城市軌道交通剛性懸掛匯流排系統卡滯原因及解決措施淺析

李紅

摘 要：剛性懸掛匯流排系統屬于城市軌道交通地鐵供電系統的重要部分。受電弓與匯流排之間的正常取流、良好匹配是影響系統的非常重要的因素。隨著剛性匯流排系統的廣泛應用，匯流排系統卡滯、拉弧放電、系統防腐等問題也日漸增多。本文從匯流排系統卡滯方面進行分析和探討，提出解決的方案和思路。

關鍵詞：城市軌道交通;剛性懸掛;匯流排卡滯;解決措施

中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）08-0134-02

0 引言

從1999年廣州地鐵二號線開通運營以來，剛性匯流排系統以其結構簡捷、運行可靠、維護方便等優點在我國各大城市的地鐵線路中廣泛應用。架空剛性懸掛匯流排系統屬于城市軌道交通地鐵供電系統的重要部分。架空剛性受流一般由架空式剛性懸掛和受電弓構成一對摩擦副。受電弓與匯流排之間的正常取流、良好匹配是影響系統運行和壽命的非常重要的因素。隨著剛性匯流排系統的廣泛應用，匯流排系統卡滯、拉弧放電、系統防腐等問題也日漸增多。

匯流排系統卡滯不僅會抑制匯流排在線路中的正常伸縮竄動，還會引起接觸網系統技術參數發生變化，嚴重時造成槽鋼底座變形、連接螺栓變形、絕緣子開裂等問題，給列車正常運行帶來隱患和風險。圖1、圖2分別列舉了底座螺栓變形、絕緣子開裂的現象。本文主要從匯流排系統卡滯方面著手，進行分析和探討，提出解決的方案和思路。

1 影響匯流排系統卡滯的常見因素及原因分析

1.1 架空接觸網應用工況環境

匯流排系統通常采用垂直懸掛安裝方式，隧道空間以及土建結構形式決定了接觸網斷面的限界、拉出值等參數確定范圍。在小曲線、錨段關節以及坡度變化比較大的地段，由于拉出值布置、抬升值范圍、曲線處軌外超高等因素影響，匯流排與匯流排零部件之間的卡滯現象明顯多于線路的直線段和平直段。

1.2 施工工藝等環節因素的影響

架空剛性懸掛的施工難度與柔性相當，但施工精度要求要高于柔性懸掛。剛性匯流排的安裝是剛性接觸網安裝的重要施工工序之一，剛性匯流排的施工安裝質量對匯流排系統的安裝、運行效果影響來說非常大。正常施工過程中，在匯流排安裝時，要求匯流排的上平面與定位線夾固定面要保持水平，同時定位線夾的加持力方向也要和匯流排保持垂直，保證匯流排與走行軌面水平。安裝中的垂直懸掛點、跨中的匯流排中間接頭，都會影響匯流排因溫度變化引起的正常竄動。小曲線、道岔處以及錨段關節的位置，匯流排的彎曲半徑變小，人工彎曲后的匯流排使得匯流排極易產生恢復原狀的反彈力，并將這種力作用于匯流排本體上擠壓定位線夾，一定程度上造成匯流排與定位線夾之間的卡滯。

1.3 運行環境對匯流排系統的影響

地鐵列車在地下相對封閉的隧道內運行，行車速度容易產生活塞風，使隧道內的灰塵、污物容易附著在匯流排上，經過日積月累，定位線夾與匯流排的接縫位置形成塵垢。隨著隧道環境潮濕、嚴重處出現露水現象，水與匯流排上附著的塵垢混合干燥后，凝結形成污垢塊，導致匯流排與定位線夾之間不能正常竄動，造成懸掛點處卡滯。

通常列車基本上朝著一個方向運行，一個錨段中，半個錨段匯流排的自由伸縮方向與列車的運行方向相反，這些匯流排不能自由伸縮，勢必影響匯流排的自由竄動，也容易造成匯流排卡滯。

1.4 匯流排零部件設備對匯流排系統的影響

剛性匯流排通過定位線夾與隧道頂部槽鋼等裝置固定連接?？紤]匯流排因溫度變化而引起的順線路方向位移變化，定位線夾與匯流排之間留有一定的間隙。間隙的大小，可能導致定位線夾與匯流排尺寸不匹配，也會產生匯流排與定位線夾的卡滯現象，如圖3。

