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城市轨道交通接触轨其他部件与膨胀接头的应用

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:普通接头适用于固定连接相邻接触轨并传导电流。使接触轨因热胀冷缩而产生长度变化。总之,膨胀接头这种结构可以满足当膨胀接头两侧的接触轨因热胀冷缩而产生长度变化时,其左右伸缩自如得到补偿,又具有良好的导电性能。膨胀接头的载流量一般应大于接触轨的载流量。

城市轨道交通接触轨其他部件与膨胀接头的应用

1.中间接头

(1)普通接头(鱼尾板)。

普通接头适用于固定连接相邻接触轨并传导电流。普通接头采用本体毛坯挤压成型,表面强度高,粗糙度低,外形尺寸准确。加工时只需根据需要长度锯断,并打孔即可。因此,它具有足够的强度来满足连接固定的机械要求,同时它的截面积足够大,可以承载接触轨的持续电流。接头本体的轮廓与接触轨腰面紧密相贴,确保电流续接的要求。

每一套普通中间接头配有紧固件4套,每套包括螺栓、碟形弹垫各一个,螺母、平垫各两个。螺栓、螺母规格为M16,普通接头的螺栓防松是通过采用双螺母防松。

普通中间接头本体上有四个φ17mm孔,且对称分布,并预先在工厂加工好。因此,安装方便,无安装方向要求。具体结构见图4-18。

图4-18 普通接头示意图

接触轨接缝部位要求安装平齐,保证覆不锈钢带一侧安装平齐,不允许有高低不平或扭转现象,安装精度为0.5mm。安装效果见图4-19。

图4-19 安装效果

(2)膨胀接头。

环境温度的变化或运行中电流产生的热量都会造成接触轨温度的变化。使接触轨因热胀冷缩而产生长度变化。因此需要安装膨胀接头在机械和电气特性两方面连接两根长轨中间的空隙。

国产常见的膨胀接头一般由两根长轨(左右滑轨)和一根短轨组成。为了保证受电靴顺利通过膨胀接头,长轨和短轨一般要对角切掉15°(长短轨的接缝为斜角),这样可以使表面连续,间隙可以调整并且可以重合,以便受电靴可以平滑地从一端过渡到另一端。左右滑轨的作用是让受电靴在膨胀点过渡时减小运行中产生的电弧。为了帮助电能转换,在设计上考虑了一个中间块用来协助受电靴。

长轨和短轨的连接靠锚固夹板(特殊的长普通接头)通过三个螺栓安装在左右滑轨及中间轨的两侧,锚固夹板与短轨为固定连接,而两根长轨在连接锚固夹板的位置开有长孔,这种锚固夹板是一种特殊的夹板,与左右滑轨接触的面比中间低0.1~0.2mm,而且三个螺栓的紧固力矩也不相同,中间螺栓的紧固力矩为50N·m,两边为20N·m。锚固夹板两边在螺栓紧固力矩的作用下,发生弹性变形,使其与左右滑轨密切相接,加上锚固夹板与左右滑轨及中间轨的接触面涂有导电脂,因此,具有良好的导电性能。在滑轨外采用双蝶簧和双螺母的防松措施,保证了磨损后和振动的情况下,夹板与滑轨之间始终保持适当的压紧力。总之,膨胀接头这种结构可以满足当膨胀接头两侧的接触轨因热胀冷缩而产生长度变化时,其左右伸缩自如得到补偿,又具有良好的导电性能。这样既保证电流续接良好,又使左右滑轨随温度变化伸缩导向准确。

电流连接器主片、副片采用紫铜材质,导电性好,表面镀银,使得主副片滑动时接点接触良好,导电性能提高。U螺栓上配有弹簧,弹簧在用螺栓紧固时压缩6~11mm,弹力为480~500 N,主副片之间的摩擦力为124~130 N,这个力使主副片既紧密相切,又能左右滑动。铜垫板、U螺栓垫板等导电零件也采用紫铜材质,表面镀银,既保证了电气连接的可靠性,又不会产生任何电化学腐蚀

膨胀接头的载流量一般应大于接触轨的载流量。

膨胀接头与接触轨可用普通中间接头进行连接。

膨胀接头结构图见图4-20。

图4-20 膨胀接头的结构图

膨胀接头长1975mm,在直线段,膨胀接头应尽量安装在两个支架装置的中心部位,最少膨胀接头的每一端距支架装置的距离不小于400mm。膨胀接头安装效果见图4-21。

