接觸網短吊柱腕臂安裝形式探討

胡衛

摘要：在接觸網工程施工中，經常會遇到小線間距的兩線路間安裝吊柱腕臂的情況，小限界吊柱腕臂安裝必須考慮吊柱及腕臂各項技術參數滿足受電弓運行要求。文章從線間距等于4.0m和線間距小于4.0m兩種情況對吊柱腕臂安裝進行分析，明確吊柱腕臂安裝應從哪些方面著手，從而保證吊柱及腕臂各項參數能滿足受電弓運行要求。

關鍵詞：短吊柱；腕臂安裝形式；受電弓；動態包絡線；接觸網工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：U225 文章編號：1009-2374（2016）09-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.045

1 概述

隨著電氣化鐵路所占鐵路比重的不斷加大，電氣化鐵路工程中遇到的實際問題越來越多，其中小限界處吊柱腕臂安裝就是一個經常遇到的問題，稍有不慎，就有可能造成弓網事故。新建鐵路或改建鐵路硬橫梁吊柱腕臂設計、安裝，上跨橋下吊柱腕臂設計、安裝，都必須考慮吊柱及腕臂各零部件是否對電力機車受電弓造成影響。本文通過介紹腕臂與受電弓的相對位置關系，分析影響弓網關系的主要因素，探討吊柱及腕臂設計、安裝形式，為短吊柱及腕臂安裝提供參考。

2 機車受電弓

2.1 受電弓的弓頭輪廓線有關參數

一般情況下：160km/h時速的受電弓本體弓頭長度為1950mm，受電弓弓頭工作寬度為1450mm。

2.2 受電弓動態包絡線

受電弓動態包絡線是指受電弓沿接觸線動態運行時可能觸及的范圍。簡言之，就是受電弓可能出現的動態運行軌跡。接觸網與受電弓的關系為動態關系，電力機車運行過程中，受電弓除沿鐵路線路平行運行外，還有向上的抬升量、向左右方向的擺動量，且其抬升量和擺動量隨著線路情況以及機車的運行狀態的不斷變化而變化，對160km/h運行區段，一般按照受電弓左右各擺動250mm、上下波動200mm的動態包絡線考慮其對接觸網的影響。針對不同行車速度，其受電弓左右擺動量和上下波動量不同，分析弓網關系時，必須按最大擺動量和最大抬升量進行分析。

3 吊柱及腕臂結構

這里所說的吊柱是指硬橫跨下安裝的吊柱或上跨橋底部安裝的吊柱，腕臂包括平腕臂、斜腕臂和腕臂支撐及其零部件組成的接觸網支撐結構，以中間柱為例，其結構形式如圖1所示。一般情況下，當吊柱安裝位置距鐵路限界足夠大時，腕臂安裝就能有充分條件滿足受電弓運行要求，但是當吊柱安裝限界受限時，就必須考慮腕臂安裝是否對受電弓運行造成影響。

1.吊柱；2.平腕臂；3.斜腕臂；4.腕臂支撐；5.棒式瓷瓶；6.定位管；7.定位器；8.受電弓

圖1 吊柱及腕臂結構圖

4 吊柱及腕臂安裝影響弓網關系的主要因素

吊柱及腕臂安裝受限制主要存在于小限界的地方，當吊柱安裝在線間距較小的兩條線路之間時，必須考慮既要保證線路接觸網懸掛要求，又要保證吊柱對線路及接觸網受電弓不侵限。

以直線區段兩線間距較小情況為例，根據實際線路大多數情況，可分兩種情況進行分析：一種情況是線間距為4.0m；另一種情況是線間距小于4.0m，這種情況一般是在有渡線的地方。

4.1 線間距4.0m的情況

當線間距4.0m的兩線路間安裝吊柱、腕臂時，首先必須考慮吊柱對線路的限界是否滿足受電弓運行要求，以圖2為例，假如線路1和線路2均為直線段，則受電弓中心和線路中心重合。如果將吊柱安裝在兩線路間的中心位置，吊柱垂直線路方向寬160mm [參照通化（2008）1401-V]，則其側面限界為1920mm。受電弓長度是1950mm，左右擺動250mm，受電弓端部距吊柱水平距離≥695mm，能滿足受電弓限界要求和電氣絕緣距離要求。

