既有电气化铁路接触网改造施工浅析

既有电气化铁路接触网改造施工浅析近年来，我国铁路和电气化铁路加快发展步伐，全国铁路电气化率已达40%，但是在新建铁路接入和铁路提速过程中，既有接触网还需要进一步改造施工，才能满足运行需要。本文主要对电气化铁路接触网改造的要求、接触网工程改造的特点难点做以阐述，并提出具体的改造施工方法。标签：电气化铁路;接触网;改造施工前言：随着科技的发展进步，人们对物流、旅行的速度要求不断提高，铁路必须提速跟上时代的步伐，新建高速电气化铁路只是一方面，另一方方面需要加快既有铁路的电气化改造，满足提高运行速度的要求。在铁路电气化改造施工的过程中，不可避免的会出现很多问题，那么就必须拟定多种方案，再具体的研究其可行性，选出最合适的方案进行施工。一、电气化铁路接触网的要求接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。因为接触网设置在露天场所，而且没有备用的户外供电装置，所以经常受冰、霜、风等恶劣气象条件的影响，一旦损坏将中断行车，给铁路运输带来巨大损失。因此，一个状态良好的接触网应满足以下基本要求：1、接触线对轨面的高度应尽量相等，若受悬挂条件限制时，接触线高度变化应避免出现陡坡。2、接触网的结构及零件应力求轻巧简单，做到标准化，以便检修和互换，缩短施工与运营维护时间。3、接触网悬挂应弹性均匀，即悬挂点间的导线在受电弓抬升力的作用下，接触线的升高应尽量相等，且接触线在悬挂点间应无硬点存在。以保证受电弓的正常取流。4、接触网的建设应注意节约有色金属及其它贵重材料，以降低造价。5、接触网在受电弓压力及风力等作用下应有良好的稳定性，即电力机车运行取流时，接触线不发生剧烈的上、下振动。在风力作用下不发生过大的横向摆动。6、接触网应具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性，以延长使用寿命。二、既有接触网改造工程难点分析1、空间限制给点时间短、现场作业点多，交叉施工，大量人员机械短时间内聚集和撤离，施工场地空间狭小为人员、物料、机具的调配和运输带来困难，也降低了人员机械的使用效率，增加改造成本。2、时间限制按照铁路运输要求，接触网改造边施工边运营，施工封闭点最多不超过120分钟，而且根据线路不同，车流量大的线路每天给点更短，“天窗”作业，点后开通，造成施工不连续。三、电气化铁路接触网出现的故障1、绝缘子闪络和击穿现象我国铁路接触网上采用的悬（串）式、棒式和隔离开关支柱绝缘子一般都是瓷质的，表面涂有一层光滑的釉质，以防止水分渗入，并具有一定的抗污能力，且易于擦洗。绝缘子发生闪络的主要原因有三个：一是绝缘子本身泄露距离较短，受气候潮湿、降雨雾、表面结冰以及蒸汽机车烟灰和高热蒸汽喷射，附近工矿、货场和隧道内扬起的烟灰、尘土等外界污染源的影响，使其绝缘性能下降，容易使绝缘子沿瓷体表面发生放电，引起闪络;二是绝缘子材质不良，结构上有裂纹、气孔等，使用中会发生瓷体击穿现象，完全失去绝缘作用;三是绝缘子使用时间长了，会产生绝缘性能下降的老化现象。绝缘子瞬间闪络会引起变电所馈线开关跳闸。2、分段绝缘器表面击穿区分绝缘器采用玻璃钢作为主绝缘器，不仅起到电路上的绝缘作用（电分段），而且起到接触网导线的机械连接作用。区分绝缘器设在露天，由于受到脏污、潮湿、电弧烧伤等外界因素的影响，绝缘强度急剧下降，造成主绝缘器表面被击穿，失去绝缘作用，从而引发供电事故。3、弓网事故的发生弓网事故的原因较为复杂，主要有：机车受电弓状态不良，司机没有及时发现，继续高速运行;电力机车错误超过接触网终点，受电弓碰、刮接触网终端绝缘子串;接触网导线不平不直、有硬点或悬挂零件超过接触面，受电弓滑板高速滑过时发生严重碰撞或产生强烈电弧而损坏受电弓。四、电气化铁路接触网改造施工技术1、车站曲线线路拨移处的施工方案方案一：双线路腕臂方案。