信号机与接触网(上).doc

我们可以先来看一下接触网的构成, 下图是现场中我们见到的接触网的一般形式,图中粉色线所指部位是影响高柱信号机显示的部分，红色线所指部位是影响信号机安全距离的部分，绿线所指部位是可适度调整安全距离的部分，兰色线所指的部分不影响高柱信号机。吊弦承力索软横跨承力索接触网导线支柱定位器拉杆腕臂棒式绝缘子BT式回流线下部固定绳张力补偿器坠陀悬式绝缘子串下面先来看一下高柱进站信号机，技规第64条规定“车站必须装设进站信号机。进站信号机应设在距进站最外方道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）不小于50m的地点,如因调车作业或制动距离的需要,一般不超过400m。” 之所以规定进站信号机应设于距进站道岔尖轨（顺向为警冲标）不少于50m的地点，是为满足站内调车作业的需要设置的，也就是当机车由一股道转向另一股道时，在不越出进站信号机的前提下，还能再挂一、二节货车进行作业；如果车站经常利用正线进行调车作业，可适当延长进站信号机与进站道岔岔尖（顺向为警冲标）或进站道岔警冲标之间的距离，以方便在进行调车作业时，车列不致于越过进站信号机，车站也能减少办理越站调车的手续。但在延长这一距离后，会影响车站的通过能力，不便于车站的管理和电务维修。所以技规第64条同时也规定“如因调车作业或制动距离的需要,一般不超过400m”。这个规定原本是出于对行车的考虑设定的，各车站的进站信号机原则上也是满足此规定的，大多数中间站只按50m这个距离设置就基本能满足车站需要了，但在电化区段实际用运中却由于电化区段的电分段问题，迫使这一规定下的进站信号机不得不考虑除行车需要外的另一个因素了。下面我们先来了解一下电化区段电分段问题。我们知道电化区段接触网的供电方式是按分段供电的，而不是一条线供到底的，这是为满足电力传输需要和便于维修及缩小电力供电故障范围而采取的一种科学供电方式，在这样的方式下就出现了电分段，电分段的作用就是通过在接触网中设置某种装置或某种结构，将接触网分隔成若干个从结构和电气上相互隔离的分段，这些被分隔成段的独立供电分区叫锚段，它可以方便地实现各供电分区单独供电，在保证供电质量的同时，也能确保接触网故障时能尽可能小的控制停电范围，从而实现了接触网安全、可靠的供电。锚段与锚段之间的部分称为锚段关节，锚段关节网电专业按其不同作用又分为非绝缘锚段关节和绝缘锚段关节，非绝缘锚段关节只起网线的机械分段作用(网线不可能无限延长,必定是由一段一段组成),绝缘锚段关节则既有机械分段作用又有电分段作用了。根据我国现场实际使用的情况来看，目前的绝缘关节基本是“四跨和五跨”占绝大多数，“三跨”一般用在非绝缘锚段，电务人员对接触网可能不是很熟悉，它的绝缘关节的“几跨”是根据关节处接触网线是跨越几个支柱距离叫出来的，比如下图中就是四跨绝缘关节，图中的L1-L4就是四个跨越支柱的距离，也就是“四跨”，图12345L1L2L3L4线路中心A段接触导线B段接触导线绝缘子电联接器隔离开关下锚锚柱1锚柱2转换柱中心柱图4、四跨绝缘锚段关节平面图机车受电弓中的接触网各支柱，此时因作用不同分别叫做锚柱、转换柱和中心柱，如图所示。由于这种电分段的存在，在设置进站信号机时就不得不考虑“三跨、四跨、五跨”等造成的信号机移设。如下图中，当进站信号机设置在锚柱2处时（即下图中5处），一旦站内接触网停电，停在进站信号机外的电力机车将因得不到供电而无法启动，即使站内接触网恢复供电，也可能因站内供电刚刚恢复不稳定，同样也不利于机车启动。同时此时机车已跨入站内接触网区段，也影响站内的调车作业。12345因此，此时的进站信号机宜设置在锚柱1处（即下图中1处），以便在进站信号机显示允许信号时机车便于启动。12345如果因地形限制设置在锚柱1外方仍有困难时，可以移设到上图中2处，即区间方向转换柱处。实在因地形地貌限制不能达到上述要求时，比如进站信号机内方有隧道或处于绕山的锚段关节被迫只能在其隧道或山体外设置时，如下图1和图2，此时外移可能会超出规定的400m距离，所以须经有关部门批准，可移设到绝缘关节的站内方向锚柱2处（即下图中5处）。隧道12345400m300m图11235山体山体300m400m图2其二，接触网电分段设备除绝缘锚段关节外还有分区绝缘器及分相绝缘器等。