城市轨道交通跨座式单轨接触网施工技术

罗智刚

（中铁电化局城铁公司，北京市100010）

城市轨道交通跨座式单轨接触网施工技术

罗智刚

（中铁电化局城铁公司，北京市100010）

跨座式单轨交通技术在重庆城市轨道交通较新线一期工程中率先在国内采用，为国内首创，填补了国家在该技术领域的空白。该线一期工程于2004年6月28日开通试运行，开通以来，单轨跨座式供电系统及接触网系统运营良好。通过对跨座式单轨接触网的实践研究，从施工方法、工艺流程、质量控制等几个方面对跨座式单轨接触网施工技术进行了介绍。以较新线一期工程为例，结合监测数据，介绍了跨座式单轨接触网的施工技术具体应用，有关经验可供相关专业人员参考。

城市轨道交通；跨座式单轨；接触网施工技术

0　前言

跨座式单轨接触网受流模式不同于传统轮轨交通所采用的第三轨或架空接触网模式，是一种全新的城市轨道交通接触网受流模式。跨座式单轨接触网系统的T型汇流排是该系统主要载流元件。除正极受流接触网外，设置专门的负极回流接触网（回流轨）。正负极接触网结构相同。接触网位于轨道梁侧面中部并被车体完全包络，平行轨道粱中心线方向呈“之”字形布置，接触受流面相对轨道粱侧面向外，受电弓相对轨道粱侧面向内与接触网接触线摩擦受流，电压等级为直流1 500V。

1　跨座式单轨接触网施工方法

跨座式单轨接触网采用轨道梁侧面刚性接触悬挂方式，电压等级为直流1 500 V，列车采用DC1 500 V重庆独轨模式供电。其主要组成部分（但不限于）绝缘子、整体夹持T型汇流排、和接触线等，以及隔离开关、避雷器和直流馈线电缆、回流电缆等辅助设施。

跨座式单轨轨道交通接触网与其它形式的接触网一样，是无备用供电设施，必须保证其良好的性能和弓网关系。由于接触网完全被车体所包络，接触网的安装空间很小，既要满足绝缘距离的要求，又要满足车辆限界的要求，对设备制造精度、安装精度要求很高。

1.1跨座式单轨接触网技术要求

（1）系统构成及工程范围

接触网系统是由接触轨悬挂及附属设施组成。接触悬挂主要由（但不限于）绝缘子、整体夹持T型汇流排、接触线、各种紧固件以及接触悬挂其它零件组成；附属设施主要由（但不限于）隔离开关、避雷器、分段绝缘器、车体接地板、馈线（回流）电缆、避雷器连接电缆、电连接电缆、车体接地电缆以及各种必要的连接、紧固件等组成。

（2）系统参数

额定电压：DC1 500 V；

额定电流：DC3 600 A；

电压波动范围：DC1 000～DC1 800 V。

（3）技术要求

由于单轨跨座式接触网的特殊性，接触网安装范围必须严格控制在车辆、建筑及轨道梁限界范围内，并满足绝缘距离要求。

接触网支持点间距取值范围一般为2.0～3.0 m，在道岔区和特殊轨道梁区段需特殊布置，以保证良好的受流。

拉出值主要由集电器滑板工作宽度、限界及绝缘距离要求来决定，一般为60 mm。在膨胀接头处，两根汇流排平行排列，实现集电器平稳过渡。

为实现对接触悬挂的温度补偿，接触网伸缩单元长度一般为70～150 m，并在其中间部位设置中心锚结。

高架区段加强防雷保护，避雷器的安装应综合考虑城市景观，避雷器的设置原则及要求如下：

在高架或地面牵引变电所馈电线上网点附近设置避雷器，以防止雷电波侵入变电所。避雷器应可靠接地，接地电阻应不大于10 Ω。

当列车在车站、维修基地停靠时，车体通过车体接地板接地，形成保护回路。接地板通过电缆与车站综合接地网相连，使车体可靠接地，接地电阻应不大于4 Ω，以保证人员及运营安全。