首先，为给线路的拨移创造有利条件，要拆除既有支柱，并将既有接触悬挂采用倒移方式移动到双线路腕臂上。当线路拨移到位后，更换接触悬挂，并保证接触悬挂的各项参数均满足相应的技术要求。采用此套方案，接触悬挂的稳定性会出现一定的下降，但却可以保证双线路腕臂在拆除之后还可多次循环使用。其次，精确安装位于曲线拨移方向侧的支柱，并保证道岔柱和绝缘锚段关节柱以及过渡用双线路腕臂柱的安装到位，安装过程采用的是交桩施工法。然后，采用同样的交桩施工法对位于曲线拨移反方向侧的支柱进行安装。安装过渡用双线路腕臂柱时要积极参考既有支柱的侧面限界。方案二：采用软横跨安装形式。在上述方案1的基础上，将双线路腕臂的安装形式改为软横跨的安装形式。这样一来，有效提高了接触悬挂的稳定性，同时也保证线路拨移产生的距离误差不会对接触悬挂产生任何限制。但如果采用此种方案，则在软横跨拆除后将无法循环再利甩，不利于资金的节约。实际施工改造过程中，要综合考虑两种方案的优点和缺点，并结合施工现场的具体条件，灵活进行选择。能够有效的节约大量资金。2、接触网站内软横跨施工线路条件。以某站电气化接触网改造工程中对站场的具体改造为例，分析对既有接触网站场进行改造施工的具体事宜。改造前后的结构髙度和导髙数值变化对比见表1。表1首先，考虑到该站场内的支持结构是采用软横跨作为支持装置，所以，首先要改造和过渡该站的相关支持装置。施工方案。第一种方案是软横跨下部固定绳降低方式。首先，进行既有软横跨过渡改造，可以从车站的任何一端进行，具体采用的方式是将软横跨下部固定绳降低，保证接触线的坡度在设计值允许范围内进行变化，使既有接触悬挂的结构高度从1.1m逐渐升髙为1.4m，导髙从6.45m降低为6m。从第一组软横跨开始，依次从一端向车站的另一端对既有软横跨进行过渡和改造。与方案一一样，保持既有平面的布置不出现改变，并按照实际空间分布顺序依次更换接触悬挂。待线路道岔更换完毕后，可以任意逸择车站的一端，并按照相关技术要求调整接触悬挂，并由此端的第一組软横跨开始，把悬吊滑轮和定位调节立柱安装在既有软横跨上。使既有接触悬挂参数结构的高度保持在1.4m,不发生变化，但导高由6.45m逐渐减少为6m。从第一组软横跨开始，依次向车站的另一端进行更换软横跨，并调整接触悬挂参数。同时，完成车站两端绝缘锚段关节和道岔定位相关支持装置的安装，安装过程同样利用的是交桩施工法。还有一种方案就是把悬吊滑轮和定位调节立柱安装在既有软跨上。首先要改造腕臂柱，可以从车站的任意一端开始施工，并且，从此端的第一组软横跨处开始，为了保证接触线坡度在设计限制值范_内发生变动，要把悬吊滑轮和定位调节立柱安装在既有软横跨上进行过渡。使既有接触悬挂的结枸髙度从1.1m逐渐增加到1.4m。导高也随之变化，从6.45m变为6in。此后，从车站的一端向另一端，按照实际空间分布位置对既有软横跨进行一次的更换工作，并保证所有既有接触悬挂结构的各项参数均符合施工设计要求。其次，在保持既有平面布置不发生变化的前提下，分股道，并依次按照排列的实际顺序对接触悬挂进行更换。待线路道岔更换到相应的位置后，为了保证接触悬挂的具体技术参数满足设计的具体要求，要适当对接触悬挂的参数进行调整。在调整的同期，要将车站两端的绝缘锚段关节以及道岔定位的相关支持装置安装完毕，安装的过程要采用交桩施工法。3、站场施工中的接触网过渡施工经验股道在发生延长后，新的岔区位置会发生较大的变化，土建单位的铺轨工程受既有线路的接触网道岔定位柱影响较大。为解决施工过程中的交叉干扰，应该尽量提前拆除.既有岔区位置能够拆除的接触网支柱，保证在新股道道岔开通前，既有线仍处于正常的营运状态，但这样一来，又无法取消既有道岔的定位。为解决这个难题，车站通常会道岔定位支柱换成过渡架设软横跨。但实践证明，这种过渡工程所花费的费用较高。所以，我们建议有关设计部门加快对施工方案的研究工作，以“永久和临时”相结合为原则，最大程度降低工程成本，保证工程质量。五、结语由于接触网的特殊性导致其出现的故障