接触网恒张力架线施工技术

2022-09-12

1 恒张力架线的特点与要求

1.1 恒张力架线的特点

(1) 恒张力架线设备一般为精良设备, 性能优越, 功能齐全, 自动化程度较高; (2) 架线张力恒定, 一般可在30kN范围内选择架线张力, 张力波动在允许范围内; (3) 架线过程不会使导线产生硬弯、扭转、扭曲变形; (4) 恒张力放线设备各运行平稳, 安全可靠性高。

1.2 恒张力架线设备的基本要求

(1) 车组的轨距为1435mm, 车组制动方式、限界、控制方式等项目符合“铁路技术管理规程”及其它现行相关技术标准、规程、规范的要求; (2) 车组为定型产品, 功能齐全, 性能先进、稳定, 自动化程度高, 操作简便; (3) 车组放线张力选择范围3kN~30kN, 能满足各类铜合金、铝合金等导线放线张力要求, 架线时张力恒定, 变化范围为静态张力误差±1%, 动态张力误差±8% (包括车组起动和制动过程) ; (4) 车组的经济技术指标优良, 放线时对导线的损伤较小, 比普通架线设备施工效率有大幅度的提高; (5) 车组的维护周期长, 日常维护工作少而简单。维护所需零配件易于购买。

1.3 恒张力架线技术要求

(1) 恒张力架线设备操作人员必须接受技术培训, 并经考试合格方准上岗; (2) 恒张力架线车组的运行必须严格遵守《铁路技术管理规程》、《轨道车管理规则》、《铁路行车组织规则》等规定; (3) 提前排除架线锚段内的施工障碍。在曲线区段、转换柱处的支持结构应采取临时加固措施, 使腕臂临时固定并与线路方向保持垂直。调整好锚柱拉线, 使锚柱在受力后保持中心直立; (4) 承力索、接触线架设应根据线材规格选用相应材质、型号的放线滑轮和S钩滑轮, 并保证各滑轮对轨面的悬挂高度基本一致, 每个跨距内均匀悬挂2~3组; (5) 架线张力大小的设定, 应根据导线的硬度、弹性和线路的曲线半径等因素决定。曲线半径越大, 张力可选大些;导线的弹性越大, 张力可选大些。但一般取5kN~10kN, 不得超过额定张力, 张力误差±5%; (6) 架线车组的速度一般在 (3~5) km/h范围内选定; (7) 紧线时应用力均匀, 避免产生冲击性破坏。

2 高速铁路接触网采用恒张力架线技术的必要性

高速铁路接触网为何必须采用恒张力架线技术, 有必要对于架线张力与导线驰度的关系进行分析。

在导线架设过程中, 由于张力的波动变化导致弛度变化。一般情况下可以认为, 两个相邻悬挂点是等高的, 则跨中最大弛度的计算公式可表示为:fmax=1.225×10-3·g·L2/T。式中fmax表示最大密度 (m) , g为导线密度 (kg/m) , L为跨距 (m) , T表示导线水平方向张力 (kN) 。

以CTHA-120和CTHA-150两种银铜合金导线为例, 其导线密度分别为1.068kg/m、1.335 k g/m, 取跨距L=60m, 则架线张力与最大驰度的关系如表1所示。

从以上计算结果可以看出, 架线张力波动越大, 其弛度变化也越大;架线张力越小, 其弛度越大;导线密度越大, 其弛度越大。如果导线的弛度越大, 则在悬挂点处导线的弯曲度也越大。由于架线过程张力是波动的, 导致导线在悬挂点处沿架线张力方向来回移动, 从而形成较多的不易矫正的波浪型硬弯, 使架线质量恶化。实践证明, 架线张力波动范围越大, 导线产生的波浪型硬弯就越多。因此, 在高速铁路接触网工程架线施工中, 除采取其他的必要措施 (如跨中增加临时悬挂点以缩小跨距等) 外, 必须采用恒张力架线技术, 以确保架线质量。