高速鐵路42#道岔接觸網探究與施工

王喜敏

0 引言

42#道岔接觸網由正線、側線和輔助線組成，為無交叉高速通過道岔。接觸網無交叉道岔是接觸網之間相互獨立、無線岔設備的一種道岔布置方式，帶輔助線懸掛的無交叉形式是在正線接觸懸掛和側線接觸懸掛之間引入第3 組輔助懸掛，在道岔岔心附近始終與受電弓接觸，使受電弓在正線與側線之間平穩過渡，減少了對正線接觸網的沖擊。輔助線與正線和側線分別形成關節式過渡，使機車從側線進入正線和從正線進入側線時可以安全、高速滑過接觸線，弓網性能更佳。

一般情況下，在道岔區側線通過速度要求較高時可采用 42#道岔，該道岔直向通過速度為 350 km/h，側向通過速度可達160 km/h。當42#道岔配套絕緣關節時，可起到機械分段和電氣絕緣的作用。所以，在高速鐵路中，采用42#道岔不僅能使機車高速通過，還可以使弓網平穩性與電氣絕緣關系得到優化。

1 構成原理

道岔接觸網無交叉布置是接觸網間相互獨立、無線岔設備硬性連接的一種道岔布置方式，其設計 思路源于接觸網錨段關節原理，同時設置輔助錨段，通過接觸網間的平、立面關系實現可靠的網間機械和電氣過渡。

帶輔助懸掛的道岔接觸網無交叉方式的特點是在正線接觸懸掛和側線接觸懸掛之間引入第3組輔助懸掛，其與正線接觸懸掛和側線接觸懸掛分別形成關節式過渡，使得受電弓從正線駛向側線和從側線駛向正線時都能安全滑過接觸線，降低了鉆弓的可能性，同時提高了弓網受流特性，更適應列車高速過岔。

2 平面布置

（1）帶輔助懸掛的道岔無交叉接觸網平面布置須先確定岔后定位支柱（道岔定位柱）的位置，保證機車從任何方向通過時，受電弓均不與正線或側線的定位線夾發生碰撞。

根據高鐵設計規范“受電弓的最大晃動量為250 mm，最大抬升量為150 mm”及受電弓總寬度為1 950 mm，可以得出受電弓活動范圍不小于975 + 250= 1 225 mm。所以在確定42#道岔岔后定位柱時，有2 個要求：其一是應該保證正線線路中心與側線接觸線距離不小于1 225 mm；其二是接觸網最大抬升量的1.5 倍不大于225 mm。根據上述要求，可將岔后定位柱做出圖1所示的布置。

圖1 岔后定位柱布置圖

（2）42#道岔岔前及其他布置只需遵循受電弓經過時保證與工作支接觸、其他線路均在工作支上方的原則，在立體空間中完成接觸網與受電弓的轉換。在岔前、岔后第1 根支柱跨距中心區域任意一點（理論岔心位置區域），處于最大偏移位置的受電弓從任何方向通過時，必須確保受電弓與輔助錨段接觸線接觸，允許受電弓與運行時對應的1 支接觸線接觸，不允許與相鄰線上的接觸線接觸。

3 立面布置

42#道岔實際工作原理與關節相同，一般情況下，會通過2 個3—4 跨的關節形成42#道岔。因此，在立面布置的時候，除應該考慮線索的水平布置以外，立面布置一般情況下只需保證受電弓經過道岔區域時僅與1 支工作接觸線接觸，同時保證正線接觸線和輔助錨段接觸線間的過渡處不出現屋脊超標情況。

4 平面和立面布置設計

圖2為42#道岔帶輔助懸掛的接觸網無交叉平面布置圖，圖3為42#道岔的立面布置圖。立面布置既要參照關節的原理進行布置，又要保證受電弓的運行穩定性，這就要求鄰線線夾在受電弓運行時均在其動態包絡線以外。所以接觸網在D 柱、E 柱時接觸線應該抬高225 mm 以上，而在C 柱、B 柱正線與側線進行轉換時，可將接觸線的抬高值設定為150 mm，以保證其屋脊點在一個較低的水平。

從圖中可以看出，機車在正線上通過道岔過程，當受電弓從正線岔尾往岔尖方向移動時，到達E 位置前始終保持與正線接觸線接觸，在E 點時，輔助線抬高225 mm，通過E 位置后輔助接觸線逐漸下降至工作位置，然后正線接觸線逐漸抬升并與受電弓脫離；在D 位置時，正線接觸線抬升量為225 mm，受電弓與正線接觸線脫離，與輔助接觸線接觸。反之，當機車從岔尖往岔尾運行時與上述情況相反。

圖2 42#道岔接觸網平面布置圖

圖3 42#道岔接觸網立面布置圖

5 現場施工

在現場施工中，帶輔助懸掛的無交叉接觸網布置，支柱裝配出現3 支懸掛的情況較多（如C 柱、D 柱、E 柱），應合理確定支柱裝配形式和裝配順序，達到既滿足懸掛定位要求又便于施工的目的。

一般情況下，在三腕臂的懸掛位置，應該設置成階梯狀的腕臂上升結構，以方便現場施工，使現場清晰明了。安裝形式：D 柱如圖4布置，在定位器跨越相鄰支進行定位時，應采用弓形定位器進行定位，E 柱布置如圖5所示。

圖4 42#道岔D 柱安裝示意圖

圖5 42#道岔E 柱安裝示意圖

作業時，需特別注意下列事項，以免造成事故：

（1）因在一懸掛點安裝腕臂較多，必須注意使腕臂定位受拉力情況良好。一般情況下不小于 80 N。

（2）因為咽喉區內腕臂較多，定位器底座在受電弓上方時，要求定位器底座必須在受電弓動態包絡線以外。 施工中，可以用模擬受電弓進行靜態模擬檢測。

（3）高速鐵路接觸網布置時，為增加彈性，工作支均設置了彈性吊索，在作業時，應保證彈性吊索距各部件絕緣距離滿足高鐵驗標要求。

6 結語

42#無交叉道岔充分利用輔助錨段過渡，順利實現機車各種工況下的弓網良好受流，并達到電分段與機械分段的目的。其配套絕緣關節起到的電氣絕緣功能替代了有高速通過缺陷的分段絕緣器。

通過合理設置接觸線的拉出值和抬升量，使受電弓運行過程中不與正線和側線接觸線同時發生接觸；非工作支接觸線始終處于受電弓的動態包絡線以外，且受電弓在工作支與非工作支之間的轉換過渡非常平穩，最大程度降低了非工作支對弓網動態性能的不利影響，因此安全性好，且側線行車速度較高。但該方式需要在道岔處布置至少3 跨平行過渡的接觸網（至少150～200 m 的距離），且由于在道岔區存在3 支接觸懸掛，過渡區支柱需要安裝3 支腕臂懸掛系統，接觸網平面布置和結構安裝、調整工作量大，施工難度較高，建議只在間距足夠的高速道岔上使用。

[1]于萬聚．高速電氣化鐵路接觸網[M]．成都：西南交通大學出版社，2003．

[2]韓蘭貴.客運專線42#道岔接觸網無交叉布置方式研究[J].電氣化鐵道，2010，（6）.