錢科元，楊 陽，張茂帆

(中鐵二院工程集團有限責任公司，四川 成都 610031)

1 接觸軌防護罩及其工程設(shè)計概述

接觸軌防護罩是防止人員、動物靠近接觸軌供電系統(tǒng)而觸電,確保車輛運行安全的裝置[1]。在20世紀60年代北京地鐵線路就開始了應用,現(xiàn)在已廣泛應用于北京、廣州、上海、深圳和武漢等城市軌道交通線路。最初采用的是木制材料[2],但木制材料容易受到外界環(huán)境的影響而腐蝕損壞,且電氣性能方面較差。隨著國內(nèi)科學技術(shù)的發(fā)展,木制防護罩逐漸被玻璃鋼材質(zhì)的所取代。近些年來,國內(nèi)也出現(xiàn)了聚氨酯等復合材料的防護罩,并在國內(nèi)進行了推廣。接觸軌防護罩的種類眾多,根據(jù)接觸軌防護罩安裝位置的差異,可以分為端部彎頭防護罩、搭接防護罩、鋼鋁復合軌防護罩、絕緣支架防護罩、膨脹接頭防護罩和電纜接線板防護罩等。

接觸軌防護罩工程設(shè)計是將防護罩產(chǎn)品應用到工程項目的過程。整個過程需要完成項目特點需求分析、防護罩方案及頂層關(guān)鍵技術(shù)指標的制定、確定并核實設(shè)計接口、完成工程數(shù)量及工程報價以及完成接觸軌防護罩安裝方案等。

2 接觸軌防護罩頂層設(shè)計指標

國內(nèi)山地齒軌交通項目主要應用于山區(qū),普遍具有自然環(huán)境惡劣、生態(tài)環(huán)境保護要求高、線路坡度大的特點。國內(nèi)現(xiàn)有的接觸軌防護罩普遍應用于城市軌道交通,其應用場景存在不同,防護罩的工頻干耐受電壓、工頻濕耐受電壓、人工污穢工頻耐受電壓、雷電全波沖擊耐受電壓等電氣性能指標應結(jié)合工程項目所在地雨露、風雪、雷電等氣象環(huán)境特點以及接觸軌系統(tǒng)中防護開關(guān)、避雷器、絕緣子等絕緣部件的電氣性能綜合考慮。結(jié)合項目特點和防護罩的結(jié)構(gòu)形式來確定防護罩的加工方法,并綜合國內(nèi)防護罩廠家產(chǎn)品制造的情況,制定接觸軌防護罩頂層設(shè)計指標。例如,對于拉擠工藝的鋼鋁復合軌防護罩的性能應達到表1的要求。

表1 防護罩關(guān)鍵指標要求

3 接觸軌防護罩關(guān)鍵工程設(shè)計接口

接觸軌防護罩依附在接觸軌上與接觸軌有密切接口,同時防護罩與限界、車輛、土建專業(yè)也存在接口關(guān)系,工程設(shè)計時需注重梳理接口關(guān)系,避免專業(yè)間差錯漏碰。當遇到接觸軌供應商與防護罩供應商不一致時,尤其要注重核實與接觸軌存在接口的參數(shù),開展適配工作,避免工程設(shè)計完成后防護罩不能安裝到接觸軌上。接觸軌防護罩工程設(shè)計過程中設(shè)計接口如表2所示。

表2 防護罩工程設(shè)計主要接口

4 接觸軌防護罩布置原則及安裝方案

防護罩沿接觸軌設(shè)置,接觸軌上安裝支撐墊塊,支撐墊塊的安裝距離應不小于500 mm。支撐墊塊上安裝防護罩,防護罩的類型由接觸軌部件類型決定。不同防護罩間采用搭接形式,防護罩間的搭接量不宜小于200 mm。端部彎頭防護罩需將接觸軌端部彎頭部件完全罩住,外留長度不小于100 mm。防護罩的安裝工序應結(jié)合防護罩的結(jié)構(gòu)形式綜合制定,一般情況下應先安裝接觸軌防護罩,再安裝端部彎頭防護罩、電纜接線板防護罩、絕緣支架防護罩和膨脹接頭防護罩。

結(jié)合接觸軌及其附件的主要接口參數(shù)以及防護罩的布置原則,確定接觸軌防護罩的安裝方案。圖1～圖4分別為接觸軌普通防護罩、絕緣支架防護罩、電纜接線板防護罩和端部彎頭防護罩的安裝方案。

圖1 接觸軌防護罩安裝方案

圖2 絕緣支架防護罩安裝方案

圖3 電纜接線板防護罩安裝方案

圖4 端部彎頭防護罩安裝方案

5 接觸軌防護罩工程數(shù)量分析

結(jié)合接觸軌防護罩的安裝方案可以發(fā)現(xiàn),接觸軌防護罩的工程數(shù)量和接觸軌附件的數(shù)量以及各類防護罩的尺寸存在一定的關(guān)系,接觸軌端部彎頭的防護較為特殊,除用到端部彎頭防護罩外,還需安裝支架防護罩、接觸軌普通防護罩和搭接防護罩等。對這些防護罩的安裝情況進行分析,可總結(jié)出接觸軌防護罩的工程數(shù)量計算方法,如表3所示。

表3 接觸軌防護罩工程數(shù)量計算方法

6 應用案例

根據(jù)某工程項目的接觸軌平面布置圖方案,可確定端部彎頭、絕緣支架、電纜連接板、膨脹接頭的工程量分別為284套、82 614套、656套和2 736套,接觸軌的鋪設(shè)總里程為250 km,端部彎頭、絕緣支架、電纜連接板和膨脹接頭的規(guī)格尺寸分別為0.85 m、0.8 m、1.2 m和1.4 m,支撐墊塊的安裝間距為400 mm。

利用上節(jié)接觸軌防護罩工程數(shù)量的分析方法,帶入相關(guān)數(shù)據(jù)可得到該項目接觸軌防護罩的工程數(shù)量。端部彎頭防護罩、絕緣支架防護罩、電纜接線板防護罩、膨脹接頭防護罩、接觸軌普通防護罩和支撐墊塊的工程數(shù)量分別為284套、82 614套、656套、2 736套、22 2124 m和555 878個。

7 總結(jié)

本文結(jié)合山地軌道交通的特點,提出了接觸軌防護罩的頂層設(shè)計指標,對接觸軌防護罩工程設(shè)計接口進行了分析,根據(jù)接觸軌防護罩的布置原則及方案,對工程數(shù)量進行了分析,并以某實際項目為例,分析該項目接觸軌防護罩的工程數(shù)量。