附加導線架空跨越接觸網方案研究

劉浩

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，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，附加導線種類主要包括供電線（T線）、回流線（NF線）、正饋線（AF線）、保護線（PW線）等。附加導線雖然不與受電弓直接接觸，但其狀態是否良好與供電安全密切相關。

我國電氣化鐵路建設初期附加導線穿越接觸網多采用架空正交跨越方案，近年來發生了多起上跨接觸網的附加導線斷線故障，嚴重影響了列車運行安全。新建電氣化鐵路可采用預埋管道實現附加導線架空轉電纜下穿接觸網，但既有電氣化鐵路難以具備電纜下穿條件，因此，有必要針對附加導線正交跨越接觸網方案進行研究，探尋一種可靠的架空跨越方案。

2 既有附加導線架空跨越接觸網方案

現存的附加導線跨越接觸網方案一般采用單段導線正交跨越接觸網，并在兩側設置耐張懸掛，端部引線與兩側附加導線引線續接。如圖1～圖3所示。

圖1 現存附加導線跨越接觸網方案（T線）

圖2 現存附加導線跨越接觸網方案（NF線）

圖3 現存附加導線跨越接觸網方案（AF線、PW線）

上述附加導線跨越接觸網方案在我國電氣化鐵路網中普遍使用，結合近年來附加導線斷線故障，尤其是回流線（NF線）及保護線（PW線），作為牽引回流通路，若電氣連接不正確，將導致跨越接觸網處存在斷線風險，而現存的跨越方案缺少斷線保護措施。鐵路相關部門已對新建電氣化鐵路提出減少附加導線上跨接觸網的要求，但對于既有附加導線跨越接觸網的加固方案尚不明確，因此，需針對既有附加導線跨越接觸網的加固方案進行研究，本文針對正饋線、保護線同桿架空跨越接觸網方案進行分析比選。

3 附加導線架空跨越接觸網方案研究

附加導線架空跨越接觸網可分為硬跨越和軟跨越。硬跨越可考慮附加導線通過小型橫梁安裝通過，軟跨越可采用單線單聯單掛點、雙線雙聯雙掛點等方式。

3.1 架空硬跨越

架空硬跨越方式可考慮在被跨越接觸網兩側組立H型鋼柱，并架設H型鋼橫梁，正饋線、保護線從H型鋼桁梁上通過。

方案1：可采用柱頂增設H型鋼桁梁，正饋線（AF線）仍采用一般方式（單線單聯單掛點），保護線（PW線）采用裸導線在橫梁頂部設置3處懸垂線夾進行固定，實現附加導線跨越，安裝形式如圖4所示。

方案2：可采用柱頂增設H型鋼橫梁，正饋線通過支柱田野側、橫梁頂部設置的支撐絕緣子實現跨越，保護線終端下錨轉低壓電纜，通過壓板敷設于H型鋼橫梁腹板處實現跨越，安裝形式如圖5所示。

圖4 保護線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 保護線轉電纜H型鋼橫梁腹板敷設、正饋線H型鋼橫梁上方支撐跨越

上述附加導線架空硬跨越方案中，正饋線、保護線安裝方式可根據具體情況進行不同組合，鋼桁梁類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單掛點、雙線雙聯雙掛點方式。

方案3：采用柱頂設置跳線肩架，正饋線、保護線以“單線單聯單掛點”形式實現跨越，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。

本文主要研究農戶對小額信貸的需求，選取的調研地點為江蘇省江陰市。利用132個農戶樣本資料，對農戶小額信貸需求的影響因素進行回歸分析，從回歸結果來看，回歸效果較好，總體顯著（見表2）。

圖6 保護線不絕緣、正饋線H型鋼柱單線單聯單掛點架空跨越（一般形式）

方案4：整體與方案2類似，并在方案2的基礎上進行加固。保護線采用絕緣安裝，增加獨立的鋼絞線作為橫承，通過鋁合金并溝線夾將正饋線、保護線分別與鋼絞線捆綁，安裝形式如圖7所示。

方案5：采用柱頂設置雙掛點跳線肩架，通過LF型聯板及雙分裂間隔棒，正饋線、保護線以“雙線雙聯雙掛點”形式實現跨越，且跨越檔兩側附加導線錨段均不斷線通過，跨越檔通過二分裂間隔棒實現兩兩相綁并互為保護，跨越后通過并溝線夾綁扎，安裝形式如圖8所示。

圖7 保護線不絕緣、正饋線H型鋼柱單線單聯單掛點架空跨越（加固形式）

圖8 保護線不絕緣、正饋線H型鋼柱雙線雙聯雙掛點架空跨越

3.3 方案比選

上述方案均能實現附加導線（正饋線、保護線）架空跨越接觸網。對上述方案分別進行優劣分析如下：

方案1、方案2采用硬跨越方式，架設鋼桁梁后結構穩固，但對支柱高度、支柱類型都有較高要求，且投資相對較高。

方案3為現存較為普遍的跨越方式，結構簡單，安裝方便，具備價格優勢，但根據近年來使用經驗，跨越檔保護線因牽引回流問題可能導致斷線故障，且斷線后將直接掉落至接觸網上，安全風險較高。

方案5在跨越檔兩側附加導線不斷線通過，跨越檔通過二分裂間隔棒實現兩兩相綁并互為保護，跨越后通過并溝線夾綁扎，通過增設LF型聯板并增加懸掛點，實現了“雙線雙聯雙掛點”形式，在安裝結構上互為備用，避免了附加導線斷線后掉落至接觸網上的風險。該方案結構形式更為安全，但對于既有附加導線跨越接觸網的改造來說，需要更換跨越檔兩側整個附加導線錨段，因此工程投資較大。

4 結論

結合某工程實際情況，采用了本文所述的方案4，對既有附加導線跨越接觸網進行了加固，在確保安全的情況下減少工程投資。

根據本文研究情況，介紹了幾種附加導線架空跨越接觸網的加固方案，經綜合考慮認為方案5最為可靠，建議在現狀不具備電纜下穿的情況下，架空跨越附加導線改造可考慮采用“雙線雙聯雙掛點”形式，以提高電氣化鐵路供電運行安全。