高速铁路无交叉线岔检调原理及方法

高速铁路无交叉线岔检调原理及方法
发表时间：2019-01-08T10:20:45.280Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第30期作者：杨殊伦
[导读] 本文参照标准18号无交叉线岔检调标准，通过对无交分线岔运行特性进行分析，对非标准无交叉线岔日常检修提出检调方法。

上海铁路局上海高铁维修段宁杭车间
摘要：接触网的线岔是关系行车安全的关键设备之一，接触网在道岔区的平面布置，即要做到结构简单、便于检修调整、维护工作量少，又能满足接触网系统硬点、弹性等指标，保证受电弓从正线高速通过，从正线进入侧线、从侧线进入正线等过程中的行车安全和供电质量。

道岔处接触网的平面布置取决于道岔类型、受电弓工作宽度、受电弓的动态运行轨迹（最大摆动量和最大抬升量）。

经对宁杭高铁现场测量复核发现，因线路建设阶段施工原因，宁杭高铁站场存在大量道岔柱定位不标准的无交叉线岔，且非标准无交叉线岔检调在日常检修中缺少规范标准及技术支持，不利于日常检修及设备安全。

本文参照标准18号无交叉线岔检调标准，通过对无交分线岔运行特性进行分析，对非标准无交叉线岔日常检修提出检调方法。

关键词：宁杭高铁；无交叉线岔
1 绪论
1.1前言
在电气化铁道上运行的列车通过道岔时，要进入两组或三组接触悬挂并存的接触网区。

道岔区接触网布置的研究集中在合理布置几组接触悬挂的空间位置，既要做到结构简单、便于检修调整、维护工作量少，又要能够满足接触网系统硬点、弹性等指标，保证受电弓从正线高速通过、从侧线进入正线等过程中的行车安全和供电质量。

1.2道岔区接触网布置类型
道岔处接触网的平面布置取决于道岔类型、受电弓工作宽度、受电弓的动态运行轨迹（最大摆动量和最大抬升量）。

随着高速铁路建设的蓬勃发展，列车运营速度不断提高，通过对世界各国道岔区接触网布置的研究和借鉴，不断摸索道岔区接触网布置方式，逐渐形成我国的技术体系。

道岔处接触网布置方式主要分为交叉和无交叉方式，无交叉方式分为两支无交叉和带辅助锚段的三支无交叉布置方式。

2 18号无交叉线岔工作原理
2.1 18#道岔简介
宁杭高铁正线与侧线相交的道岔一般采用18#道岔。

如图1所示：道岔全长L=69.00m，前端长度A=31.729m，后端长度B=37.271m，半径R=1099.2825m。

受电弓平面示意图
2.3 无交叉线岔工作原理
2.3.1 动车组正线高速通过。

（1）当动车组高速通过C柱时，侧线比正线导线抬高500mm；此处侧线不影响正线动车组通行。

（2）当动车组高速通过B柱时，侧线导线相对正线线路中心水平距离=1100+150=1250mm>1225mm（半弓动态限界值），B柱侧线导线比正线导线抬高80-120mm；此处侧线不影响正线动车组通行。

（3）当动车组高速通过A柱时，侧线导线相对正线线路中心水平距离=1400-150=1250mm>1225mm（半弓动态限界值）；此处侧线不影响正线动车组通行。

综上即得：动车组正线高速通过时任何情况下都不与侧线导线接触。

2.3.2 动车组由正线进入侧线。

（1）C柱→B柱：因C柱侧线抬高500mm，B柱侧线抬高80-120mm；因此，受电弓不与侧线导线接触；B柱时，受电弓仍与正线导线接触取流。

（2）B柱→A柱：B柱→A柱间，侧线导线以2‰～3‰坡度降坡，侧线导线抬高量由80-120mm降低至等高点0mm，拉出值由1100mm 减少至150mm，在受电弓抬升量及交叉吊弦作用下，在B柱→A柱间两导线存在一个动态等高点，受电弓经过等高点后开始接触侧线导线并
逐渐远离正线导线；
在到达A柱前，受电弓运行到正线导线相对于侧线线路中心的水平距离大于1225mm（半弓动态限界值）的临界状态时，此时，受电弓完全脱离正线，动车组受电弓与侧线导线接触取流，完成正线到侧线的过渡。

2.3.3 动车组由侧线进入正线（即A柱→B柱）。

过程①：受电弓到达A柱时，两导线等高，受电弓与侧线导线接触取流。

过程①→②：受电弓通过A柱后，侧线导线以2‰～3‰坡度升坡，正线导线“之”字往侧线侧变化，受电弓逐渐与正线导线接近，到达始触区开口端1050mm处时，受电弓与正线导线即将接触。

过程②→③：受电弓于始触区内与正线导线初始接触，接触点位于受电弓导角H上半部分内，通过受电弓与线索横向力及交叉吊弦等作用下，使正线导线在运行过程中通过受电弓导角引导逐渐滑向受电弓中心；此时受电弓同时与正、侧导线接触。

