解決城軌交通接觸網雙線同架時弛度相同的難題

摘要：對城軌接觸網雙線同時架設過程中的雙線張力和弛度相同問題進行了探討，提出了相應的解決辦法，并在鐵科院城軌實驗線施工中得到了較好的應用。
關鍵詞：城軌交通；接觸網；雙線同架；弛度

1 引言
鐵科院環行鐵道城軌車輛實驗配套工程是為我國城市軌道交通車輛進行檢測評估的第一條實驗線，由中鐵電氣化局集團公司于2002 年8 月建成。由于城軌交通接觸網采用1 500 V 直流供電方式，它具有低電壓大電流的特點，接觸網懸掛類型采用“雙承力索+雙接觸線”或“單承力索+雙接觸線”的形式。受電弓取流大，因此從雙接觸線的取流必須盡量均衡，否則取流大的接觸線就容易燒斷或縮短使用壽命。而雙線取流是否均衡的關鍵在于兩線的弛度是否相同，即兩線承受的張力是否相同。在鐵科院環行鐵道城軌車輛實驗配套工程接觸網架設中，經過分析和反復實驗，總結出一套雙線同時架設新的施工方法，解決了雙線同時架設的張力和弛度相同的難題。
2 影響雙線張力相同的因素
2.1 放線架張力控制是否一致
雙線同時架設時，兩個線盤的張力控制如果不同，導線在架設的過程就會起伏彈動，雙線的初延伸量也會不同。由于在放線過程中造成的初延伸量不同值無法確定和測量，即使下錨時雙線的張力相同，下錨完成時達到了雙線等長、等弛度，但等兩線各自延伸到位后（雙線各自總的初延伸量可以認為相等）雙線總長會由相等變為不等，導致兩線承受張力不同，兩線的弛度也就會不同。
2.2 雙線是否始終處于等高位置
在架線過程中，雙線始終處于等高很關鍵，懸掛點等高尤為重要，如圖1 所示。



圖1 雙線架設懸掛點不等高示意圖
A、B 為線1 在一跨的兩臨時懸掛點，C、B 為線2 在同一跨的兩臨時懸掛點。線路跨距為l，兩
作者簡介：付譽斌（1973-）， 男， 江西人，中鐵電氣化局線的張力假設相同。線1 的懸掛點高差為hAB，線集團第二工程有限公司，工程師，湖北襄樊441003，電話：2 的懸掛點高差為hCB，假設兩線在左邊懸掛點高0710-3340416 。差為hAC，右邊為等高懸掛，F 為兩線的斜弛度（張解決城軌交通接觸網雙線同架時弛度相同的難題力相同情況下兩線斜弛度是相同的）。可以推知兩線在未倒入線夾前的任意一垂直面內的弛度f1 等同于f2。根據有關公式可以求得線1、線2 在該跨的實際長度L1、L2 分別為
L1=l+8F2/（3l）+hAB 2/（2l） （1）
L2=l+8F2/（3l）+hCB 2/（2l） （2）
hAC=hAB -hCB

從上面公式可推出兩線在該跨的實際長度差△L：
△L=L1-L2= hAC 2/（2l）+hAC×hCB/l 可見，只有當hAC =0 或hAC+2 hCB=0 時，△L=0。要滿足第二個條件需要增加繁瑣的測量工作，因此施工現場舍棄第二個條件。即施工時認為只有懸掛點A、C 等高，線1、線2 在該跨的實際長度才相同。所以，即使兩線張力相同，跨距相同，但兩線的臨時懸掛高度不同也會造成兩線不等長。在兩線正式倒入支撐線夾或定位器后，由于兩線的長度不同，雖然這時兩線的懸掛點是等高的，但造成兩線的張力及弛度最終不相同了。
2.3 放線滑輪的摩擦力是否相同放線滑輪的摩擦力會抵消一部分張力，在同一線的承受張力就不同，那么兩線的弛度也就不同了（弛度與張力成反比關系）。
2.4 斷線位置是否準確
造成兩線不同弛度的最大影響因素是由于兩線下錨張力不相同、造成斷線位置不準確，從而雙線不等長，較短的導線承受較大的張力，而較長的導線承受較小的張力，雙線弛度也就無法相同了。
3 解決辦法

線1 線2

圖2 起錨示意圖

3.1 采用聯動控制張力的放線架組
在兩線架設的過程中，兩線盤的張力控制應始終相同。在鐵科院城軌實驗線接觸網雙線架設中，采用的是聯動控制張力的放線架組，即用同一張力操作機構，同時控制兩個不同線盤。兩線盤的張力在任何時候都是相同的。
3.2 采用雙線放線滑輪
采用雙線放線滑輪的優點是使雙線在各懸掛點高度始終相同，并且滑輪對兩線的摩擦力也基本相等。因此在放線架控制張力相等、跨距相同的條件下，雙線在每跨內的實際線長也相同，兩線在架線過程中始終能保證張力、弛度相同。
3.3 平衡下錨張力在鐵科院城軌實驗線的接觸網雙線架設中，起錨時（見圖2）按正常施工工藝進行，按裝配圖組裝各零件。下錨時為使張力相等可以用張力計測定，但比較麻煩，所需機具較多。在鐵科院架線施工中，中鐵電氣化局集團公司用平衡輪、3 t 葫蘆等組裝了一套簡易下錨張力平衡裝置（見圖3）。
下錨張力平衡裝置把兩線串連成一個整體，緊動3 t 葫蘆時，兩線的張力始終相等。當下錨墜砣串b 值達到要求時，停止緊線，以平衡輪中心為一端點在兩線上各量取一等長距離，作好標記，作為兩線等長參考點。計算并扣除兩線組合零件長度后，找準并標記好斷線位置，然后按正常施工工藝進行斷線、制作終端、下錨零件連接，雙線下錨完成。當下錨平衡張力用的鋼絲繩足夠長（15 m 左右），并且緊線器的位置恰當時，完全可以做到只利用下錨張力平衡裝置的一套3 t 葫蘆，雙線下錨一次到位。
4 小結
在鐵科院城軌實驗線接觸網承力索、接觸線架設施工中，起、下錨側均不做臨錨，并采用雙線同時架設的方法。這樣不僅提高了施工效率、節約了機械和人力的投入，而且解決了控制雙線等張力、等長、等弛度的難題。該方法實施簡便、施工質量好，優化了雙線同時架設施工工藝，保證了雙線同時架設一次到位，達到設計要求。

參考文獻：
[1] 于萬聚. 接觸網設計及檢測原理[M]. 北京. 中國鐵道出版社,1993.
[2] 鐵道部電氣化工程局勘測設計處. 電氣化鐵道設計手冊接觸網[M]. 北京：中國鐵道出版社,1983.