程磊

（中國鐵路武漢局集團有限公司安全監(jiān)察室，湖北武漢 430000）

在各高速站場內(nèi)現(xiàn)場測量復核發(fā)現(xiàn)，前期建設施工時一些無交叉線岔道岔定位柱未按照設計標準定位安裝，造成一些竣工站場存在部分道岔柱定位不標準的無交叉線岔，非標準無交叉線岔在日常檢修中缺少規(guī)范標準及技術支持。對非標準無交叉線岔日常檢修提出調(diào)整方法，作為高速鐵路站場無交叉線岔監(jiān)測維護的技術支持。

1 無交叉線岔概述

（1）1/18道岔。目前高速站場內(nèi)正、側(cè)線股道的道岔一般采用1/18道岔（見圖1）。道岔全長L=69.000 m，前端長度A=31.729 m，后端長度B=37.271 m，導曲線半徑R=1 099.282 m［1］。

圖1 常見1/18道岔平面示意圖

（2）動車組受電弓。高速鐵路動車組受電弓標準寬度為1 950 mm［2］，弓頭工作寬度為1 450 mm（見圖2），受電弓動態(tài)包絡線直線區(qū)段動態(tài)量為250 mm，最大限位抬升量150 mm［3］；由參數(shù)計算得出：受電弓半弓動態(tài)限界值=（1 950÷2）+250=1 225 mm。

圖2 受電弓示意圖

（3）標準無交叉線岔。為滿足鐵路正線高速行車，在1/18道岔上方需沿正、側(cè)線股道架設兩支無交叉接觸懸掛［4-5］。以武廣高鐵為例，車站兩端1/18道岔處接觸網(wǎng)正、側(cè)線接觸懸掛采用無交叉式布置，共設有道岔定位柱A（簡稱A柱）、道岔定位柱B（簡稱B柱）、道岔轉(zhuǎn)換柱C（簡稱C柱），組成一組無交叉線岔，其原理類似于三跨錨段關節(jié)；A柱、B柱與C柱均采用雙腕臂懸掛形式，使正、側(cè)線接觸網(wǎng)單獨懸掛互不影響；交叉吊弦設在正線導線相對于側(cè)線線路中心水平距離550～600 mm處，保障受電弓通過該點時正、側(cè)導線抬高保持一致。A柱設在道岔開口方向距理論岔心約25 000 m，正、側(cè)兩線路中心水平間距1 400 mm，正、側(cè)兩導線高差0～10 mm處；B柱設在道岔開口反方向距理論岔心10 000～15 000 mm，正、側(cè)兩線路中心水平間距150 mm，正、側(cè)兩導線高差80～120 mm處；C柱按錨段關節(jié)轉(zhuǎn)換柱側(cè)線導線抬高500 mm下錨（見圖3）［6-7］。

圖3 標準無交叉線岔平面結(jié)構(gòu)簡圖

2 無交叉線岔工作原理

（1）受電弓正線高速通過。受電弓正線通過無交叉線岔時分4個運行過程（見圖4），具體如下：

過程①：受電弓到達C柱時貼正線導線接觸取流運行，拉出值為200 mm，側(cè)線導線拉出值為800 mm，且側(cè)線導線比正線導線抬高500 mm，此處側(cè)線導線不影響受電弓正線通行。C柱按錨段關節(jié)轉(zhuǎn)換柱抬高500 mm下錨［8］。

過程①→②：受電弓通過C柱后沿正線導線接近B柱，到達B柱時正線導線拉出值為400 mm，側(cè)線導線拉出值為1 100 mm，且側(cè)線導線比正線導線抬高80～120 mm。計算得出側(cè)線導線相對正線線路中心水平距離1 250 mm＞1 225 mm（半弓動態(tài)限界值），此處側(cè)線導線不影響受電弓正線通行。

過程②→③：受電弓通過B柱后沿正線導線接近交叉吊弦，貼正線導線運行的同時逐漸接近側(cè)線導線，交叉吊弦限位作用使側(cè)線導線與正線導線抬高保持一致，保證受電弓順利通過交叉吊弦向A柱運行。