因吊柱限界較小，腕臂安裝必須考慮是否對受電弓造成影響，以圖2中線路1為例，分析如何進行腕臂組裝。

4.1.1 腕臂下底座安裝高度L的確定。按設計要求，先明確接觸線設計高度H，再根據受電弓最大抬升200mm，最大擺動量250mm，受電弓接觸角距斜腕臂瓷瓶距離不小于300mm，確定下腕臂底座安裝高度L。

4.1.2 確定腕臂上底座安裝高度L+L1。按設計要求，先確定接觸線高度H和結構高度h，再根據平腕臂管徑、承力索座相關尺寸確定上腕臂安裝高度L+L1。

4.1.3 斜腕臂安裝的角度，盡可能平行受電弓接觸角（受電弓接觸角與水平面夾角40°）。

4.1.4 確定定位管安裝高度。

4.1.5 根據定位管安裝高度、接觸線設計高度和接觸線設計拉出值選擇合適的定位器。

4.1.6 平腕臂及其上面安裝的所有零部件距硬橫梁梁底（或上跨橋橋底）不小于500mm。

圖2 線間距為4.0m處短吊柱腕臂安裝分析圖

4.2 線間距小于4.0m的情況

線間距小于4.0m時，這種情況一般在渡線和正線相鄰處且吊柱在渡線和正線之間，首先必須考慮如何保證吊柱不對受電弓造成影響，然后考慮腕臂的組裝方式。以圖3為例進行分析。

4.2.1 確定吊柱底面距鐵路軌頂垂直距離。圖3中，線路1與線路2線間距小于4.0m，以線路2安裝腕臂為例進行分析。因兩線路間線間距較小，其吊柱側面限界無法保證線路1受電弓運行要求，為此必須對吊柱底部做抬高處理。為保證線路1受電弓最大抬升時（最大抬升量200mm）不觸碰線路2吊柱，并保證與吊柱間有不小于300mm的絕緣距離，吊柱底部距軌面垂直距離L應不小于（H+200+300）mm。

4.2.2 確定下平腕臂（用于安裝定位器）底座的安裝高度。限位定位器的限位抬升一般為受電弓的最大抬升量，下平腕臂底座安裝高度必須保證受電弓在最大抬升及擺動時，支持裝置的任何設備不得侵入受電弓動態包絡線。下平腕臂底座的安裝高度必須能保證腕臂下邊緣不小于（H+200×1.5）mm。下平腕臂與上平腕臂通過腕臂支撐連接。

4.2.3 確定上平腕臂底座的安裝高度。按設計要求，先確定接觸線高度H和結構高度h，再根據平腕臂管徑、承力索座相關尺寸確定上腕臂安裝高度L+L1。

4.2.4 斜腕臂的安裝。斜腕臂底座緊鄰下平腕臂底座安裝，斜腕臂的上端套管雙耳置于上平腕臂上承力索座和腕臂與瓷瓶接頭的中間位置。

4.2.5 上平腕臂及其上面安裝的所有零部件距硬橫梁梁底（或上跨橋橋底）不小于500mm。

圖3 線間距小于4.0m處短吊柱腕臂安裝分析圖

5 結語

上述短吊柱腕臂的分析情況在接觸網工程施工中是會經常遇到的，針對不同的限界情況必須做具體分析，選擇合適的安裝方式。上述分析的情況是以直線區段為例進行分析的，如果遇到曲線時，必須考慮外軌超高對弓網關系的影響。本文所述吊柱腕臂裝配主要是從裝配中應該考慮的主要因素進行分析的，實際裝配中，只要能保證吊柱及腕臂各項技術參數能滿足受電弓運行要求，接觸網短吊柱腕臂安裝也可采用其他的形式。

參考文獻

[1] 鐵道部經濟規劃研究院.接觸網鋼管硬橫跨安裝構造圖（吊柱安裝方式）[S].2008.

[2] 于萬聚.高速電氣化鐵道接觸網[M].成都：西南交通大學出版社，2002.

[3] 中國鐵路總公司.鐵路技術管理規程[S].2014.

（責任編輯：王 波）