高速鐵路接觸網關鍵施工技術探討

王力

中鐵建電氣化局集團第三工程有限公司 河北高碑店 074000

隨著中國經濟的快速發展，高速列車由于其安全性能好、準點率高、價格適中、速度快等優勢逐漸成為人們出行首選的交通工具。而高速鐵路建設最主要的的施工環節就是接觸網的建設。高速鐵路對接觸網的的技術要求已經不是傳統接觸網建造技術所能滿足的，因因而高鐵建設者有必要在原有的技術基礎上，不斷更新施工建設新技術，以建設現代化的高水平鐵路網絡。

1 施工技術發展現狀

“四項一次到位”是接觸網構造技術的有形實施例，其意味著支撐鎖的架構、支撐柱的安裝，懸掛電纜的安裝和接觸線安裝四個方面。該施工過程涉及許多關鍵技術問題，例如材料選擇、人員規劃、工作環境測試和方法選擇。以構建接觸網的過程中所使用的材料為例，在選擇材料時，有必要充分考慮施工和安裝材料的生產公差。其中，在腕臂的計算過程中，必須充分考慮材料的制造公差。在中國現階段建造技術還未高度發達的情況下，建設接觸鐵路網絡的項目會出現與設計標準不符的情況，問題主要表現在路基和軌道施工的專業標準與接觸網建造所需的專業標準間的差異。這樣的情況極易導致鐵路的施工質量較差，在未來使用過程中出現安全事故的風險增加。

2 高速鐵路接觸網技術

鄭西客運鐵路專線是新建的雙線電氣化鐵路線，基于國外技術進行自主的創新而生的技術。接觸網絡采用的新技術表現為以下幾個方面：

2.1 接觸網懸掛狀態檢測監測裝置（CCHM）

測試的主要條件是接觸網絡的接觸懸掛系統的每個部件的狀態。一旦懸架系統的部件發生故障，高速總線電源系統也會發生故障。手動驗證通常用于識別聯系網絡組件的安全問題，但這種方法冗長而復雜。因此，目前已有了一種新的檢測技術，其可以在不關閉接觸網絡的電源的情況下執行自動檢測。在接觸網絡暫停期間的觀察主要基于圖像匹配和使用計算機技術的系統識別。使用的主要算法是霍夫變換方法和用于圖像處理的模式匹配方法。在接觸網絡中，檢測是根據其局部基本特征進行的，主要是為了詳細確定基本位置和存在的問題。在第一階段，在接觸網絡中獲得圖像的樣本，及時處理圖像的樣本，并且基于每個數據的基本特征建立模型。隨后，工作人員可以使用邊緣檢測來監控數據。監控其軌道接觸網絡中懸架的狀態如下圖1所示：

圖1 接觸網懸掛狀態檢測技術流程

2.2 弓網關系檢測技術

可以使用弓網之間的接觸力來進行受電弓質量的評估。如果接觸力較弱或者沒有接觸力，則受電弓和接觸線之間的電阻將顯著增加，從而它將接觸線路上產生火花，燒傷接觸線和受電弓滑塊，并且在某種程度上干擾高頻電磁波，從而產生大量噪音。當接觸力變大時，受電弓和接觸網格之間的摩擦將顯著增加，這將嚴重縮短受電弓和電網的壽命。在接觸網建設后必須對受電弓和接觸網實施專業的使用性能測試，以確保高質量的電力傳輸。一旦接觸網絡的構造完成，首先確定靜態特性，主要通過靜態地確定接觸線的靜態位置和車輛的靜態升力以進行連續檢測，然后采取措施及時解決問題。此后，主要通過動態檢測車輛來檢測動態特性，以便檢測弧形網絡與各種速度之間的關系。由于完全檢測靜態和動態特性，可以保證受電弓和接觸電路之間的接觸力處于最佳狀態，以確保高速列車的平穩和快速操作。

2.3 交叉式高速線岔

這是第一次使用交叉式高速線叉。為了確保受電弓的最大允許速度，建議從正線引入一條通過交叉電纜的側線。這樣可以保證使用中不會出現電弧、接觸力最高和接觸線的磨損加劇問題。在建設過程中要特別提防以下問題的出現（1）“接觸區”的問題，在初始接觸區不能安裝夾具；（2）交叉吊弦在安裝過程中出現的問題，交叉吊弦的作用是將接觸懸掛聯系在一起。當列車的受電弓接近鏈條時，兩支接觸懸掛會升起。（3）車道岔柱的位置問題，交叉口與道岔柱之間的距離必須滿足開關類型和下錨固接觸線高度的要求必須是拋物線的。

2.4 五跨錨段關節

當整個變換范圍的兩條接觸線高度相等時，在兩個變換柱的位置點處，由于受電弓與兩條接觸線同時接觸，就會因此形成硬點；電弧將不可避免地通過轉換柱中的間隙的一部分。錨定部分的連接使用五跨方法，并且錨定部分的過渡的兩條接觸線是拋物線形的，能夠有效避免上述問題的發生。

2.5 彈性吊索安裝以及相應調整技術

彈性吊索的安裝是接觸網彈性鏈網懸掛施工方法最主要的技術。張力控制和彈性吊索的精確調節直接決定了安裝過程中的整體性能。根據“彈性吊索的安裝”和“彈性吊索的調整”，彈性吊索可分兩個階段安裝。在完成承載電纜的安裝之后，根據尺寸懸掛并固定裁剪的彈性吊索。在固定期間，彈性吊索的一端通過彈性線固定，另一端穿過吊索。特殊應變儀電纜張緊，初始張力為2．8-3千牛。在彈性線的安裝和兩側線的安裝完成后，需要從中間錨開始調整彈性線，然后向兩側逐漸調整。為避免卸載懸掛柱，切忌在施工過程中將接觸線抬高過高：在半個錨段只有一組調試人員可以使用拉力計調整整體的拉力，使其中保持3．5千牛的牽引力。在彈性吊帶的安裝和調整完成后，使用激光測量裝置確定懸掛點和接近電樞的高度，以確保每個位置處的接觸線的高度完全滿足設計要求。

3 結語

近年來，我國高速鐵路的建設速度越來越快，項目也越來越多，聯通我國各地的高速鐵路網逐漸完善。這一切都離不開我國高速鐵路施工技術的不斷進步和完善，只有通過不斷的實踐，不斷地探索，才能為通過高速鐵路的建設，為我國經濟發展注入更強勁的動力。