摘要:本文列舉了站場接觸網設計與施工中容易被忽視的幾個問題,并提出了切實可行的解決辦法,對站場接觸網設計與施工(尤其是改造)具有借鑒意義。
關鍵詞:站場 接觸網 設計 施工 問題
神朔線運營數年以來,由于運量的增加,部分車站無法滿足運輸要求,故對其進行過擴能改造。在神朔線最大的編組站神木北站,由于受既有設備及施工時間限制等不利因素的影響,站場接觸網設備改造設計與施工中容易出現一些危害設備運行的問題,列舉如下:
一、站場布置問題
1、既有站場改造時的接觸懸掛布置
1.1、上下行各股道接觸網錨段下錨應避免互相穿越,上下行間的渡線宜使用單獨錨段,避免站線長錨段經過上下行渡線岔,以免上下行其中一邊的一個部位出現故障(如斷線)后通過有問題的錨段影響到另一側的供電和行車。
1.2、在咽喉區盡量不采用多線路腕臂定位形式,多線路腕臂雖然在幾股道同時需要道岔定位,線路間距又不允許每股道單獨立道岔柱的情況下具有多點定位的優勢,不需要跨越其他不需要定位的股道,但是多線路腕臂存在檢修麻煩,出現故障短時間不容易恢復的缺陷,例如神木北站改造時72#、70#道岔需要定位,采用多線路腕臂定位的話,多線路腕臂長度達到14.5m,長度大,負載多,還牽連正線定位,神木北地區又處于大風區域,安全隱患大,一旦出現故障,將直接影響正線列車運行,經過協商,將該組多線路腕臂改為軟橫跨,對72#、70#道岔定位,其余股道只懸掛,不定位。
2、大型站場的支柱和接觸懸掛布置
2.1、大型站場的接觸網支柱和接觸懸掛布置時應同時考慮支持結構(軟橫跨和硬橫梁)的最大允許承載能力和站場分束的要求,做到站場內支柱數量少、分束整齊、各束之間接觸懸掛穿插少,使站場布置美觀、運營檢修方便。下面以下神朔線賀職站為例:
神朔鐵路賀職車站有12股道,采用標準較高的硬橫梁結構形式。最初設計考慮基礎施工方便,采用11-9-7-5道和3-I-II-4-6-8道的連續硬橫梁、10道接觸網在8-10道間硬磺梁支柱上用腕臂懸掛、12道采用單排支柱腕臂懸掛(上行側8-10道間線間距6.5米,下行側3-5道間線間距6.5米)。此布置存在以下問題:
1、因對站場腰岔的定位要求、硬橫梁最在跨大跨度和股道間距限制,腰岔定位硬橫梁支柱對5、6、7、8道和60-62#道岔間的通過能力形成限制。
2、腰岔位置硬橫梁交錯,各股道下錨支延長較遠,互相交叉,布置混亂。
3、3-5道間至8-10道間的硬橫梁跨越上下行正線,梁下出現電氣分段,加上交錯的下錨支,對運營檢修極為不便。
經建議改為如下布置:
在11、12道外輪廓線不變的情況下,上行4、6、8道向北移1.5米,下行3道向南移1.5米,使I-3道間、II-4道間形成6.5米的立桿空檔。I-3道間支柱和11道外支柱、II-4道間和12道外支柱架起兩排硬橫梁,3~12道接觸網分別懸掛在兩排橫梁上,I、II道正線接觸網通過腕臂懸掛在I-3道間和II-4道間的支柱上。
與原布置相比存在以下優點:
1、支柱限界均可有效保證。站場布置對稱,接觸網支柱和硬橫梁布置整齊美觀,站場通透暢亮。
2、正線采用腕臂懸掛在支柱上,接觸懸掛穩定性高,受風力和相鄰懸掛波動影響小。
3、上、下行間在電氣上和機械上分離,便于運營維修。
