張 健

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器件式電分相改造為關節(jié)式電分相施工方案探討

張 健

當列車通過器件式電分相時，分相絕緣器加速了接頭導線和受電弓的磨損，限制了列車通過速度。本文通過對器件式電分相和關節(jié)式電分相的特點進行分析、研究，提出將器件式電分相改造為關節(jié)式電分相的施工方案。

器件式電分相；關節(jié)式電分相；施工方案

0 引言

器件式電分相由3架分相絕緣器構成，在接觸導線上存在6個接頭，該結構使器件式電分相處成為接觸網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)。當列車（尤其動車）通過接頭處時，會出現(xiàn)嚴重打火，加劇接頭導線磨耗和受電弓損耗等問題，需每2年重新制作接頭。同時，器件式電分相還限制了列車的運行速度。據(jù)多年運營統(tǒng)計，自列車提速以來，正線器件式電分相處存在諸多隱患，故障率較高，已不能滿足高速列車安全運行及穩(wěn)定的弓網(wǎng)關系的需要。

為了改善正線接觸網(wǎng)弓網(wǎng)關系，增強接觸網(wǎng)穩(wěn)定性，提高接觸網(wǎng)供電質(zhì)量和列車取流質(zhì)量，本文提出將器件式電分相改造為七跨關節(jié)式電分相的施工方案。

1 2種電分相的特點

1.1 器件式電分相

（1）器件式電分相由3架分相絕緣器組成，當列車高速通過時，連續(xù)3次沖擊分相絕緣器，造成受電弓劇烈振動，易損壞受電弓，造成弓網(wǎng)事故。

（2）由于分相絕緣器自重大，極易造成分相絕緣器正弛度，當列車通過時會對其造成沖擊，運行1～2年后，分相絕緣器接頭處接觸線磨損嚴重，極易發(fā)生斷線事故。

1.2 七跨關節(jié)式電分相

七跨關節(jié)式電分相由2個四跨絕緣錨段關節(jié)重合一跨組成，具有無硬點、過渡平滑等特點，較適合高速運行區(qū)段。七跨關節(jié)式電分相示意圖如圖1所示。

圖1 七跨關節(jié)式電分相示意圖

2 電分相改造施工方案

基于器件式電分相和七跨關節(jié)式電分相的結構特點，確定將器件式電分相改造為七跨關節(jié)式電分相的施工方案。由于是在既有線路上進行改造施工，只能利用天窗點進行，天窗點結束后必須開通線路恢復正常運營。

2.1 第一方案（設計方案）

該方案的實施步驟為：（1）組立支柱；（2）安裝腕臂；（3）架設中性段；（4）架設落錨段；（5）拆除既有承力索和導線；（6）安裝設備，啟用電分相。其施工示意圖如圖2所示。

通過現(xiàn)場實際調(diào)查，該方案存在以下問題：

（1）既有線天窗時間短，車速高，在時間有限的天窗點內(nèi)不能完成兩側錨段（1 200 m）架設工作。

（2）為了保證既有線路的正常運營，既有承力索和導線在新線架設前不能拆除，其與新架設的承力索和導線存在交叉（6條線索），如圖2（d）所示，安全風險較高。

（3）電分相兩側分別至落錨側均須安裝新雙腕臂，用于懸掛新架設的承力索和導線，存在工作量大、安全風險高、工期長等問題。

（4）拆除既有承力索和導線后還需將雙腕臂更換為單腕臂，重復性工作較多。

（5）施工時間受天窗點限制，天窗點結束后，必須保證線路正常運營。

2.2 第二方案（修改方案）

根據(jù)第一方案存在的問題，結合現(xiàn)場接觸網(wǎng)設備現(xiàn)狀，對設計方案進行修改：利用既有承力索和導線與新架設的中性段形成七跨關節(jié)式電分相，降低施工難度，解決多條線索交叉問題；利用3個既有支柱，減少支柱組立工作量。該方案包括以下幾個步驟：（1）組立支柱；（2）安裝腕臂；（3）倒換懸掛，拆除舊腕臂及支柱；（4）展放中性段；（5）既有線落錨；（6）精細調(diào)整，安裝絕緣子、電連接、隔離開關。其施工示意圖如圖3所示。

3 2種方案對比

第一方案中，設立新電分相時，電分相兩側分別至落錨側均須安裝新雙腕臂，拆除既有承力索和導線后還需將雙腕臂更換為單腕臂。修改后的第二方案，利用既有承力索和導線與新架設的中性段形成電分相，降低了施工難度，減少了腕臂重復拆裝工作量，可縮短工期，節(jié)省材料。2種方案總體對比如圖4所示。

圖4 2種方案總體對比

另外，通過研究關節(jié)式電分相布置圖及列車雙弓運行條件得出：只要中性區(qū)不大于190 m，無電區(qū)不小于35 m，即可滿足列車運行條件；轉(zhuǎn)換柱至落錨柱之間距離可以放大（利用既有支柱），如圖5所示。

圖5 中性區(qū)與無電區(qū)

根據(jù)圖5，中性段落錨柱與轉(zhuǎn)換柱之間的距離可以大于38 m，如圖6所示。

圖6 中性段落錨柱與轉(zhuǎn)換柱關系

所以，第二方案中可以利用既有的3根支柱，經(jīng)濟性較好。2種方案的技術經(jīng)濟對比見表1。

表1 2種方案技術經(jīng)濟性對比

通過對比分析可以看出，第二方案減少了運營線路接觸懸掛的更換工作量，施工難度小，安全可靠性高，并且節(jié)約了成本，縮短了施工工期，為優(yōu)選方案。

4 結語

本文通過對器件式電分相和關節(jié)式電分相結構特點進行分析，提出了將既有線器件式電分相改造為關節(jié)式電分相的2種施工方案，并通過對比分析得出優(yōu)選方案，對既有線電氣化改造施工具有一定參考作用。

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When the train is passing through the component type phase break, the neutral section insulator will accelerate the wear of contact wire with joints and the pantograph, restrict the train’s negotiation speed. On the basis of analysis and researches of characteristics of component type phase break and phase break with overlap, the paper proposes a reconstruction scheme for transforming of a component type phase break into a phase break with overlap.

Component type phase break; phase break with overlap; construction scheme

U227+.8

B

1007-936X(2018)02-0050-03

2017-06-22

10.19587/j.cnki.1007-936x.2018.02.013

張 健.中鐵電氣化鐵路運營管理有限公司北京維管段，助理工程師。