地鐵剛性接觸網可斷開式接頭裝置

藍宇

摘要：在城市軌道建設過程中，剛性接觸網是一個重要裝置，被廣泛應用于地鐵列車供電系統中，剛性接觸網中安裝的可斷開式接頭裝置，通過使用該接頭裝置，可以很好地避免使用傳統匯流排外接頭和斷開式接觸導線，降低日常使用過程中的碰弓、電拉弧風險，同時能在施工人員不用冒險到達現場的情況下快速關閉人防門和防淹門，很好的保證隧道施工安全，還兼顧的人防、防淹的作用。

關鍵詞：地鐵;剛性接觸網;可斷開接頭裝置

一、前言

近些年來，在我國范圍內，隨著地鐵行業的可持續發展，剛性接觸網應用逐漸增多，但是因為該工程需要人防功能，因此要設計人防門，并且在此過程中如果隧道要穿過河道，就需要設計防淹門，就能在戰爭或漏水嚴重的情況，將隧道人防門和防淹門很快關閉，保障人員的安全。但是在目前的技術條件下，剛性接觸網在匯流排受到阻擋的情況下，人防門和防淹門難以完全關閉，需要安排專門工作人員到隧道中把人防門和防淹門之外的匯流排從剛性接觸網中拆除下來，但是在緊急的情況下工作人員是沒法進入到隧道里的，即使能進入到隧道里，拆卸工作也會花費極大精力，，所以要想對這些問題進行解決，就研制出了可斷開式接頭裝置，下文主要對可斷開式接頭裝置進行了簡單分析。

二、可斷開式接頭裝置的工作原理

在地鐵建設中，接頭裝置主要是應用在隧道中的防淹門、人防門處，這一裝置有兩個靜接頭，包括可水平移動式和可垂直旋轉式匯流排接頭，分別于需要斷開的匯流排兩端使用導電固定進行連接，并且在連接段兩端插入2個可以移動的匯流排接頭在水平移動和垂直旋轉接頭中間，使整個接觸網能夠進行斷開。剛性接觸網系統的斷開：需要進行斷開時將電驅動或者機械連動裝置設置在可水平移動的匯流排接頭，使用機械連動的裝置或者電驅動可使水平移動接頭與連接段之間進行脫開，并且在另一端可垂直旋轉式的匯流排接頭位置使用旋轉接頭對其控制，促使其在豎立在接觸網上，從而將接觸網斷開。關于可水平滑動式的匯流排接頭應該將其固定在能夠左右滑動到供電臂段位置，并且靜接頭有導電接觸，這樣與匯流排就與固定導線連接在一起，這一接頭主要是使用具有良好彈性的壓板將其設置在能夠左右滑動供電臂的另外一端，可以沿著左右滑道的供電臂進行水平滑動。可垂直旋轉式的匯流排接頭旋轉動接頭與左右滑道的供電臂 相連的，連接段的匯流排的一段斷開時，能夠沿著線路的垂直軌道平面開展旋轉工作，促使其可以垂直在接觸網的另外一端。

三、地鐵剛性接觸網可斷開式接頭裝置機械要求

首先需要外觀良好不能有裂紋、變形、轉折角等等，表面要無污跡、無缺損等等。接頭裝置的左4個定位的懸掛點高度要一致，誤差在2mm以內，順線路的方向在一條直線上，拉出值數在100～150mm之間，誤差在2mm以內。接頭的接觸線之間的縫隙<1mm，并且在受電弓通過時能夠平滑無撞擊，不能有固定的拉弧點，并且最大的磨耗控制在碳滑板不與匯流排摩擦。該裝置的水平移動接頭的位置不能有移動，端部止動釘不能有松動，匯流排的間隙在10～20mm之間，水平移動端在距離防淹門>20mm。受電弓的工作范圍內上方拉索 不能夠侵入限界，最低點的距離正下方的接觸線>200mm。機械的連鎖裝置能有可靠動作，脫開裝置后位置不能發生變化，且能夠正常的脫開，動作不能有摩擦。斷開的裝置機械動作較順暢，移動的旋轉部分可涂抹導電膏，中間的匯流排在下落的過程中不能出現卡滯。脫開后離道床>5mm，恢復時水平移動的接頭接入端的長度>120mm，對移動接頭擋板與中間匯流排之間是否有異常情況出現，斷開的裝置恢復后各項的技術需要滿足產品的技術安裝要求，連接要牢固可靠。可斷開的裝置電連接以及線夾的型號、數量、材質要符合要求，并且預留的溫度變化要使接觸懸掛產生伸縮需要的長度。

