接触网课程设计报告无交叉线岔的分析与设计

电气化铁路接触网无交叉线岔的分析与设计

1 题目分析与方案设计

1.1 题目分析

在铁路的站场上，站线、侧线、到发线总是并入正线的。如果线路设一个道岔，那么接触网就必须设一个线岔。就像道岔的形式多种多样，线岔的形式也是多种多样的。

目前，在我国的普通线路上使用的是普通交叉线岔，而在武广、郑西、京沪客专等高速铁路接触网上，除部分交叉线岔外，大多数都采用高速无交叉线岔。

无交叉线岔就是在道岔处，正线和侧线两组接触网悬挂无相交点。

随着无交叉线岔方式的提出，线岔的概念也发生相应的变化，如今，线岔应理解为电气化铁路的接触网在站场轨道道岔上方两组接触悬挂汇交（过渡）的特殊结构。

有交叉线岔是电气化铁路创建之初便采用的结构形式，在我国施工、运营也已有约40年的历史，实践证明，这种结构形式简单可靠，便于施工和维修，适于低速和中速运行，故在我国得到普遍采用。

对于电气化铁路而言,要提高电力机车运行速度，必须通过减少离线率来提高受电弓的受流质量，这就需要通过改善接触网的弹性来改善弓网关系。有交叉线岔的集中重量、硬点及受电弓相对于两支接触线压力的不均匀性，成了改善接触网弹性的制约点，从而制约了电气化铁路的提速与发展。为了适应电气化铁路提速的需要，无交叉线岔应用而生。

无交叉线的优点：

无交叉线岔的优点是正线和侧线两组接触线既不相交、不接触，也没有线岔设施，因此既不会产生刮弓事故，也没有因线岔形成的硬点，提高了接触网悬挂的弹性均匀性，从而保证在高速行车时，消除了打弓、钻工及刮弓的可能性。

无交叉线岔的主要表现为：道岔处两支悬挂在空间是分开的，不像普通线岔那样有交点，相对于交叉线岔，无交叉线岔的安装与调整比较麻烦，但它能满足高速电气化铁路的要求，机车经过线岔时平稳良好的受流优越性是其他结构无法替代的。

无交叉线岔应能保证正线高速通过时不受侧线接触悬挂的影响，同时在机车从正线驶向侧线或从侧线驶入正线时都能平稳顺利的过渡。

1.2 方案设计

在平面布置时，应使侧线接触线位于正线线路中心以外999mm。因为，机车受电弓一半宽度为673mm，考虑受电弓摆动200mm,富余量100mm,即运行机车受电弓在侧线侧最外端可触及到的尺寸限界为673+200+100=973(mm),其值小于999mm，如果受电弓向侧线反向摆动200mm，则673-200=473(mm)，其值大于定位处拉出值333mm，因而机车从正线高速通过岔区时，与区间接触网一样受流，而与侧线接触悬挂无关系。

由于在悬挂布置时，已充分考虑了受电弓工作长度和摆动量，因此在正线通过时，可以保证侧线接触线与正线线路中心间的距离始终大于受电弓的工作宽度之半加上受电弓的横向摆动量，因而正线高速行车时，受电弓滑板不可能接触到侧线接触线，从而保证了正线高速行车时的绝对安全性，并且在道岔处不存在相对硬点。

当机车从正线进入侧线时，在线间距126～526mm之间为受电弓与侧线接触线的始触。此时，因侧线接触悬挂被抬高下锚，侧线接触线高于正线接触线，过岔时，侧线接触线比正线接触线高度以-3/1000坡度降低，因而，受电弓可以顺利过渡到侧线接触悬挂。在机车由正线向侧线过渡时，由于侧线接触线比正线接触线有较大的抬高，因此，受电弓不会接触侧线接触线而从正线接触线上受流。随着机车的前进，由于在定位点处受电弓中心与正线接触线之间的距离较小，受电弓经过等高区后逐渐降低至正常高度。因而，受电弓可以顺利过渡到测线接触悬挂。