1.2施工工艺

跨座式单轨接触网施工工艺流程为：轨道梁测量→支持绝缘子检测安装→汇流排安装→汇流排焊接→接触线安装→悬挂调整→完工测试→冷滑检查→送电开通，见图1。

图1　跨座式单轨接触网施工工艺框图

1.2.1轨道梁测量

利用钢卷尺和钢板尺对轨道梁的预埋件进行精确测量，测量误差允许范围为±1 mm。

（1）轨道梁方位的确定：轨道梁小里程方向为前端，大里程方向为后端；面对大里程方向，轨道梁左侧为正极侧，右侧为负极侧。测点：从小里程方向往大里程方向依次为：1、2、3…，见图2。

图2　轨道梁方位的确定

此处需注意的是：当梁的方向未标明时，应先假设一个方向，并在轨道梁上、记录表格上标识假设的方向。在上线测量时，如发现标注的轨道梁方向与现场实际方向不一致时，应及时修正轨道梁测量数据。

（2）测量方法

轨道梁绝缘子预埋件处对应走行面宽度的测量，用专用测量尺测量轨道梁走行面的宽度。用专用测量尺测量轨道梁上绝缘子安装部位的凹陷深度。用专用测量尺测出上预埋管距走行面的距离，再测出上下预埋管间的距离。用钢直尺测出车体接地板的预埋管距接触网凹面角处的距离。测量两相邻绝缘子的预埋管间距，并与设计图纸核对。检查安装电缆桥支架的预埋管是否已预埋，有否被混凝土遮盖，管内是否被混凝土堵住。检查轨道梁上PVC管是否已按设计预埋（预埋管方向应是靠近且背离绝缘子，朝反方向），且利用实际使用的直流电缆检查预埋的PVC管是否通畅。

1.2.2支持绝缘子检测及安装

绝缘子安装前，要对其进行外观检查，如有无瓷体损伤、裂纹以及金具部分的损伤、瓷体与金具部分连接是否紧固及镀锌等问题，再利用专用检测平台对绝缘子的高度进行检测。绝缘子出库前，应按规范进行绝缘电阻测试和耐压试验。绝缘子的绝缘测量比例为100%，电阻值不得小于500MΩ。绝缘子的耐压试验比例为5%，试验电压为8 kV，试验时间为1 min。

绝缘子安装前，根据测量的轨道梁凹陷深度进行选配绝缘子，同时，注明橡胶垫的型号及数量。安装时，先根据绝缘子安装作业表选择绝缘子、固定压板型号、橡胶垫数量及型号进行安装。

1.2.3汇流排安装

根据轨道梁测量数据进行汇流排预配，按照预配表数据进行汇流排的安装。先安装中锚位置的汇流排。中心锚结安装完毕后，依次向两端安装标准长度汇流排，同时补齐绝缘子上固定压板。

当伸缩单元中存在分段绝缘器时，先从中锚处向分段绝缘器处安装汇流排，然后安装分段绝缘器。此时无需调整分段绝缘器。然后继续汇流排的安装直到膨胀关节处。中心锚结线夹应在安装该处汇流排时同时安装牢固，且中锚线夹与绝缘子金具应贴合紧密。

安装汇流排固定压板时使与绝缘子金具之间的齿与槽啮合密切。汇流排与固定压板间在水平方向应留有2 mm的间隙，在垂直方向的间隙应满足拉出值及汇流排伸缩的要求。

1.2.4汇流排焊接

用氩弧焊对汇流排接头进行焊接，焊接后需进行无损探伤，若有缺陷需进行修补的，必须进行修补后再进行探伤，经全部检测合格后方可进入下道工序。

1.2.5接触线架设

接触线架设时采用“双线并列架设”工艺，正、负极的接触线同时架设，见图3。

1.2.6悬挂调整

用跨座式单轨接触网专用悬挂调整尺进行接触网的导高、拉出值的测量和调整。

导线高度调整：根据测量结果确定需调整高度的定位点位置，适当增加或减少绝缘垫的数量，一般情况下2 mm绝缘垫实际调整高度约为1.7 mm，3 mm绝缘垫实际调整高度约为2.3 mm。