图4-21 膨胀接头的实际安装效果

弯道段中设置膨胀接头,则会使绝缘支架及膨胀接头受到很大的张力。膨胀接头的滑动块会因为这一额外张力而加速磨损,绝缘支架也会很快磨损。所以一般不在弯道处设置膨胀接头。在特殊情况下,也会出现半径小于300 m的弯道必须设置膨胀接头的情况,此时膨胀接头依然能起到作用,可是会使膨胀接头张开及闭合的张力转移作用于绝缘支架上。鉴于锚固之间的距离,这一点应引起重视。

(3)电连接用中间接头。

电连接用中间接头除了连接两根独立的钢铝复合轨外还用于将外部电流引入接触轨,安装效果见图4-22。每个中间接头可以连接8~12根240mm2的导线。导线必须留有足够余量,避免向复合轨施加额外的力,从而阻碍复合轨在纵向的移动。

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图4-22 电连接用中间接头安装效果

电连接用中间接头能安装在接触轨的任何位置,如牵引变电所出口、接头、弯头、电分断或道岔处。要求电连接用中间接头的截面积足够大,可以承载接触轨系统的持续电流,保证输送满负荷接触轨额定电流时不过热。

2.端部弯头

端部弯头安装在一段接触轨断口处,是为了保证列车在额定速度运行时,受电靴能够平滑地接触和脱离复合轨。端部弯头一般采用与系统所用相同类型的接触轨加工制造。

端部弯头按照正线和车场线分为两种,正线弯头长度为5.2 m,端部弯头两端的高度差≥126mm;车场线弯头长度为3.4 m,端部弯头两端的高度差≥129mm,端部弯头同接触轨之间采用普通接头连接。

端部弯头采用两个绝缘支架进行支撑,端部弯头一般与接触轨有同样的截面和形状,能与任意成品接触轨断面相匹配,可通过电连接用中间接头或普通中间接头进行连接,连接部位没有坡度,因此能够保证端部弯头与接触轨之间密贴,而不会形成高低差,保证受电靴顺利通过。

端部弯头具有良好的耐电弧烧损、耐冲击特性,具有自熄弧功能。合理的坡度可满足行车速度要求和耐电弧要求,5.2 m的正线端头的坡度一般为1:41,3.4 m车场线端头的坡度一般为1:22。每一个端部弯头的端部都经过预弯,坡度更大一些,这样能保证端部弯头具有更好的自熄弧特性。

典型的端部弯头结构见图4-23。安装实际效果见图4-24。

3.中心锚结

中心锚结是接触轨锚段中部用于防止接触轨纵向移动的装置,可防止接触轨向两侧不均匀窜动,保持膨胀区段的中点位置。中心锚结一般分为普通中心锚结和大坡度中心锚结,一般情况下中心锚结采用普通中心锚结,在线路纵向坡度超过一定数值时(如20%)用大坡度中心锚结。

图4-23 端部弯头的结构

图4-24 端部弯头实际安装效果

(1)普通中心锚结。

普通中心锚结一般设置在锚段的中部,安装在整体绝缘支架两侧,用于防止接触轨长轨向两侧不均匀地窜动,见图4-25。

图4-25 普通中心锚结示意图

普通中心锚结一般由两组普通防爬器组成。每套普通防爬器由一对梯形截面铝块组成,用两套紧固件连接,每套包括螺栓、碟形弹垫各一个,螺母、平垫各两个。普通防爬器的螺栓防松是通过采用碟形弹垫和双螺母保证的。普通防爬器每个铝块上都已钻好两个φ17mm孔,用不锈钢螺栓紧固在轨腰上。与接触轨连接采用两套M16不锈钢螺栓。普通防爬器的结构见图4-26。

图4-26 普通防爬器的结构

(2)大坡度中心锚结。

大坡度中心锚结一般安装在曲线部位绝缘支架的两侧,下锚固定,用于防止接触轨长轨向两侧不均匀窜动。大坡度中心锚结有两种,分别是斜拉绝缘子式和双组普通中心锚结式。斜拉绝缘子式见图4-27。

图4-27 大坡度中心锚结

双组普通中心锚结式的大坡度中心锚结结构形式与普通中心锚结的结构基本相同,由于两组普通中心锚结的间距较小,一般间距为600~700mm,因此中间两组防爬器一般为单孔形式的防爬器。

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