城轨交通柔性接触网接触线局部更换研究

葛铁军

城轨交通柔性接触网接触线局部更换研究

葛铁军

以深圳地铁1号线柔性接触网为例，介绍城市轨道交通柔性简单链形悬挂接触线局部更换标准、方案、施工工艺，有效地总结经验，为同行业接触线局部更换提供参考和技术支持。

城市轨道交通；柔性接触网；局部更换

0 引言

城市轨道交通架空接触网有柔性接触网、刚性接触网，柔性接触网有简单链形悬挂和简单弹性悬挂两种悬挂方式。简单链形悬挂主要有双承双导、单承双导2种方式，正常情况下接触线、承力索都承受12kN张力。

深圳地铁1号线正线接触网采用单承双导柔性简单链形悬挂，其中一期工程使用法国TLM进口CTA120接触线，线径13.2mm；二期工程使用国产CTA120接触线，线径12.9mm。深圳地铁1号线运行至今已10年，其中一期工程世界之窗上行A 端接触线在开通初期因被人防门夹伤，导致受电弓经过时接触线机械磨耗、电气磨耗加剧，最小残余直径至今为10.35mm ，磨耗百分比18.112%；二期工程固戍—后瑞下行供电臂因电客车故障短路跳闸，造成接触线严重烧损，最小残余直径为10.58mm， 磨耗百分比13.3%。

以上设备缺陷出现后，接触网专业及时对受损接触线进行补强处理，但鉴于短路高温及长期的放电拉弧，接触线材料晶体微结构的变化，必将导致接触线强度急剧下降。同时因接触线本身截面减小，在长期动态运行下存在断线塌网的安全隐患，为此，深圳地铁对世界之窗上行A端和固戍—后瑞下行区间损伤接触线进行局部更换。

1 接触线检修标准

深圳地铁参考铁运[2007]69号《接触网运行检修规程》，同时考虑国铁接触网跨距大、电压大、电流小，城市轨道交通接触网跨距小、电压小、电流大的特点，制定了接触线检修标准，见表1。

表1 CTA120接触线检修标准一览表

同一跨距内接触线单线不得有2个接头，且两接头间距不得小于10m， 接触线接头距定位点不得小于2m，双接触线的两接头错开1m安装；在同一锚段内接触线接头和补强的总数均不得超过下列规定（不包括分段、下锚接头）：

（1）锚段长度在800m及以下时，接触线单线接头最多为4个。

（2）锚段长度超过800m时，接触线单线接头最多为8个。

2 局部换线方案及工艺

2.1 接触线接头线夹选型

为保证新接触线与旧接触线连接处的耐受张力和受电弓平稳通过，经过比选局部换线选用天泽接触线接头线夹。

该接头线夹的特点如下：

（1）两接触线断面相连位置安装在线夹中间，由于线夹下表面独特的弧形（从两侧至中间下移），保护接触线断面不与受电弓相磨。

（2）线夹螺栓紧固力矩为65N·m，线夹咬合齿完全入槽，咬合力可达46kN。

（3）两接触线对接后，为减小该处线夹带来的集中负荷，在线夹正上方安装吊弦。

2.2 局部换线技术要求

局部换线技术要求如下：

（1）用接触线液压整直器将新线压直，消除接触线内应力。

（2）使用50-150自动万能卡线器时，应做好防滑防脱措施，且每组卡线器方向应一致。

（3）接触线不得有损伤、扭曲及硬弯，换线过程中严禁掰、折接触线。

（4）新旧接触线接头应紧密，用塞尺测量接口端缝隙不得超过1mm。

（5）接触线接头表面要平滑过渡，不得出现碰弓及硬点，并注入一层导电油脂，必要时用平锉打磨平整。

（6）天泽接触线接头线夹安装方式正确，螺杆应从内向外交替紧固，紧固力矩65N·m。

（7）作业结束前，应确认天泽接触线接头线夹处接触线全部入槽，且接触线下表面平齐。同时全面检查并调整施工影响范围内接触悬挂的技术状态，确认符合要求后，方可送电开通。

