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城市轨道交通接触网汇流排及附件概述

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:汇流排是刚性悬挂接触网系统中,用于夹持固定接触线并承载电流的部件。汇流排一般用铝合金材料制成,其形状一般做成“T”形和“Π”形两种。弯头由一端弯曲的7.5 m的汇流排制成。弯曲时必须保证汇流排夹口的开口在4.7~5.3mm范围内。汇流排终端安装于锚段的终端,主要用作膨胀接头、绝缘分段或者是道岔。

城市轨道交通接触网汇流排及附件概述

汇流排是刚性悬挂接触网系统中,用于夹持固定接触线并承载电流的部件。它是地下区段刚性架空接触网的关键部件,既是接触线的悬挂支持体,也是接触网的主要载流导体。汇流排一般用铝合金材料制成,其形状一般做成“T”形和“Π”形两种。

“T”形汇流排采用长夹板螺栓固定接触导线,结构比较复杂,安装、维修极不方便,当需要更换接触导线时,必须松开所有与其相关的螺栓,既费工又费时。“Π”形汇流排利用其自身的弹性固定导线,汇流排底部有特殊设计的工作导槽,使得专用的、将弹性钳口张开的放线小车可以沿汇流排运行,大大提高了放、换线速度。总体来看,“Π”形结构比“T”形更趋合理。

汇流排的材质到目前为止公认特别适用的是导电材料铝合金,其特点是电阻率低,适用于承载大电流负荷的场合,耐腐蚀性能好,材料经热处理硬化及强度提升后具有优良的机械性能,有利于降低汇流排的弛度从而可增大悬挂支撑点的跨度,减少悬挂的数量,节省工程材料。嵌入的接触导线高度一般为4040mm。

1.“Π”形汇流排结构

“Π”形结构汇流排包括标准型汇流排及汇流排中间接头、汇流排终端、刚柔过渡元件等其他附加组成。

(1)标准型汇流排。

标准型汇流排(图3-18)一般有PAC110和PAC80两种,是刚性接触悬挂的主要组成部分,其长度一般被制成10 m或12 m,主要作用是夹持、固定接触线,承载和传输电能。

图3-18 标准型汇流排

(2)汇流排中间接头。

汇流排中间接头是用于两根汇流排之间机械和电气连接的部件。每一段汇流排之间用汇流排中间接头连接,见图3-19。汇流排中间接头主要由汇流排接头连接板和螺栓组成,既保证被连接的两根汇流排机械上良好对接,又有足够大的接触面积,确保导电性能良好。长度一般为400mm。

图3-19 汇流排中间接头

(3)汇流排终端(弯头)。

汇流排终端安装在每段汇流排的终端,也称汇流排弯头(图3-20)。弯头由一端弯曲的7.5 m的汇流排制成。弯头的斜面长1500mm,端部抬高70mm,这是为了满足最大斜度不超过1/20。弯曲处的半径是6 m。弯曲时必须保证汇流排夹口的开口在4.7~5.3mm范围内。在弯头另一端钻有连接用孔。

汇流排终端安装于锚段的终端,主要用作膨胀接头、绝缘分段或者是道岔。斜面部分是出于安全的需要。实际上,在膨胀接头处的弯头按下面方法调整:受电弓从一段弯头的直线部分过渡到另一弯头的直线部分,不接触斜面部分。

图3-20 汇流排终端

(4)刚柔过渡元件。

刚柔过渡是指由刚性接触悬挂转换为柔性接触悬挂的衔接过渡。它是刚性悬挂与柔性悬挂实现无缝连接的关键部位,通常设在架空柔性接触网和汇流排的交汇点处。刚柔过渡元件一般有关节式刚柔过渡(图3-21)和贯通式刚柔过渡(图3-22)两种方式。

关节式刚柔过渡,即柔性悬挂与刚性悬挂平行交叉一段,形成类似关节的形式进行过渡。在刚柔过渡的切入点处,刚性悬挂与柔性悬挂分开,刚性悬挂导高应比柔性悬挂导高抬高25mm左右,经过一段距离的刚柔并列运行后,柔性悬挂接触线逐渐抬高,直至脱离接触网的正常工作高度而退出运行,以便刚柔悬挂平滑过渡,不至于在刚性悬挂切入点处形成硬点。关节式刚柔过渡适用于较低速度(80km/h)的线路,当线路设计速度高于100km/h时,宜采用贯通式刚柔过渡。

图3-21 关节式刚柔过渡

图3-22 贯通式刚柔过渡(www.xing528.com)

贯通式刚柔过渡元件的长度为5 m,见图3-23。过渡元件顶面加工成不同深度的切槽(截面积逐渐减小)以逐步减小惯量和增加末端的弹性,用于刚性悬挂与柔性悬挂过渡处,其作用是保证两种悬挂方式的平滑、顺畅过渡,避免产生硬点。由于加工减小了铝排夹口夹持铜线的弹力,所以在铝排上间隔480mm共钻了7个通孔,并用15N·m的力矩紧固7个M10的不锈钢螺栓。安装这些螺栓之后,夹口的弹力就可以得到保证。

图3-23 刚柔过渡元件

具体实施方案是在架空刚性悬挂的开始段,采用一段约5 m的刚性逐渐减少的切槽式刚柔过渡元件与一根7.5 m长的汇流排终端组成一小锚段,架空柔性悬挂的一支接触线嵌入带切槽式汇流排的小锚段后将其末端下锚。其他接触线及承力索分别下锚。该小锚段再和下一锚段刚性悬挂形成锚段关节。

(5)防护罩

防护罩(图3-24)直接安装在汇流排或刚柔过渡本体上,用于隧道口处汇流排的防尘、防雨等或隧道内有严重漏水的区段。

(6)汇流排接地线夹。

为了确保检修时工人的安全,必须通过专用的接线柱将接触网接地。接线柱一般用于柔性网的接地,不能直接用于刚性网。接地装置安装在铝排的上面,有一个16mm杆用于接地。图3-25为汇流排接地线夹。

图3-24 防护罩

每个接地装置由四个用于固定铝排的半夹组成。半夹用CHCM8的不锈钢螺栓正对着连接,螺母可以被半夹自锁,紧固力矩8N·m。

图3-25 汇流排接地线夹

2.汇流排常见故障

如果汇流排发生故障,将会直接导致其安全性能降低,设备精度减小,轻则导致故障部分的接触网瘫痪,重则直接影响列车的速度与稳定性。汇流排常见的故障包括以下方面:

(1)因隧道漏水造成汇流排表面腐蚀、斑点,导致汇流排夹口力过小,接触线脱槽(图3-26)。

图3-26 接触线脱槽

(2)汇流排线夹卡滞,无法随着温度变化窜动。

(3)汇流排接缝较大,容易产生硬点。

(4)隔离开关上网引线较重,造成汇流排扭曲变形。

(5)锚段关节处调整不到位,汇流排终端接触线磨耗严重,撞击受电弓。

(6)刚柔过渡处接触线高度突变,容易产生硬弯(图3-27)。

图3-27 接触线损伤、扭曲和硬弯

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