如下图，即为现场用的分区绝缘器，它的作用也同绝缘关节一样，优点是设置距离短，结构简单，经济适用，所以新建的铁路接触网大多采用了此种设置。分区绝缘器大多配合隔离开关使用，我们可以看到图中分区绝缘器处有供电引线（红前头处），所以被广泛应用于装备线、电力机车整备线处等代替“四跨”使用。其设置地点与高柱信号机的关系可参照分相绝缘器，下面我们讲一下分相绝缘器。接触网的供电分段按其功能需要，在不同场所设置的供电分段结构也不同。一般分为横向和纵向两类，横向分段为双线区段的上、下行线路之间，或车站的独立车场之间，以及股道之间之间所进行的分段，一般由悬式绝缘子进行分段；纵向电分段是接触网沿线路方向进行的分段，近年来多使用上面的分区绝缘器和分相绝缘器（如下图），分相绝缘器一般设在牵引变电所向接触网送不同相位的电分段处，它既能承受接触网不同相位的电压，起到电分相作用，还能起到机械连接作用。被广泛运用于牵引变电所、分区亭、开闭所、供电分界点等处的电分段使用。分相绝缘器由两块或三块相同的玻璃钢绝缘件组成，玻璃钢绝缘件之间的接触网称为中性区段（网电也叫无电区段），两块玻璃钢组成的分相器其无电区段长度为18.6m（这就是我们电务常听网电说的18m线），如下图1所示。三块玻璃钢组成的分相绝缘器其无电区段长度为30m，如下图2所示。无论两组或三组，其玻璃钢绝缘组件长度均为1.8m。B(C、A)相接触线A(B、C)相接触线悬式绝缘子串玻璃钢绝缘器件中性区承力索中性区接触线18600mm18001800图1图2（技规204图）图2是技规中三组玻璃钢组成的分相绝缘器，在新技规第376条信号里第六款规定“在电气化区段分相绝缘器前方，分相设断电标（如第201图）、禁止双弓标（如第202图）。对于最高运行速度大于120km/h的旅客列车、行邮列车及最高运行速度为120km/h的货物列车、行包列车运行的线路，在断电标的前方增设特殊断电标（如第201图）。在分相绝缘器前后设合电标（如第203图）。设置位置如第204图。在双线电气化区段，在“合”、“断”电标背面，可分别加装“断”、“合”字标，作为反向行车的“断”、“合”电标使用。 201图 202图 203图 从技规规定中我们可以看出一个问题，那就是列车行驶在分相绝缘器处时是要断电的，机车只能依靠惯性和少量储存电荷滑动行车，也就是说，当进站信号机处分相绝缘器如设置不当时将直接影响列车运行，所以在接触网施工规范中规定：“除连续坡道区段外，接触网的区分绝缘器不得设置在超过10%0的上坡道上。站场和区间接触网的区分绝缘器，应在进站信号机柱的对应位置上设置。当条件不具备时，可在进站信号机柱内侧10m处设置，并制定调车作业的安全措施。”；行车部门也有规定：“当利用正线调车而区间停电时，调车计划中应注明区间停电字样。如电分段绝缘器在站内时，应使机车距电分段绝缘器不少于10m停车，以免将电带入区间。”考虑到车务调车作业10m距离和进站信号机距第一组道岔的50m距离，所以当进站信号机处设有分相绝缘器时这一距离应适当加长，电务是这样规定的：分相绝缘器设在车站两端时，应设在进站信号机内方，与站内第一组道岔的距离应满足电力机车在站内转线和调车作业的需要。当车站设有牵出线时，进站信号机距第一组道岔应不小于70m；车站无设牵出线时，应不小于160m。 第二个问题，是接触网设备阻挡进站信号机显示的问题，我们在开头的图中（粉线处）已经标明了接触网设备阻挡进站信号机显示的部位主要有支柱、拉杆、腕臂、棒式绝缘子，下锚坠陀等，因此在设置进站信号机时就应避开这些部件，加上对信号机距接触网2m的安全距离（这个安全距离是根据接触网绝缘最大泻露距离加上一定的安全延长距离得出的，经现场实际测量，当接触网绝缘器件在空气相对湿度及粉尘，污秽都不利的条件下泻露距离为1200mm，这就要求在现场时安全距离必须大于1200mm，加上安全延长距离就规定成了2000mm了,在这里也顺便纠正一个误区,有的电务人员在现场实际作业时,在串有绝缘子串的网线另一侧不按安全距离作业,认为中间有绝缘子绝缘着,没事,实际是不是呢?绝缘子有多大距离,现场常用绝缘子串四片对连瓷瓶的加距离是600mm那么,很明显,一旦绝缘空气湿度、污垢超标 ,那可就是在玩命了），所以在现场设置进站信号机时应考虑到以上两个方面的问题,加以解决,个体做法有以下几点：1） 、接触网支柱的侧面限界适当另宽，即与钢轨中心距加宽。