2.3 局部换线方案

方案一。该方案局部更换接触线长度约20m。

世界之窗上行A端和固戍—后瑞下行区间接触线损伤长度大于30mm， 以后者为例，利用天泽接触线接头线夹做接头，对受损接触线进行局部更换，长约20m。具体换线步骤如下：

步骤1：接触线烧伤点为RC20定位往罗湖方向1m 处。换线前，为确保换线前后接触线导高、拉出值一致，测量局部换线区段及两侧各2跨接触悬挂的技术参数，即测量RC18～RC21间定位及吊弦处导高、拉出值并做好记录。

步骤2：测量局部换线长度及截断点位置，并用记号笔在截断点位置做好标记：截断点位置分别为RC20定位机场东侧（深圳地铁1号线两终点站分别为罗湖站、机场东站，且同一锚段罗湖侧定位起锚）第1根吊弦往罗湖方向300mm处和RC19机场东侧第1根吊弦往罗湖方向300mm处，如图1所示。

图1 局部换线两截断点位置图

需要注意：为确保测量精度，必须使用钢卷尺进行测量，且测量过程中采用绑扎和人托的方法避免卷尺松弛造成测量误差。

步骤3：由于该方案局部换线长度不长，为确保新、旧线长度一致，换线前到现场测量需更换接触线的长度，并在两截断点处做好标记，测量误差保证在±3mm 内。然后在车辆段提前预制一段比测量数据长500mm 的新线，并在截断点做好标记（在新线持续15min承受12kN 张力情况下进行测量）。

需要注意：在库房截取1根比需求长度稍长的新接触线，在接触线中串入拉力计，并在接触线两端连接紧线器和手扳葫芦使接触线承受12kN张力。在接触线拉直15min 后，截取一段比步骤2中测量数据长500mm 的接触线，并在截断点处做好标记。由于接触线其自身应力在不承受外界张力情况下呈弯曲状态，为便于现场新线与旧线连接，提前用接触线液压整直器对距新线两断面各1000mm 范围内接触线进行内部应力消除处理，并对断面进行打磨，保证断面与接触线中轴线垂直无毛刺。

步骤4：拆除RC18～RC21接触线上所有线夹（含吊弦线夹、电连接线夹、定位线夹），同时为避免相邻不需更换的接触线因弛度过大对换线作业造成影响，在该段吊弦、定位处对不需更换的接触线安装单吊弦或铁线与承力索进行固定，定位管用Φ3.0铁线绑扎固定在腕臂上。

步骤5：在旧线两截断点两侧适当位置分别用50-150自动万能卡线器+防滑线夹+拉力绳+1.5T手扳葫芦（简称：卸载工具，下同）对接触线进行卸载（万能卡线器安装位置以距截断点1m位置为宜，详见图2），为避免手扳葫芦出现超拉现象，卸载时手扳葫芦受力即可。然后用接触线液压切割机对2个截断点进行垂直往上切割，并用锉刀和砂纸去除断面毛刺，确保断面平齐。

图2 旧线卸载示意图

液压切割机使用时需注意方向，保证两截断点靠下锚侧断面平齐。

步骤6：根据接触线接头线夹安装要求，首先用接头线夹将第1个截断点新线与既有线连接做接头（无张力做接头），然后在新线另一侧适当位置与既有线装好卸载工具使新线受力，最后用手将新线从第1个截断点开始向第2个截断点方向一直顺摸过去，确保新线不扭转并制作完成第二个接头，见图3所示。

步骤7：新线与既有线连接后，将卸载装置拆除，并在原位置重新恢复安装RC18～RC21间所有线夹。为消除接触线接头线夹自身重量造成的集中负荷而影响接触线弹性，通过接头线夹上方连接孔制作一双环节吊弦，见图4。

