龍建兵
(寧波市軌道交通集團有限公司 寧波/高級工程師 315101)
檢修庫接觸網分段絕緣器設置方式分析
龍建兵
(寧波市軌道交通集團有限公司 寧波/高級工程師 315101)
國內城市軌道交通車輛段檢修庫接觸網分段絕緣器有不同的設置方式,本文從技術和運營的角度出發,對分段絕緣器設置于庫內、庫外兩種方式進行了比較和分析,在考慮實施方案時,應針對站場線路情況、運營檢修規程進行綜合比選確定。
檢修庫;分段絕緣器;設置方式;分析
城市軌道交通車輛段的定修庫、大架修庫和臨修庫是車輛定期檢修作業場所,人員較集中。為保證檢修人員的安全,這些場所均不應設接觸網或接觸軌供電。為此,檢修庫專門設置分段絕緣器及帶接地刀閘的接觸網隔離開關。車輛進出庫時,通過閉合分段絕緣器處接觸網隔離開關使車輛受電弓滑行通過分段絕緣器。庫內檢修作業時,通過分段絕緣器處的接觸網隔離開關、接地刀閘處電纜將庫內部分接觸網斷電并可靠連接鋼軌,確保檢修人員的安全。
(一)分段絕緣器懸掛方式
聯合檢修庫接觸網一般采用柔性簡單懸掛安裝方式,配套選用柔性懸掛分段絕緣器。由于分段絕緣器本體及承力索絕緣件剛度較高,不適宜曲線線路安裝條件,所以分段絕緣器一般安裝于拉出值為零的直線段。
(二)分段絕緣器竄動距離
聯合檢修庫一般采用單列位,檢修庫電化接觸網錨段分段絕緣器安裝位置距硬錨端距離取值300米,在最高溫度40℃(最高計算溫度取值值60℃)、最低溫度-10℃的氣象條件下分段絕緣器在接觸網錨段溫度補償作用下的最大可竄動范圍△L約為0.36m。
(三)分段絕緣器安裝參數要求
由于分段絕緣器自身固有的物理特性與接觸網在單位質量和彈性上存在較大差異,易在連接處因彈性突變形成接觸網硬點。當分段絕緣器本體安裝調整不夠平滑時,容易使硬點問題更加突出,造成手電弓打弓、接觸線不均勻磨耗嚴重等問題。為保證電力機車受電弓能夠順利平滑通過分段絕緣器,分段絕緣器初始安裝時,一般通過調整吊線使分段絕緣器平滑并保持一定的負馳度。
目前國內城市軌道交通車輛段檢修庫分段絕緣器有設于庫內、庫外兩種方式,都能滿足車輛檢修及正常維護的功能要求。
(一)分段絕緣器設于庫內方案
車場庫線接觸網在滿足車輛供電需求的前提下結合庫內結構型式及安裝凈空一般采用單根接觸線的彈性補償簡單懸掛安裝方式。簡單懸掛“人”字型吊索懸掛分段絕緣器的安裝方式不利于降低硬點值的技術要求。為此,通過在庫內端墻位置土建預留接觸網分段絕緣器安裝底座方式,實現簡單鏈型懸掛分段絕緣器的安裝技術條件。隔離開關通過土建預留安裝于庫內端墻結構柱或鋼體結構上,接觸網隔離開關上網電纜通過庫內懸掛分段絕緣器的橫索敷設,與分段絕緣器兩端接觸線進行連接以實現庫內外的電氣分離與連通。
在庫內接觸網斷電進行車輛檢修作業時,為保證檢修人員安全,目前檢修作業前仍采取加掛地線操作。同時為防止掛地線操作不當誤傷車輛,分段絕緣器安裝時盡量靠近庫門端墻側。同時,為保證掛地線時地線線夾與鋼軌可靠連接,防止誤掛損傷通號設備,可在各股道回流軌條旁用黃線固定標識掛地線位,并將該處軌條打磨除銹。
(二)分段絕緣器設于庫外方案
當庫外線路條件較好時,分段絕緣器安裝于庫外平交道一側接觸網“人”字吊索上。分段絕緣器安裝于庫外,減少了對于庫內建筑結構的安裝需求,同時,在車輛需進行登頂檢修作業時,可靠近庫門進行掛地線操作,降低了誤傷車輛的風險;但同時也存在以下問題:
1.受車輛段布局限制,線路條件難以滿足
分段絕緣器安裝對線路條件有特殊要求,一般情況下分段絕緣器需安裝于直線段。在經過庫前平過道以后,部分股道即進入曲線,曲線半徑一般為150-200m,很難滿足所有股道分段絕緣器均懸掛在直線段的安裝需求。
2.安裝調整要求高,維護工作量大
隔離開關安裝于庫外專設的接觸網隔離開關安裝柱上,開關聯絡電纜通過“人”字吊索敷設固定并于分段絕緣器兩端接觸線連接。因“人”字吊索在溫度補償時存在竄動情況,同時在安裝電纜卡箍時,卡箍內需添加軟墊對電纜絕緣層進行防護處理,為滿足弓網關系,對于安裝調整要求極高。
分段絕緣器安裝于庫外,初始安裝溫度下分段絕緣器帶負馳度調平后,當外界溫度變化時,分段絕緣器沿“人”吊索補償方向與接觸線補償方向存在夾角,易使分段絕緣器硬點問題更加嚴重。采用簡單鏈性懸掛方案可解決上述問題,但增加了庫房高度,投資大幅增加。
3.接觸網隔離開關不能直觀對應
庫外設置方案,接觸網隔離開關同樣需設置在庫外,由于庫外線間距較小,難以做到每股道旁邊對應設置接觸網支柱安裝開關,因此需在分束股道間較大間距處設置支柱間的隔離開關鋼橫梁,每組橫梁安裝約3-6臺開關,造成電纜敷設較為困難,同時也影響車輛段整體視覺效果,且難以達到庫內的股道旁邊安裝相應股道開關的直觀一一對應效果。
因此,線路條件、弓網關系、懸掛方式以及隔離開關安裝效果是分段絕緣器安裝于庫外的制約因素。
分段絕緣器安裝于庫內、庫外兩種方式在國內城市軌道交通均有應用,兩種方案優缺點比較如表1所示:

表1 庫內、庫外方案比較
綜上所述,分段絕緣器安裝于庫內、庫外兩種方案均有成功實施案例,都能滿足車輛檢修及正常維護的功能要求,在考慮實施方案時,應針對站場線路情況、運營檢修規程進行綜合比選確定。當站場線路條件較好、庫外分段絕緣器可安裝在直線段時,可以選擇庫外設置方案;當站場規模較小,用地受控,庫外線路不滿足分段絕緣器安裝時,可選擇庫內設置方案。
[1] GB 50157-2013 地鐵設計規范
[2]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網【M】四川.成都:西南交通大學出版社. 2003.
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1007-6344(2016)07-0288-01