過程③→④：受電弓通過交叉吊弦后往A柱方向運行，到達A柱時正線線路中心與側(cè)線線路中心水平間距1 400 mm，正線導線拉出值為150 mm，側(cè)線導線拉出值為150 mm，兩導線高差為0～10 mm。計算得出側(cè)線導線相對正線線路中心水平距離1 250 mm＞1 225 mm（半弓動態(tài)限界值），此處側(cè)線導線不影響受電弓正線通行，受電弓完成無交叉線岔正線通過。

（2）受電弓正線進入側(cè)線。受電弓正線進入側(cè)線時分5個運行過程（見圖5），具體如下：

過程①：受電弓到達C柱時運行過程與受電弓正線高速通過C柱過程相同。

圖4 受電弓正線高速通過簡圖

過程①→②：受電弓通過C柱后沿正線接近B柱，到達B柱時側(cè)線拉出值為1 100 mm，正線拉出值為400 mm，且側(cè)線導線比正線導線抬高80～120 mm。計算得出側(cè)線導線相對正線線路中心水平距離1 250 mm＞1 225 mm（半弓動態(tài)限界值），此處正線不影響受電弓側(cè)線通行。

過程②→③：受電弓通過B柱后繼續(xù)與正線導線接觸取流往B柱與A柱間交叉吊弦處運行，由于側(cè)線導線以2‰～3‰坡度降坡（抬高量由80～120 mm降低至 0），側(cè)線拉出值逐漸變?。ㄓ? 100 mm減小至150 mm），受電弓貼正線導線運行的同時逐漸接近側(cè)線導線，受電弓抬升力及交叉吊弦作用使正、側(cè)線導線抬高保持一致，保證受電弓順利通過交叉吊弦向始觸區(qū)運行。

過程③→④：受電弓逐漸與側(cè)線導線接近，到達距始觸區(qū)600 mm處受電弓與側(cè)線導線接觸后進入始觸區(qū)內(nèi)，受電弓抬升力及交叉吊弦作用使側(cè)線導線完全滑移至受電弓有效工作面內(nèi)，正、側(cè)線導線同時接觸取流。隨受電弓運行正線導線距側(cè)線線路中心水平距離逐漸增大（由600 mm增至1 050 mm），正線導線開始遠離受電弓中心，最終脫離受電弓［8-9］。

過程④→⑤：受電弓運行至A柱時側(cè)線導線、正線線路中心水平間距1 400 mm，側(cè)線拉出值為150 mm，正線拉出值為150 mm，兩導線高差為0～10 mm；計算得出正線導線相對側(cè)線線路中心水平距離1 250 mm＞1 225 mm（半弓動態(tài)限界值），正線導線完全脫離受電弓；此時受電弓與側(cè)線導線接觸取流，完成正線至側(cè)線過渡。

圖5 受電弓正線進入側(cè)線運行簡圖

（3）受電弓側(cè)線進入正線。受電弓側(cè)線進入正線時分6個運行過程（見圖6），具體如下：

過程①：受電弓到達A柱時兩導線等高（標準高差值為0～10 mm），受電弓與側(cè)線導線接觸取流運行。

過程①→②：受電弓通過A柱后側(cè)線導線以2‰～3‰坡度升坡，受電弓逐漸與正線導線接近，到達始觸區(qū)開口端兩線線路中心水平距離1 050 mm處時受電弓與正線導線即將接觸。

過程②→③：受電弓進入始觸區(qū)內(nèi)與正線導線初始接觸，接觸點位于受電弓同側(cè)弓角部分內(nèi)，受電弓與線索橫向力及交叉吊弦作用使正線導線在運行過程中通過受電弓弓角引導逐漸滑向受電弓中心，此時受電弓同時與正、側(cè)導線接觸。