四、研制過程中主要解決的問題

在剛性接觸網中接頭裝置是與其串聯在一起的，所以采用可斷開式接頭裝置一定要滿足接觸網的機械強度和平滑過渡要求，還要滿足接觸網載流平穩的電氣性能要求，在對裝置進行研究和制作過程中，要將接頭裝置機械強度、受電弓平穩過渡以及載流平穩的電連接作為重點，此外還要進行特殊設計，確保其滿足可斷開式接頭裝置可靠性要求。

1、機械強度及平穩過渡問題的解決

在平時的運營管理過程中，接頭裝置要具備接觸網的整體性能，車輛受電弓取流要正常，這樣整個接頭裝置就應該沒有接觸硬點，機車受電弓過渡要趨于平滑。要想對這些性能進行滿足，接頭裝置就要采用重疊過渡方式，也就是雙滑道供電臂，這一方式的接觸網線的導高于整個匯流排接觸網線的導高時相同的，進而受電弓就可以平滑通過。除此之外，為了更好的保障連接段匯流排與動接頭之間連接的可靠性，在動接頭卡槽內部應該設置6條支撐，這樣就可以很大程度減少匯流排與接頭卡槽之間的間隔縫隙，消除受電弓滑過時候的振動感，還可以有效解決連接段匯流排斷開中與接頭卡死情況的出現。

2、電氣連接

在地鐵供電系統中，該裝置不僅要具有良好的機械性能，電氣性能也要與接觸網技術相關要求相符合，促使受電弓在經過接頭裝置的時候可以平穩的取流，在此情況下接頭裝置所有電連接必須滿足剛性接觸網載流量要求，也就是正常運行中電流為3000A，載流溫升要在50K以下，整個接頭接觸電阻要在100μΩ以下，所以接頭裝置的全部電連接應該采用帶狀和彈性導電觸指。特別需要注意的是：垂直旋轉接頭在旋轉位置應該采用彈性導電觸指，在設置環節安裝壓縮量的選擇是非常重要的，倘若選擇不恰當會導致卡死現象或者降低載流量情況的出現。此外要是改變可水平移動匯流排接頭的卡口形狀、連接段匯流排一端接口，就可以要水平移動的匯流排接頭制作成一個具有導電性能的接頭，其可以直接與長錨段接觸網系統串聯。

3、接頭裝置的控制電路

嚴格控制電路對可水平移動式匯流排接頭是非常重要的，其不僅要滿足施工現場的安裝調試要求，還要滿足設備控制室和列車控制室所在位置的遠程操作控制，通過很多次的探討、分析及研究，制定出了控制系統應該遵循的原則和工作原理。

接頭裝置需要控制的地方有3處，車控室IBP盤、設備控制室、施工現場手動子母開關的安裝調試，在接頭裝置安裝調試完以后就能切斷可水平移動匯流排接頭上的電機電源，隨后設備控制室和車控室對整個裝置的控制工作全權負責，這兩個控制室不管是哪個控制室，只需要有一個控制點在操作，另外一個就會被暫時封鎖死，要想防止操作誤差達到最低，應該在裝置中設置兩組開關，一個斷開操作一個開關電源，啟動電源開關以后裝置才能夠確保供電系統正常供電，還有一個開關斷開，從而確保系統的正常穩定運行。

五、結束語

綜上所述，隨著技術的發展以及需求的增加，接觸網系統的人防門以及防淹門處的設計需要更加的合理，剛性接觸網可斷開接頭裝置可以在防淹門以及人防門關閉的時候不破壞接觸網的系統，工作人員也不需要冒著生命危險進入到隧道里去，進而保證施工安全。對于防淹門和人防門應該在位置復合之后架設到接觸網系統中，此環節需要的時間比較短。此外剛性接觸網可斷開接頭裝置設計較科學、新穎，有可水平移動式匯流排接頭、垂直旋轉式匯流排接頭以及連接段，結構簡單。

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