图3 换线示意图

步骤8：全面检查并调整施工影响范围内接触悬挂的技术状态。

图4 接触线接头线夹现场安装照片

（2）方案二。该方案局部更换接触线约100m。

具体换线步骤如下：

步骤1：首先确定需局部更换接触线的两截断点位置并用记号笔做好标记：截断点位置分别为LC65定位机场东侧第1根吊弦往罗湖方向300mm处和LC59罗湖侧第1根吊弦往罗湖方向300mm处，如图5所示。

图5 旧线截断点位置及卸载工具安装图

步骤2：拆除LC58～LC66接触线上所有线夹（含吊弦线夹、电连接线夹、定位线夹），同时为避免相邻不需更换的接触线因弛度过大对换线作业造成影响，在该段吊弦、定位处对不需更换的接触线安装单吊弦或铁线与承力索进行固定，定位管用Φ3.0铁线绑扎固定在腕臂上。

步骤3：利用放线工程车不带张力架设一段新接触线（新线一端先用钢线卡子并联固定在旧线上，并在每根腕臂上安装放线滑轮，用于新线架设），待新线架设至比需换线长度长6m左右时将新线截断，最后在新线两端用卡线器、拉力绳、手扳葫芦并接在旧线上，并串入一个拉力计，同时尽量使需局部更换的旧线中心点与新线中心点重合。

步骤4：接触线正常承受12kN 张力，为确保局部换线作业时新线与旧线等长，待拉力计张力显示为6kN 时，说明旧线与新线张力相同，此时对应于旧线截断点在新线做好标记。按标记位置将新线截断，去除多余部分，并对断面进行打磨去毛刺处理，详见图6。

图6 旧线卸载示意图

步骤5：在旧线两截断点两侧适当位置分别安装卸载工具对接触线进行卸载，然后用接触线液压切割机对2个截断点进行垂直往上切割，并用锉刀和砂纸去除断面毛刺，确保断面平齐。

步骤6：根据接触线接头线夹安装要求，首先用接头线夹将第1个截断点新线与既有线连接做接头（无张力做接头），然后在新线另一侧适当位置与既有线装好卸载工具使新线受力，最后用手将新线从第1个截断点开始向第2个截断点方向一直顺摸过去，确保新线不扭转并制作完成第2个接头，详见图7。

图7 新线连接示意图

步骤7：拆除卸载装置，并恢复安装LC58～LC66间所有线夹。在接头线夹上方连接孔制作一双环节吊弦，最后检查接头线夹入槽情况、紧固力矩、导高拉出值等技术参数，并对接头线夹做好防松标记。

3 结论

接触线的质量直接影响弓网关系和电客车运行安全，深圳地铁1号线运行至今已10年，在这10年里及今后因电客车受电弓短路故障、碳滑板磨耗不均、接触线硬点、接触线弹性不均及正常弓网摩擦均会逐步加剧接触线磨耗，降低接触线的载流能力和机械能力。为确保电客车运行安全，对磨耗严重的接触线采取更换措施。在大修初期采取整锚段换线成本高且施工难度大，采取局部换线是优中之选。方案1具有换线长度易控制、操作流程简单、风险小、耗时短的优点，方案2较方案1换线长度不易控制、设备涉及范围大、耗时较长，但适用于磨耗范围大区段，可大大减少接触线接头线夹在线数量，降低接触线接头线夹松脱的安全隐患。

[1]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都：西南交通大学出版社，2002.

[2]铁运[2007]69号 接触网运行检修规程[S].

Taking the flexible overhead contact system of Line 1 of Shenzhen Metro as an example, the paper introduces standards, schemes and construction process for partial replacement of contact wire of overhead contact system with catenary suspension for urban mass transit, summarizes effectively the experiences which provide the reference and technical support for partial replacement of contact wire of overhead contact system.

Urban mass transit; flexible overhead contact system; partial replacement

U225.4+1

：B

：1007-936X(2015)04-0007-04

2014-11-27

葛铁军.深圳地铁集团有限公司运营总部，工程师，电话：13420926478。