馬新強
[摘? ? 要]分析1/42道岔接觸網設計原理和技術,對1/42道岔接觸網技術進行重點分析,闡述1/42道岔接觸網的優勢。1/42道岔接觸網的應運,實現了動車組能高速通過道岔的需求。
[關鍵詞]接觸網;1/42道岔;無交分
[中圖分類號]U226.8 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487(2021)07–000–02
Discussion on Catenary Technology of 1/42 No Turnout
Ma Xin-qiang
[Abstract]This paper analyzes the design principle and technology of 1/42 turnout catenary, focuses on the analysis of 1/42 turnout catenary technology, and expounds the advantages of 1/42 turnout catenary.
[Keywords]catenary; 1/42 turnout;No cross score
近年來,隨著科學技術的不斷進步,中國高速鐵路得到了大力發展,取得了矚目的成就。在高速鐵路中,所用的道岔接觸網布置形式分為無交分和交叉布置形式。本文對1/42道岔接觸網設計原理、結構進行闡述和分析,并與1/18道岔接觸網進行對比,對1/42道岔接觸網現場可能存在的技術難點提出了改進建議。
1 1/42無交分道岔接觸網設計原理
1/42無交分道岔接觸網借鑒接觸網機械關節轉換的原理,在正線與側線之間增加了一條輔助渡線。當機車從正線高速通過時,受電弓與側線接觸網不相接觸,減少了受電弓與接觸網的沖擊,避免鉆弓、刮弓的可能性;當機車從正線進入側線時,受電弓先通過正線接觸網與渡線接觸網之間過渡,再由渡線接觸網向側線接觸網過渡;當機車從側線進入正線時,先由側線接觸網向渡線接觸網過渡,再由渡線接觸網向正線接觸網過渡。
對以上1/42無交分道岔接觸網平面布置和立面布置圖進行分析研究,對于機車正線行駛時,當機車從圖2所示A柱向F柱行駛時,輔助渡線與正線在B柱與C柱之間接觸線按照關節形式過渡,受電弓逐漸由正線過渡到輔助渡線,經受電弓接觸輔助渡線平穩過渡至D柱與E柱之間,在D柱與E柱之間受電弓繼續按照關節形式由輔助渡線逐漸過渡至正線接觸線,過渡完成后機車繼續向前行駛。當機車從F柱向A柱方向行駛時,正線與輔助渡線之間過渡原理與上述一致。
當進車由正線進入側線時,首先機車在B柱與C柱之間受電弓由正線接觸線向輔助渡線按照關節形式過渡,受電弓逐漸脫離正線接觸線后,只接觸輔助渡線,平穩滑行至側線D柱和E柱之間,在D柱和E柱之間受電弓任然按照關節形式過渡至側線接觸線上,再經側線繼續向前行駛。當機車由側線進入正線時,過渡原理與正線進入側線一致。設計結構圖如圖1和圖2所示。
2 1/42無交分道岔接觸網結構分析
按照高速鐵路設計,機車受電弓總長度為1950 mm,其中工作區為1450 mm。正線直線區段受電弓水平晃動為250 mm,曲線區段受電弓水平晃動為350 mm,最大抬升為150 mm。側線受電弓水平晃動為250 mm,最大抬升為120 mm。
(1)從A柱向F柱分析,當機車正線高速通過時。在B柱和C柱之間形成關節過渡,在立面結構上受電弓在正線和輔助渡線兩線過渡范圍,輔助渡線始終位于受電弓工作區域范圍。
當機車經過D柱時,受電弓接觸輔助渡線,正線拉出值為500 mm,抬高200 mm,受電弓不與正線接觸線接觸;渡線拉出值為200 mm(對直股),正常工作導線高度;側線接觸線抬高200 mm,且距離正線900 mm,受電弓不與側線接觸線接觸。