過程③→④：正線導線完全滑移至受電弓有效工作面內(nèi)，受電弓同時與正、側(cè)導線接觸取流；

過程④→⑤：受電弓與正線導線接觸取流，側(cè)線導線以2‰～3‰坡度升坡并逐漸遠離受電弓中心，在運行過程中持續(xù)抬升并脫離受電弓。

過程⑤→⑥：受電弓運行至B柱時側(cè)線導線抬高80～120 mm，拉出值為1 100 mm，側(cè)線導線完全脫離受電弓，此時受電弓與正線導線接觸取流，完成側(cè)線導線至正線導線過渡［8-9］。

B柱→C柱：側(cè)線導線通過C柱抬高500 mm下錨，受電弓與正線導線接觸取流。

3 非標準無交叉線岔

標準無交叉線岔A、B柱按設計標準定位（見圖7中②）。

非標準無交叉線岔A、B柱未按設計標準定位，主要有2種情況：

（1）A柱在兩線路中心水平距離大于1 400 mm處定位（見圖7中①）。

（2）A柱在兩線路中心水平距離小于1 400 mm處定位（見圖7中③）。

4 常規(guī)檢調(diào)方法存在的問題

（1）如圖7中①所示，A柱在兩線路中心水平距離大于1 400 mm處定位，如按標準參數(shù)調(diào)整［10］，則存在如下問題：導線轉(zhuǎn)角過大，在大張力作用下，定位器難以調(diào)整出對應標準拉出值及導高值，數(shù)值調(diào)整困難；接觸懸掛長期處于過大張力下，設備機械強度增大，設備易發(fā)生故障。

（2）如圖7中③所示，A柱在兩線路中心水平距離小于1 400 mm處定位，如按標準參數(shù)調(diào)整，則存在如下問題：側(cè)線標準拉出值為150 mm，兩線路中心水平距離小于1 400 mm，即側(cè)線導線相對正線線路中心水平距離B=A-150＜1 400-150=1 250 mm，即存在受電弓正線高速通過時觸碰側(cè)線導線致使打弓的安全隱患。

綜上所述，利用標準無交叉線岔參數(shù)標準對非標準無交叉線岔進行調(diào)整存在局限性。

5 非標準無交叉線岔檢調(diào)原理分析

5.1 工作特性

特性1：受電弓正線通過道岔時不與側(cè)線導線接觸；即受電弓正線高速通過時，側(cè)線導線不在受電弓的動態(tài)包絡線范圍內(nèi)。

特性2：受電弓從正線進入側(cè)線或側(cè)線進入正線時能夠平滑過渡，不發(fā)生刮弓、鉆弓等設備故障。

特性3：由于始觸區(qū)內(nèi)受電弓為弓角與導線先接觸，導線與受電弓存在一定夾角；為防止零部件打弓，始觸區(qū)內(nèi)不得安裝除吊弦線夾外的任何線夾。

5.2 檢調(diào)原理

結(jié)合無交叉線岔運行特性，通過對A柱、B柱、始觸區(qū)、兩線路中心水平距離720 mm處等關鍵點參數(shù)的控制，保障受電弓正線能夠高速通過，且從正線進入側(cè)線或側(cè)線進入正線時受電弓能夠平滑過渡。

滿足特性1需具備2個條件：

（1）正線A、B、C定位柱拉出值小于450 mm。

（2）A、B柱正線定位點處，側(cè)線導線相對正線線路中心的水平距離大于1 250 mm；經(jīng)計算半弓動態(tài)限界值為1 225 mm，即當正線對側(cè)線導線拉出值大于1 250 mm時，即可保證受電弓正線高速通過時，任何情況下均不與側(cè)線導線接觸。