2.1、在站場下錨支柱布置中,盡量不采用道岔定位后下錨方式(即岔后下錨),這樣的方式存在諸多弊端,首先在道岔定位時,500mm處需要水平等高,一旦岔后立即下錨,在較短的跨距(一般為40米左右)就要使非支抬高下錨,在道岔調整時,必然會出現道岔定位處導高過高的情況,施工中道岔調整非常困難,運營中存在較大安全隱患,如地形的確受限(如橋頭等),則設計方便應該盡量考慮下錨方向與線路走向一致,縮小轉角,施工單位在施工中必須控制道岔參數,順坡調整接觸網抬高,保證營運安全,例如在燕家塔站改施工中就存在10-1、4-1、3-1錨段屬于岔后下錨,道岔定位距離下錨柱25米,距離短,特別是3-1錨段下錨,定位32#道岔后折向下錨,接觸網折點過大,超過技術交底中非支水平夾角困難情況下不大于10°的規定,但下錨位置位于橋頭,無法延長支柱,延長支柱則需更換橋支柱,原設計中未考慮橋支柱下錨,變更難度大。(見附圖)
后修改為:受地形限制,10-1、4-1錨段下錨維持原有位置,在施工中將268#、270#支柱的限界有3.1米修改為2.6米,減小夾角,施工中順坡調整接觸線下錨高度,保證道岔參數正常可靠,對于3-1錨段下錨,將271#支柱改移至原有下錨位置的對面,限界由3.1米改為2.6米,減小3-1錨段下錨偏角,同時順坡調整接觸線高度,保證道岔參數正常可靠。
二、設備及接觸懸掛安裝形式
1、電連接問題
電連接的作用是保證接觸網各導線之間或各分段之間、各股道懸掛之間以及承力索和接觸線之間電流的暢通。電連接將各導線并聯,實現并聯供電,能增加導電截面積,減小電阻,降低網損,提高接觸網末端電壓,并可以避免燒壞接觸網設備。在現場運營中,末端電壓低下問題常常出現在供電臂末端,當該供電臂上負荷較大時,從末端機車或檢測裝置上就可發現問題,事實上,此時的電連接實際上已轉化為加強線或捷接線形式,一般在設計計算中提前都能解決。但在站場改造中,在變動舊設備,增添新設備的過程中,常因股道數量的增加、咽喉區線索的錯綜復雜,容易導致對電連接的忽視,會出現接觸網主導電回路電流不暢、橫向設備間存在較大電壓差而危害設備運行的情況。
2、接觸懸掛問題
對于站場接觸懸掛,小半徑曲線上跨中偏移值容易被忽視。除非受地形限制,絕大部分站場接觸懸掛都位于直線地段,給人一個無曲線的錯覺,造成咽喉區附近曲線較短的小半徑曲線問題被忽視。1999年神朔線三岔站擴能改造中,5道新立19#、22#接觸網支柱跨中(K183+800)位于半徑為250m的曲線上,架線施工完成后發現接觸線跨中偏移值超過600mm,遠遠超出最大允許偏移值,屬于設計疏漏問題。可以看出,解決此類問題的關鍵是設計中應認真考察,嚴格執行有關規定,在特殊地段合理布置支柱并確定拉出值,在施工中認真復核并檢測。
3、定位問題
對于新建電氣化鐵路,站場接觸網定位方式比較容易確定,且運行穩定,一般采用常用的軟橫跨節點5、6、7、10等定位方式。但在站場接觸網改造中,受既有設備及地形影響,可按現場實際,合理采用以下特殊的定位方式。
3.1單拉手定位
單拉手定位是一種簡單定位,常用在岔后R≤600mm的小曲線區段的跨中導線對線路中心偏移過大時對導線定位。其特點是取消了不采用腕臂,把定位器用拉線直接固定在懸式絕緣子串上。
三、結束語
通過對上述問題的分析可以看出:在站場接觸網設計中應加強現場考察,對容易忽視的設備予以足夠重視,力爭設計無遺漏;在施工中應嚴謹認真,切忌盲從,遇有疑問及時與設計部門聯系,必要時由設計部門對原有設計進行變更或補充;在運營中應精檢細修,發現問題后仔細分析,對癥下藥,徹底消除隱患。