过程③→④：正线导线完全滑移至受电弓有效工作面内，受电弓同时与正、侧导线接触取流；
过程④→⑤：受电弓与正线导线接触取流，侧线导线以2‰～3‰坡度升坡并逐渐远离受电弓中心，在运行过程中持续抬升并脱离受电弓。

过程⑤→⑥：受电弓运行至B柱时，此时侧线导线抬高80～120mm，拉出值为1100mm，侧线导线完全脱离受电弓；此时受电弓与正线导线接触取流，完成侧线至正线转换。

B柱→C柱：侧线导线通过C柱抬高500mm下锚，受电弓与正线导线接触取流。

3 无交叉线岔检调方法简介
3.1无交叉线岔工作特性
特性一：列车正线通过道岔时，受电弓任何情况下不与侧线导线接触；即动车组正线高速通过时，侧线导线不在受电弓的动态包络线范围之内。

特性二：列车从正线进入侧线或侧线进入正线时受电弓能够平滑过渡，不发生刮弓、钻弓等不良现象。

特性三：因于始触区内受电弓为导角与导线先接触，导线与受电弓存在一定夹角；为防止零部件打弓，始触区内不得安装除吊弦线夹以外的任何线夹。

3.2无交叉线岔检调原理
原理：结合无交叉线岔运行特性，通过对A柱、B柱、始触区等关键点参数的控制（不按设计标准调整），从而满足无交叉线岔工作的三个特性，保障动车组受电弓正线能够高速通过和从正线进入侧线或侧线进入正线时受电弓能够平滑过渡。

原理一（动车组正线通过道岔时，受电弓任何情况下不与侧线导线接触）需具备条件：
1.正线A、B、C定位点拉出值小于450mm。

2.A、B柱正线定位点处，侧线导线相对正线线路中心的水平距离大于1250mm；经计算半弓动态限界值为1225 mm，即当正线对侧线导线拉出值大于1250mm时，即可保证受电弓正线高速通过时，任何情况下均不与侧线导线接触。

原理二（列车从正线进入侧线或侧线进入正线时受电弓能够平滑过渡）需具备条件：
1.主要为始触区控制：如图所示，受电弓导角垂直高度为360mm，满足特性二即需确保受电弓与另一支导线初始接触点应尽量处于导角的上半部分；即受电弓动态抬升量+侧线抬高≦H/2=180mm，可得侧线抬高值≦180-150=30mm。

考虑交叉吊弦对两导线抬升的联动效果，侧线抬高增量存在一定的调整裕值。

2.根据标准无交叉线岔线路始触区位置及坡度计算，始触区内应该满足侧线导线比正线导线抬高10mm至30mm。

道岔定位柱B定位点侧线导线比正线导线抬高80mm至120mm。

原理三（列车初始接触导线时不发生打弓、刮弓）需具备条件：
为使受电弓在初始接触正线导线时零部件不发生打弓现象，始触区内不得安装除吊弦线夹以外的任何线夹。

3.3无交叉线岔参数测量
（1）通过股道及线索下锚确认正线、侧线；测量顺序由无交叉线岔开口侧往闭口侧测量。

（2）测量A柱正线定位点导高、拉出值；侧线导高、拉出值；侧接导线相对正线线路中心导高、拉出值。

（3）始触区测量：测量1050mm及600mm处侧线导高、拉出值及正线导线对侧线线路中心导高、拉出值。

（4）测量线路中心间距720mm处侧线拉出值、导高；侧线对正线导线拉出值、导高。

（5）测量B柱正线拉出值、导高；正线对侧线导线拉出值、导高；
（6）测量C柱正线拉出值、导高；正线对侧线导线拉出值、导高；
（7）正线及侧线拉出值均需符合设计要求，即正线小于450mm；侧线小于350mm；
3.4无交叉线岔调整方法
1.根据测量数据，通过分析判断是否符合非标准无交叉线岔调整方法规定的参数标准，并确定需调整的数值范围。

2.经过现场调查，结合定位处调整余量，根据调整参数标准，利用几何公式计算各处需调整的量值及调整裕值。

3.根据计算的数值调整道岔定位柱导高、拉出值、抬高使之符合参数标准。

4.跨距内可通过调整吊弦对导高进行调整。

3.5无交叉线岔调整注意事项
1.如需调整的无交叉线岔处前后含有分段绝缘器或线岔时，调整时需考虑前、后分段绝缘器及线岔参数符合技术要求。

2.调整时需考虑定位器长度及受电弓动态包络线，防止定位器底座等部位侵入受电弓动态包络线。

3.调整无交叉线岔需考虑接触网系统整体要求，保障接触网导高、线路坡度、定位器坡度、腕臂偏移等各项参数符合技术要求。

4.经过调整后造成始触区位置偏移后，确保始触区内不得安装除吊弦线夹以外的任何线夹。

参考文献
[1]于万聚，刘润田.接触网设计及检测原理[M].北京：中国铁道出版社，1991
[2]钱立新.世界高速铁路技术[M].北京：中国铁道出版社，2003
[3]薛艳红，刘方中.接触网运行与检修[M].北京：中国铁道出版社，2009
作者简介
杨殊伦.上海铁路局上海高铁维修段宁杭车间，助理工程师。