在进站信号机显示方向的前方，将六根接触网支柱顺序加宽（从靠近信号机的支柱开始）；接触网拉杆底座间距离也顺序预以缩小。以扩大信号机的瞭望视野。如图：接触网支柱加宽示意图2.5m3.1m3.1m3.0m2.8m2.8m2.6m2.5mS350M 2.4m1.8m1.8m2.0m2.0m2.0m2.0m2.4m拉杆底座与腕臂底座缩小示意图2）、进站信号机的机柱由11米改为8。5米。机柱中心与线路中心距离由2。65米加大至2。9-3米。灯光中心下降；引导灯光至钢轨顶面距离由5。3米下降至3。5米，引导灯光中心至第二黄灯中心距离缩短至0。72米；第二黄灯中心至绿灯中心距离减为1。2米。这样使棒式绝缘子、腕臂等对信号灯光不再阻挡。1.2m0.72m3.5m2.93m8.5m信号机托架调整3）、信号机的金属体外缘部分与接触网带电部分的距离不得小于2米；回流线距离在1米以内时，应加装绝缘防护，但不得小于0。7米。调整接触网线“之”字值时，将在信号机处的接触网线与信号机之间的距离调至最大；调整信号机构的托架也可以作少量改进。电务的可能对“之”字距离不太明白，这里主要介绍一下这一距离。如下图接触网导线的“之”字结构进站信号机构线路中心线接触网支柱机车受电弓由上图我们可以看到,接触网导线不是按直线走向的,是按照汉字“之”字形走向的，这是为了使接触导线与受电弓滑动接触时能呈面式均匀接触，而不是在一点接触，点式接触很明摆着会引起受电弓接触点拉伤，不仅影响受电弓奉命，严重时会引起刮断接触导线，因此受接触导线要设计成“之”字走向。对于我们进站信号机来说，正可利用调整接触导线的“之”字距离，让接触网带电部分尽量远离信号机，如上图，但这个距离是有限度的；另外就是调整信号机托架，转动托别样也能适当远离接触网，但易造成信号机显示偏光，见上图绿灯光线。4）、每个信号机构应分别用直径10mm的圆钢与信号机梯子连接，梯子接至专用地线。5）、电气化区段多位于山区，信号机的选址不仅受接触网影响，还受山区地理环境的限制，设置时还要尽量避免装设在停车后启动困难的上坡道上，因此设置进站信号机时还得注意地形的影响，不能完全依接触网设置，两方面都要照顾到才行。下表是进站信号机各部分所属距离。序号使用名称形 式水泥信号机柱信号机构最下方灯位中心至轨面所属线路中心至说明长度埋深信号机柱中心信号机构中心1进站四显示带引导85001700350029002670第一位机构至第二位机构间为1200mm第二位机构最下方灯位中心至引导机构中心为720mm2预告二显示85001700450029002600机构改装在线路侧二、电气化区段中高柱出站信号机的装设要求：出站信号机是列车占用区间的凭证，也是指示列车在站内停车位置的标志, 出站信号机设在每一发车线警冲标内方（对向道岔为尖轨尖端外方）适当地点，说它是适当地点，是因为高柱出站信号机的设置位置不仅与接触网有关联,而且与警冲标、股道有效长、股道外方道岔辙岔号有着密切的联系，这里先不讲出站信号机与警冲标和辙岔号的关系，只讲高柱出站信号机与接触网的关系。同其它高柱信号机一样，出站高柱信号机设置也受接触网的限制，它甚至比进站信号机更有苛刻的地方，这是因为进站信号机设置一般只受一侧的接触网限制（双线双向区段进站信号机多数是设置一左一右，仍是受限一侧），高柱出站信号机却是多数两侧受限（除站场边上的站线，中间的站线均被接触网覆盖在网下），接触网限制部位包括软横跨下部固定绳、悬式绝缘子串、两侧的接触导线、下锚线、定位管，定位器、下锚坠陀、棒式绝缘子、拉杆、腕臂、支柱、站内铁塔等。几乎大多数的接触网设备都要限制它的高度和左、右安全距离，所以架设接触网的车站多数建义采用了矮柱出站信号机，以便于满足网下各部分要求，且便于电务维修，仍装有高柱出站信号机的处所，应满足以下几点为要求：1）、其安装限界应满足下表序号使用名称形 式水泥信号机柱信号机构最下方灯位中心至轨面所属线路中心至邻线线路说明长度埋深信号机柱中心信号机构中心限界2440限界21501出站二显示850017005300290027002400线间距53002出站三显示850017005200290027002400线间距53003出站四显示1000020004700290027002400线间距53004出站二显示850017005300290027002630线间距5