图3　接触线架设示意图

拉出值调整：对于拉出值超出允许偏差的通过更换绝缘子孔位和调整压板位置的方法调整拉出值，使其符合要求，最后复核导线相对走行面坡度是否满足小于7/1 000的要求。

2　质量检查

跨座式单轨接触网的质量检查主要是对导高和拉出值的复核、汇流排的自由伸缩情况以及弓网配合情况的监测。

导线高度测量：将汇流排压板螺栓拧紧后，使用悬挂调整尺测量出每处定位点的导线高度，判断其是否超出限界要求，另外还需计算相邻定位点导线高度是否满足导线坡度不大于1/1 000的要求，以及车辆段处不大于3/1 000的要求。

拉出值测量：使用专用检测尺测量出每处定位点的实际拉出值，与施工作业表中标注的该定位点设计拉出值相比较，判断其是否在允许偏差范围内。拉出值允许偏差为±3 mm，但拉出值在任何时候不得超出±60 mm范围。

测量膨胀关节两定位点处接触线高度及拉出值，并复核与膨胀关节相邻的定位点接触线高度。为了使受电弓在膨胀关节处能平滑过渡，通过使用调直器对关节汇流排进行调整，保证关节定位点外非支接触线高度低于工作支，即使两支接触线的等高点始终位于两绝缘子之间。

复核膨胀关节能否自由伸缩，汇流排并联卡子有无变形现象，非支汇流排末端是否与工作支有摩擦现象，接触线等高区段夹板螺栓是否抵触现象，膨胀关节末端高差调节满足设计要求。

3　跨座式单轨接触网施工常见的问题及质量控制措施

（1）汇流排焊接接头距定位点的距离不满足伸缩要求。

汇流排焊接接头与定位点之间的距离必须要满足伸缩要求（即大于250 mm），因铝汇流排受热后的膨胀系数较大，其伸缩量也较大。在施工过程中，由于前期测量的累积误差和后续轨道梁架设及调整过程中梁缝的偏差，可能会导致伸缩间距不能保证。

质量控制措施：a.控制轨道梁测量误差，防止累积误差过大。b.安装前进行跨距复核。

（2）汇流排下压板倾斜不垂直、上下压板卡滞汇流排。

汇流排热胀冷缩时会发生卡滞现象，主要原因是施工时未能按规定要求预留汇流排固定压板与汇流排之间的间隙。

质量控制措施：a.现场施工时，严格按照设计要求调整汇流排压板和汇流排之间的间隙值，使汇流排能自由伸缩。b.设立班组兼职质量督导人员进行监督。

（3）关节末端并联卡子卡滞汇流排。

膨胀关节汇流排依靠关节末端并联卡子进行固定，因并联卡子的结构设计较易变形，经常发生并联卡子卡滞汇流排的现象，严重时会导致非工作支超高从而出现打弓现象。

质量控制措施：a.并联卡子在膨胀关节调整完毕后的最后一道工序安装。b.建立对并联卡子状态的跟踪台帐。

（4）道岔处接触网弓网关系不良好。

道岔处接触网是跨座式单轨接触网的重点与难点，其调整需要经过长期的不断观测和调整才能完成。

质量控制措施：a.施工时反复精细调整。b.在列车运行一段时间后进行在线检测并进行进一步的精调整。c.建立道岔接触网的状态台帐进行跟踪与调整。

4　结论

跨座式单轨接触网是我国继架空柔性接触网、地铁刚性接触网、第三轨接触网后的又一种新的取流制式，其施工、检验都尚处于探索阶段，只有通过不断的实践去发现问题并解决问题，从而将跨座式单轨接触网熟练掌握并应用于后续类似工程中。

U239.3

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1009-7716（2015）05-0161-03

2015-01-15

罗智刚（1984-），男，四川资中人，工程师，从事城市轨道交通电气化施工管理工作。