滿足特性2需具備5個條件：

（1）A柱側(cè)線導線比正線導線抬高0～10 mm。

（2）始觸區(qū)（正線導線相對側(cè)線線路中心的水平距離為600～1 050 mm）應滿足下列條件：首先，如圖8所示，受電弓最大抬升量按150 mm計算，受電弓端頭垂直高度H約為360 mm［3］，為滿足受電弓從側(cè)線進入正線能夠平滑過渡，則需保證受電弓與正線導線接觸點應盡量處于倒角的上半部分，即受電弓動態(tài)抬升量+側(cè)線導線抬高≤H/2=180 mm，可得側(cè)線導線抬高值≤180-150=30 mm。因考慮交叉吊弦對兩導線抬升的聯(lián)動效果，側(cè)線導線抬高增量存在一定的調(diào)整余量。其次，根據(jù)標準無交叉線岔線路始觸區(qū)位置及坡度計算，始觸區(qū)內(nèi)應該滿足側(cè)線導線比正線導線抬高10～30 mm，一般取20 mm為宜。

（3）兩線路中心水平間距為720 mm處，為避免受電弓鉆弓、脫線，正線導線與側(cè)線導線水平間距應小于1 450 mm，則能保障在任何情況下受電弓均能與任一導線正常接觸取流。

（4）B柱定位點側(cè)線導線比正線導線抬高80～120 mm。

（5）C柱參數(shù)可按非絕緣錨段關節(jié)設置，側(cè)線導線比正線導線抬高500 mm。

圖8 受電弓動態(tài)示意圖

滿足特性3需具備的條件：為使受電弓在初始接觸正線導線時不發(fā)生打弓現(xiàn)象，始觸區(qū)內(nèi)不得安裝除吊弦線夾以外的任何線夾。

6 非標準無交叉線岔檢測、檢調(diào)步驟及方法

6.1 檢測順序

（1）通過股道及線索下錨確認正、側(cè)線；測量順序由無交叉線岔開口側(cè)往閉口側(cè)測量。

（2）測量A柱正線定位點導高、拉出值；側(cè)線導高、拉出值；側(cè)線導線相對正線線路中心導高、拉出值。

（3）始觸區(qū)測量：測量1 050 mm及600 mm處側(cè)線導高、拉出值及正線導線對側(cè)線線路中心導高、拉出值。

（4）測量兩線路中心水平間距720 mm處側(cè)線拉出值、導高；側(cè)線對正線導線拉出值、導高。

（5）測量B、C柱正線拉出值、導高；正線對側(cè)線導線拉出值、導高；

（6）正線及側(cè)線拉出值均需符合設計要求，即正線小于450 mm；側(cè)線小于350 mm。

6.2 檢調(diào)方法

（1）根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，分析判斷是否符合非標準無交叉線岔調(diào)整方法規(guī)定的參數(shù)標準，確定需調(diào)整的數(shù)值范圍。

（2）根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合定位處調(diào)整余量、參數(shù)標準、幾何公式，計算各處需調(diào)整的量值。

（3）根據(jù)計算數(shù)值調(diào)整道岔定位柱導高、拉出值、抬高值等使之符合參數(shù)標準。

（4）同跨距內(nèi)可通過調(diào)整吊弦數(shù)據(jù)來滿足導高數(shù)據(jù)。

6.3 注意事項

（1）無交叉線岔處前后含有分段絕緣器或線岔時，需考慮前、后分段絕緣器及線岔參數(shù)是否符合技術要求。

（2）考慮定位器長度及受電弓動態(tài)包絡線，防止定位器底座等部位侵入受電弓動態(tài)包絡線。

（3）考慮接觸網(wǎng)系統(tǒng)整體要求，保障接觸網(wǎng)導高、線路坡度、定位器坡度、腕臂偏移等各項參數(shù)符合技術要求。

（4）經(jīng)過調(diào)整造成始觸區(qū)位置偏移后，確認始觸區(qū)內(nèi)不得安裝除吊弦線夾以外的任何線夾。

（5）調(diào)整后借助工具，模擬受電弓通過狀態(tài)，確保線岔弓網(wǎng)參數(shù)匹配。

7 結(jié)束語

在掌握無交叉線岔運行原理及工作特性的基礎上，對非標準無交叉線岔日常維護檢修提供相應的技術支持，探索總結(jié)出幾種實用的調(diào)整、檢測方法，為進一步優(yōu)化高速接觸網(wǎng)無交叉線岔設備管理提供參考。