2 解決或應對措施

2.1 從改善架空接觸網的應用工況環境入手

在土建條件允許的前提下，盡可能減少剛性接觸網曲線段或坡度段線路的出現頻次。在不能改變工況的情況下，可以優先考慮從匯流排系列產品的適應性設計上考慮，特殊設計曲線用匯流排零部件，使其與曲線、坡度匯流排工況相適應;當然也可以采用曲線段特殊匯流排設計方案來規避卡滯現象。

2.2 降低或減少施工工藝等環節因素的影響

架空剛性懸掛結構簡單、零部件種類少，架空剛性懸掛的安裝采用專用工具，為施工安裝帶來方便。但同時，架空剛性懸掛對安裝精度要求比較高，需要精確的調整工作，特別是接觸線高度變化的調整相對柔性懸掛更為嚴格。為了解決這些難點，在施工設計中需特別考慮專用工具裝配的靈活方便、具備水平和垂直雙向調節的功能，使調整作業簡單、便捷，滿足高精度安裝效果。

施工階段嚴把安裝工藝關，精確計算匯流排的預配，避免中間接頭預留在懸掛點位置或跨距的中部。小曲線、道岔、錨段關節處匯流排的安裝，采用機械預彎匯流排，減少匯流排對線夾的擠壓外力。采用專業工具檢查安裝是否到位，確保接觸網技術參數符合設計技術要求，做好安裝質量控制。這些也對消除環境因素的影響起到積極的作用。

當然，同步也要考慮施工過程中對于匯流排系統的保護，提前規避由于隧道漏水等因素對匯流排的腐蝕。

2.3 考慮改善運行環境對匯流排系統的影響因素

列車運營后，必須加強清掃工作，特別是對于容易受到污染的區域，更需要定期的進行清掃。對水患較嚴重的區域或沿海城市，如杭州、廈門等，建議采用匯流排防護罩進行覆蓋。加強日常維護時的檢查，在施工檢修中，重點關注定位線夾的工作狀態，注意保持匯流排與定位線夾水平面的垂直性。在接觸網檢修的同時，對整個錨段內可能存在卡滯現象的定位線夾進行校正，減少定位線夾卡滯的隱患點。尤其在每年的9月份左右，重點關注因溫差變化大而引起的卡滯，及時通過人工恢復和緩解卡滯較嚴重的曲段。

2.4 優化、改進匯流排零部件設備對匯流排系統的影響

從產品的結構設計出發，從根本上消除卡滯影響是所有工作中的的最捷徑。在進行定位線夾與匯流排之間的間隙尺寸設計時，不僅要考慮直線段、平直段滿足匯流排的伸縮，還要適應曲線段以及上下坡路段的工作情況。為了確保受電弓的均勻磨損，匯流排在線路上方以“之”子形或正弦波拉出值的形式布置，定位線夾、絕緣子之間的靈活轉動功能，能夠消除定位線夾本體和匯流排之間不垂直連接帶來的影響，提高受電弓與導線之間的自適應性，避免導線偏磨、匯流排卡滯等問題。

從材料的選擇上，可以減少匯流排與線夾結合面的磨擦系數。從結構尺寸上，增大定位線夾與匯流排之間間隙。也可以采用剛性懸掛防卡滯裝置，將定位線夾與匯流排間相固定，定位線夾與匯流排間不發生相互竄動，且定位線夾與絕緣子間不發生相對轉動;在順線路方向設置滑道，滑道內腔采用耐磨襯墊，當匯流排因溫度變化而發生位移變化及扭轉時，特制的球面圓盤絕緣子金具在滑道內部進行滑動，且可以360°旋轉，滿足扭轉的需求。這種技術在日本已有成功應用的例子，國內消化吸收再創新后，已有產品在線路試用，實際運行效果很好。

3 結語

剛性懸掛匯流排系統在國內外地鐵工程、大型車站、人員密集的場所、集裝箱節點站、城市輕軌、干線鐵路隧道以及一些特殊工點得到了有效應用。相比較而言，剛性懸掛匯流排系統安全可靠性高，運營維修量少，是隧道內接觸網懸掛的首選模式，具有顯著的經濟和社會效益。

隨著運營里程和運行時間的延長，不可避免地會出現一些問題，這是剛性接觸網應用和推廣道路上不可避免的問題。正是這樣的契機，可以重新審視和提升剛性接觸網的設計思路，提出更好的建議和設想。本文從匯流排系統卡滯方面進行分析和探討，提出一些解決方案和思路，希望能對解決工程中的實際問題和豐富剛性懸掛接觸網的運營維護、提高工程質量方面提供參考。

參考文獻

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