也有差別。常速接觸網工程是以現狀軌道的中心線和軌道標高為基準，因此一般不對線路中心線、基準標高進行定測;而高速電氣化鐵路接觸網一般都是與路基、軌道工程同步施工，必須對線路中心線、基準標高進行定測。

2.3 高速接觸網線岔布置技術

接觸網道岔定位是關系行車安全的關鍵設備之一，根據國內外運營經驗，弓網事故多發生于此處。作為接觸網設計的關鍵技術之一，道岔區的平面布置是否合理直接影響到整條線路的性能和可靠性，如何在有限的工程造價條件下，實現高可靠性的接觸網道岔區設計，是高速客運專線設計工程實施中重點研究的內容之一。

道岔處接觸線的空間如何定位取決于受電弓的尺寸和滑板取流方式。交分式線岔，關鍵技術在于交分吊弦的應用和始觸區附近與受電弓滑板的相互配合;支持結構采用雙腕臂;后定位處雙拉受力設計;受電弓滑板優先采用單邊受電通過，困難情況應滿足關節布置的原則通過。交叉吊弦的應用可使受電弓接近始觸區時對本線接觸線的抬升轉化為非接觸支的相應增高，從而防止鉆弓并減少磨耗。由鏈形懸掛的計算理論也可以推出:對采用較大的結構高度和較小的承力索張力以及在距懸掛點較遠處安裝交叉吊弦都十分有利于這種抬升的配合效果。

2.4 恒張力架線

在設計時接觸導線大都選用機械強度高、耐溫特性好、導電率較高的單根銅合金導線，如TCHA.110、CTHA-120、CTHA·150等。承力索一般也選擇與接觸導線相匹配的銅合金絞線，如HTJ-95、THJ-120等。在工程施工時，要確保架線質量滿足高速行車的要求，具體體現在導線架設完畢后應平整、光滑、有彈性，無硬彎、扭曲變形和表面硬傷等現象。因此，如果采用普通架線技術和設備架線，由于其架線張力變化幅度過大(一般在3-10kN范圍內波動)，導線因其自重而產生較大的弛度變化，從而造成沒有良好的導線引導裝置，時常造成導線扭曲變形，這無疑會使架設后的導線質量惡化，不能滿足高速行車對弓網關系的要求。鑒于此，在高速電氣化鐵路接觸網工程施工中，必須采用恒張力架線設備及相關施工技術。由于我國對恒張力架線技術尚不熟悉，需要進行大量的實踐和總結。

在導線架設過程中，由于張力的波動變化導致弛度變化。在此對導線張力與弛度的變化關系進行分析。一般情況下可以認為，兩個相鄰懸掛點是等高的，則跨中最大弛度的計算公式可以表示為:

2.5 組合定位裝置施工技術

高速電氣化鐵路接觸網一般采用全補償簡單鏈型懸掛，起定位裝置采用鋼性結構，各構件采用螺栓固定，以保證接觸網的穩定和彈性。其主要技術特點是:通過定位環、定位支撐或定位吊線將整個定位裝置安裝在不可調節的剛性結構腕臂上，其結構由定位環、定位管、定位支柱、定位器、定位線夾、防風拉線環及防風拉線等按照一定的空間位置組合而成，而每一個零件或材料的空間位置是需要通過準確的空間計算才能確定的，定位管、防風拉線及支撐件，應根據計算結果進行工廠化預配、組合、編序、包裝，確保現場安裝一次到位，不需要進行調整。

3、高速電氣化接觸網的程序化施工法

接觸網下部工程施工組織具有相對的獨立性，而上部工程則具有較強的系統性強、外部制約因素較多，是施工組織的難點和核心點。

3.1 技術原理

在施工組織上，打破傳統綜合性作業班組的組成模式，根據操作人員的技藝、能力特點等重新組合為以工序劃分的專業化作業班組，班組的職責、工作內容、工作量等經測定后重新予以界定。在施工程序上，打破傳統的“全面開花，見縫插針”的隨機性施工方式，根據資源情況，集中在一個作業面開展程序化施工。施工時以錨段作為基本單元，各專業化作業班組根據工藝流程按流水程序表進行程序化作業，從而實現各錨段垂直方向的工序循環和一個作業面內水平方向的工序流水程序。程序化施工方法確定了施工流水程序表的編制原則和編制方法以及組織實施的具體步驟和方法。以專業化作業班組為基本生產單位，根據工程量和資源情況，由若干專業化作業班組組成程序化施工作業隊。采用程序化施工方法施工組織嚴密，工序環節緊湊，作業時間可控，和傳統的施工方法相比，相同的工作量所用的封閉點最少。

3.2 物流配送

接觸網零配件繁多，多數材料進行預裝配可減少安裝現場的變數，保證安裝質量和提高一次到位率。以工程項目部及中心庫物資管理為核心的物資配貨和施工現場送貨過程稱為物流配送。物流配送是現代化的物資供應方式，特別是實施上部工程程序化施工更需要這種物資供應和管理方式。

程序化施工方法和物流配送是有機的結合體，只有結合起來推行，才能更有效地發揮其相互促進的作用。實踐證明，采取上述施工組織模式是實現接觸網快速施工的重要手段。

4、結束語

本文通過對高速電氣化鐵路接觸網施工重點問題的深入研究，從施工角度比較系統地闡述了高速電氣化鐵路接觸網工程建設所面臨的關鍵性技術問題，提出了解決高速接觸網施工問題的新觀點和新方法。

參考文獻:

[1]黃飛鵬，劉國紅，電氣化鐵路接觸網施工中整體吊弦應用的探討.電氣化鐵路，2002年，第2期.

[2]鐵道部電氣化工程局第一工程處，電氣化鐵路施工組織與管理，北京.中國鐵路出版社，1995年.

[3]張宏春，蒲忠維，秦沈線接觸網整體吊弦的探討，電氣化鐵路.2004年，第1期.

[4]許建國.接觸網施工技術創新的認識與探討.新技術應用.2001年，第6期

[5]張勝利，李剛，劉建軍.膨脹土地段接觸網基礎處理.電氣化鐵路.2005年，第2期.