分析刚性接触网布置方式

摘要：某隧道接触网悬挂在广铁集团管内首次采用了刚性悬挂。刚性悬挂在铁路领域应用较少，目前还没有成熟的检修工艺和维修标准，也没有运行经验，因此，有必要对接触网刚性悬挂进行学习和探讨。

关键词：刚性接触网；布置方式

中图分类号： C35 文献标识码： A

一、接触网刚性悬挂系统结构

系统主要由定位绝缘装置、中间悬挂装置、中心锚结、汇流排、膨胀接头和刚柔过渡装置组成。

1、定位绝缘装置

定位绝缘装置由调整底座、悬挂绝缘子和接地装置构成，其主要功能有以下几点。

（1）利用调整底座进行精准定位调整接触导线不带张力，因此整个悬挂系统的稳定性取决于底座的稳定性，所以底座采用了钢结构底座。该底座结构简单，与汇流排的连接更牢固、稳定性更高。

（2）绝缘子完成系统绝缘

为了满足防护绝缘子和汇流排的需要，绝缘子采用的是SMC 工程模压塑料，机械性能和电气性能得到提高。

（3）采用接地装置完成系统接地采用圆钢将所有的调整底座联接，并进行接地处理。

2、中间悬挂装置

中间悬挂装置主要由中间悬挂点构成，使汇流排可以顺线路方向窜动，而不能上下、左右移动（或转动） ，减少了汇流排因自重带来的预挠度，如图 2 所示。

3、 中心锚结

在汇流排中间部位安装中心锚结，防止汇流排向两侧伸展或收缩。

4、汇流排装置

架空刚性悬挂中，汇流排是关键部件，每一段汇流排之间用中间接头连接，构成刚性悬挂的每一个锚段。汇流排装置由汇流排和中间接头构成，其主要功能有二：即由汇流排和接触导线组成封闭截面形成刚性悬挂，汇流排夹持接触线有利于受电弓取流。

5、膨胀接头

膨胀接头用于补偿汇流排系统因热胀冷缩而产生的长度变化， 并保证电流良好续接， 使得受电弓能平滑过渡， 如图 5 所示。

6、 刚柔过渡装置

江门隧道内的接触线是嵌入在汇流排内且不带张力；而隧道外的接触线却富有张力，是由承力索通过吊弦悬挂起来的，承力索同样有张力。这就需要在隧道端口处设置刚柔过渡装置消除隧道内外的差异，使机车受流平稳。从图 6 中可以看出，刚柔过渡装置由铝排加工制造，顶面加工成不同深度的切槽，以逐步减小惯量和增加末端的弹性。需要将其安装在刚性网和柔性网的过渡处，避免产生硬点，并安装螺栓来保证夹口夹持力；而底部设计成缺口结构用来放置接触线接头线夹， 防止因柔性网张力造成接触线在铝排内滑动。首先嵌在汇流排内的接触线先脱离汇流排，与隧道外的接触线并行 10～15 m 后， 再使用并沟线夹， 将其固定于承力索上。然后通过调整并行段的双线夹，保证作用于受电弓上的接触压力是连续变化的，从而保证机车受流的连续性。

7、主要零部件及其功能

接触网刚性悬挂主要的零部件及其功能如表 1 所示。

二、接触网刚性悬挂的特点

1、结构简单

与传统的柔性悬挂相比，刚性悬挂没有承力索、吊弦和下锚补偿装置。由于不需要补偿下锚，因此锚段关节结构也比较简单，容易实现电分段功能，使整个接触悬挂非常简洁。

2、安全可靠

由于无下锚补偿张力，刚性悬挂不存在汇流排断裂和接触线断线的现象，使线路更加安全可靠，避免了柔性接触网的钻弓、不均匀磨耗、高温软化和其他弓网故障造成的断线事故，因此，刚性接触网故障一般是小范围的点故障。

3、维修方便、成本低

对接触网刚性悬挂而言，隧道净空小、维修工作量小，日常维护主要是对连接件的紧固和对关键部位的数据进行调整，即对各连接螺栓进行紧固和对悬挂的关键设备进行调整恢复。由于刚性悬挂各零部件连接牢靠、数据变化小，且悬吊装置具有水平和垂直双向调节功能，便于刚性悬挂拉出值和导高的调节。因此，无论是日常维护、事故抢修，还是更换接触导线等，刚性悬挂的工作量都比柔性接触网减少很多，其维护成本也就相应较低。

4、风险大、要求高、无工艺标准

除了上述的几个优点外，刚性悬挂也存在不足之处，主要有：①设计、施工有一定的风险；②对设备和线路环境等有较高的要求；③刚性悬挂作为一项新技术，目前还没有检修工艺和维修标准。

三、刚性接触网磨耗改善技术措施

地铁第一条投入使用的架空刚性接触网为广州地铁 2 号线。因其相对柔性接触网，具有结构简单、安装与维护保养简便，故障率低等特点，在后续的国内城市地铁建设中得到广泛运用。 但在运营过程中， 其接触线与电客车受电弓局部磨耗问题日益凸显。为此，杭州地铁 1 号线接触网工程在实施前，就一些具体方案的选择做了优化。

1、刚性接触网平面布置形式

某地铁 1 号线刚性接触网绝缘子全线采用了弹性绝缘悬挂装置，其主要由夹持件（悬挂汇流排） 、天然橡胶（弹性元件减小刚度） 、硅橡胶与玻璃纤维增强环氧树脂（电气绝缘）组成。如图 3 所示。

四、接触网电气分段优化布置设计

（2）牵引变电所所处车站为始发站，绝缘锚段关节电分段宜设置在小里程端截面（上、下向） ；牵引变电所所处车站为终点站， 绝缘锚段关节电分段设置，以站前、站后折返需要，并考虑线路延长等因素， 以正线道岔为基准， 设置在大里程端 （上、下向）保证交路循环。

结束语

本文通过接触网刚性悬挂系统结构、接触网刚性悬挂的特点、刚性接触网磨耗改善技术措施、接触网电气分段优化布置设计进行了简要分析，仅供参考。