在D柱和E柱之間,輔助渡線與正線形成過渡區域,過渡脊點位于D柱和E柱跨中,脊點處靜態導線高度小于等于H+40 mm,脊點處正線拉出值為325 mm,輔助渡線拉出值為425 mm。假設機車在高速通過,最大抬升為150 mm時,那么受電弓將在D柱和E柱之間脊點靠近D柱位置開始由輔助渡線向正線過渡,此時,經分析受電弓對正線拉出值為456 mm,受電弓在最大擺動250 mm時任然可以確保接觸位置始終在受電弓的工作區域;當受電弓在脊點位置時,正線拉出值為325 mm,輔助渡線拉出值為425 mm;受電弓通過D柱和E柱之間脊點后,按照最大抬升為150 mm時,受電弓脫離輔助渡線時對輔助渡線的拉出值為593 mm,受電弓在最大擺動250 mm時,正線與受電弓接觸位置已經不在受電弓正常的工作區內了,高速通過時可能存在刮弓的隱患。
當機車從F柱向A柱正線高速通過時,與上述從A柱向F柱分析一致。平面圖如圖3所示。
(2)從A柱向F柱分析,當機車進入側線時。當機車從正線進入側線時,按照渡線最大抬升120 mm,輔助渡線與側線形成過渡區域,過渡脊點位于D柱和E柱跨中,脊點處靜態導線高度小于等于H+40 mm,脊點處側線拉出值為325 mm,輔助渡線拉出值為400 mm。假設機車在高速通過,最大抬升為120 mm時,那么受電弓將在D柱和E柱之間脊點靠近D柱位置開始由輔助渡線向側線過渡,此時,經分析受電弓對側線拉出值為370 mm,受電弓在最大擺動為250 mm時任然可以保證在正常的受電弓工作區域;當受電弓在脊點位置時,側線拉出值為325 mm,輔助渡線拉出值為400 mm;受電弓通過D柱和E柱之間脊點后,按照受電弓最大抬升為120 mm時,受電弓脫離輔助渡線時對渡線拉出值為460 mm,受電弓在最大擺動250 mm時任然可以保證接觸位置始終在受電弓工作區域。
當機車從F柱向A柱側線進入正線時,與上述從A柱向F柱分析一致。平面圖如圖4所示。
3 1/42無交分道岔接觸網存在問題及解決措施
根據以上理論分析,1/42無交分道岔接觸網設計參考關節過渡形式,起到了受電弓在高速過渡過程中,能平穩過渡的效果。通過上述分析,受電弓無論從正線高速通過還是從正線進入側線(或從側線進入正線),當在B柱和C柱之間轉換時,過渡區域受電弓均和正常的正線關節過渡一樣平穩,在過渡范圍,受電弓將要接觸的接觸線始終位于受電弓正常的工作區域范圍,所以此段過渡時不會出現問題。
從上述分析可以看出,在D柱和E柱之間,受電弓在正線和輔助線過渡時,受電弓在最大抬升和最大擺動情況下,靠近E柱過渡時可能會出現輔助渡線超出受電弓正常工作區域的情況。通過設計圖分析,E柱位置處,正線股道和側線股道線間距為1150 mm左右,當E柱現場按照此位置布置后,受電弓在最大抬升和最大擺動時,可能出現受電弓所接觸的線索已脫離正常受電弓工作區域的問題。此問題無論安裝后將E柱處輔助渡線進行拉出值調整還是導線抬高調整,解決問題的效果不是很明顯。
鑒于以上問題,將A至D柱布置保持不變,將E柱位置整體向D柱方向移動一定距離,通過計算建議將E柱移動至正線股道和側線股道線間距為1000 mm左右位置,可以避免現場安裝后,受電弓在最大抬升和最大擺動情況下超出受電弓工作區域的問題。
4 1/42與1/18無交分道岔接觸網優略勢對比
1/42無交分道岔接觸網整體結構由正線、輔助渡線和側線組成,為高速無交分道岔,正線通過速度為線路最高設計速度(一般為300 km/h以上),側線最高通過速度可以達到160 km/h。1/42無交分道岔接觸網與1/18無交分和交分道岔接觸網相比較,因其過渡形式不同,具有通過速度快,結構穩定等優點。
5 結束語
由于1/42無交分道岔接觸網設計結構采用了輔助渡線,其弓網過渡關系類似關節形式,受電弓在道岔岔心附近可以始終保持與接觸網的平穩、良好的接觸,保證了受電弓從正線向側線或從側線向正線過渡時,減少了受電弓對接觸網的沖擊,便于高速通過,同時弓網受流穩定。
目前,1/42無交分道岔接觸網在哈大客專、合福高鐵和商合杭高鐵等線路得到了可靠的應運,其運營效果相當穩定。
參考文獻
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