当机车从正线进入侧线时，在线间距126～526mm之间为受电弓与侧线接触线的始触。此时，因侧线接触悬挂被抬高下锚，侧线接触线高于正线接触线，过岔时，侧线接触线比正线接触线高度以-3/1000坡度降低，因而，受电弓可以顺利过渡到侧线接触悬挂。在机车由正线向侧线过渡时，由于侧线接触线比正线接触线有较大的抬高，因此，受电弓不会接触侧线接触线而从正线接触线上受流。随着机车的前进，由于在定位点处受电弓中心与正线接触线之间的距离较小，受电弓经过等高区后逐渐降低至正常高度。因而，受电弓可以顺利过渡到测线接触悬挂。

当机车从侧线进入正线时，在线间距806～1306mm之间为受电弓与正线接触线的始触区。此时，因正线接触线比侧线接触线高4/1000的坡度，过岔后，渡线被抬高下锚，正线接触线高度又低于侧线，因而，受电弓可以顺利过渡到正线接触悬挂。

在机车从侧线向正线开始过渡时，由于侧线低于正线，所以仍由侧线供电，受电弓进入正线接触悬挂的始触区，受电弓滑板的侧面与正线接触线开始接触。经过等高区以后，由于侧线接触线比正线接触线抬高，随着机车的继续前进，受电弓将逐步脱离侧线接触悬挂而平滑地过渡到正线接触悬挂。

2高速电气化铁道接触网无交叉线岔的平面布置

2.1 线岔的作用

线岔是电力牵引中电气化接触网的关键部位,其质量的高低定张力应相同且线索的伸缩方向应一致。交叉线岔平面布置将直接关系到电力机车的安全过岔速度。线岔在道岔处对接触图线起定位作用,能够保证机车受电弓从一支悬挂顺利地过渡到另

一支悬挂,目前在我国电气化铁道中主要采用以下两种方式:交叉线岔和无交叉线岔。

2.2 高速接触网对线岔的要求

机车在正线可实现高速行车,不受站线接触悬挂的影响;必须保证两支悬挂过渡平滑,机车从正线驶入站线,受电弓可以平稳过渡到站线线,不出现打弓、钻弓等现象;必须保证线岔处的弹性,减少硬点; 要求施工时安装简单,运营时减少维修,事故时容易恢复。

2.3 交叉线岔平面布置

道岔定位不分标准和非标准,道岔柱一般设在两线间距200 mm～400 mm 范围内,两支接触线在间距500 mm～600 mm 处交叉,并尽可能向岔心侧靠近。始触点处, 两支接触线应位于受电弓的同侧且间距尽可能小,以免钻弓。两支接触线采用正线与站线交叉吊挂形式,交叉吊弦把两支相互交叉的接触悬挂有机地联系起来。两支互相交叉的接触悬挂,其额定张力应相同且线索的伸缩方向一致。

线间距线间距

图1 交叉线岔平面布置示意图

2.4 无交叉线岔的平面布置

标准定位时接触网支柱位于两线间距600mm处，正线支拉出值为400mm，站线支拉出值为350mm，站线接触线距正线线路中心为950mm,两接触线水平距为550mm。

交叉线岔与无交叉线岔平面布置上的一个明显区别便是两支接触悬挂是否相交。由于交叉线岔两支接触悬挂相互交叉，平面布置相对复杂，施工难度大，事故状态下不易恢复，但无明显效果。

无交叉线的布置规则：

(1)侧线接触悬挂应尽量远离正线线路中心，使其处于从正线高速通过的受电弓的动态包络线之外，保证受电弓以最大允许抬升量和最大允许摆动量高速通过正线接触线时碰触不到侧线接触线。

(2)正线接触悬挂应尽量靠近侧线线路中心，使受电弓能顺利地在正线接触线与侧线接触线间相互转换。

(3)道岔区域上空的正线接触悬挂的技术参数和结构形式尽量与道岔区域外的悬挂一致，以保证受电弓在正线上的受流环境不产生变化。