高速铁路无交分线岔原理分析及调整

熊 秋 龙

（中铁建电气化局集团南方工程有限公司 湖北 武汉 430074）

摘 要：接触网交叉线岔采用交叉布置形式列车高速通过时易钻弓，接触线交叉处采用限制管固定的方式对接触网的弹性和稳定性影响较大，列车高速通过时受电弓对接触网的冲击很大，容易打弓。因此，在国内高速铁路的快速发展中，交叉线岔逐渐被淘汰，更多采用的是无交分线岔布置形式。在客运专线中，侧线通过速度要求较高时一般采用带辅助悬挂的42＃无交分接触网线岔布置方式，侧线要求通过速度较低一般采用简单的18＃无交分接触网线岔布置方式。文章主要是对18＃和42＃道岔无交分接触网线岔布置方式的分析及总结。

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关键词 ：接触网；18＃道岔；42＃道岔；无交分线岔

中图分类号：U225 文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．05．042

1 接触网18＃无交分线岔布置方式原理分析及总结

1．1 设计原理

道岔无交分接触网布置的接触网是相互间独立和平行的，其方式类似于锚段关节内的接触网平面布置，平行接触网的工作区域内接触网是无交叉的。合理布置网间各参数，保证接触网在平、立面内均能实现网间的平稳过渡。

1．1 高速铁路18＃道岔的设计依据及适用规范

1．1．1 主要运行条件导线计算温度

最高温度：Ｔｍａｘ＝80℃。

最低计算温度：Ｔｍiｎ＝－25℃，Ｔｏ＝25℃。

接触网设计风速：40ｍ／ｓ。

动车组行车速度：正线Ｖ≤350ｋｍ／ｈ。

1．1．2 受电弓尺寸及动态工作范围

受电弓尺寸：1950ｍｍ，弓头工作宽度1 450ｍｍ。

受电弓横向摆动量：正线250ｍｍ，侧线200ｍ。

受电弓动态最大抬升量：正线150ｍｍ，侧线100ｍｍ。

1．2 关键技术

接触网18＃无交分分支方式的关键技术包括：平面布置、立体布置和始触区确定及交叉吊弦安装。

1．2．1 平面布置

如图1所示，侧线接触线距正线中线的水平距离大于受电弓在线路最外端可触及到的尺寸限界（受电弓工作区625ｍｍ＋水平摆动量200ｍｍ＋受电弓抬升后加宽120ｍｍ＝945ｍｍ），定位柱ＺＡO在距离岔心不小于25ｍ，即道岔开口不小于1 320ｍｍ，945＜1 320－150＝1170，以保证列车正线通过时不会接触到侧线接触线，相邻支柱ＺＢO与岔心距离为10－15ｍ之间，正线拉出值为400ｍｍ，可根据始触区位置进行调整，侧线拉出值为1 000－1 050ｍｍ间可调，1 000ｍｍ＞945ｍｍ，以保证正线列车通过时不会碰到侧线接触线。始触区位置位于ＺＡＯ与ＺＢＯ的中间最为理想。

1．2．2 立面布置

如图2所示，ＣＡO柱侧线接触线比正线抬高20ｍｍ，ＣＢＯ柱侧线接触线比正线抬高120ｍｍ，ＣＣO柱侧线接触线比正线抬高400ｍｍ，ＣＣＯ柱可理解为转换柱。正线导高没有变化是平直，正线列车可高速通过无影响。ＣＡO柱到ＣＢＯ柱间受电弓由正线转向侧线或由侧线转向正线。

1．3 列车过线岔情况分析

结合上面的分析，对列车通过线岔的三种不同情况分析如下：

1．3．1 正线高速通过

在受电弓由正线通过时，可以保证侧线接触线与正线线路中心间的距离，始终大于受电弓的工作宽度一半再加上受电弓的横向摆动量，因而正线高速行车时，受电弓滑板不可能接触到侧线接触线，从而保证了正线高速行车时的绝对安全性，并且在道岔处不存在相对硬点。

1．3．2 侧线进入正线

因ＣＡO柱处侧线比正线低20ｍｍ，且受电弓在侧线上接触不到正线导线，ＣＢO柱处侧线比正线高120ｍｍ，ＣＡＯ与ＣＢO这一段之间侧线导高有一个坡度变化，侧

线与正线之间有一个等高点。当机车通过ＣＡＯ柱时，受电弓由侧线接触线取流，当受电弓滑过等高区后，由于侧线接触线慢慢抬高，受电弓开始逐渐脱离侧线，并逐步接触正线接触线，开始由正线取流，实现受电弓平稳的由侧线过渡到正线上。

1．3．3 正线进入侧线

原理同侧线进入正线，由于侧线导高在ＣＡＯ、ＣＢＯ柱之间存在一个坡度变化，且在ＣＢO柱处比正线高，在ＣＡO柱处比侧线高，当机车通过ＣＢＯ时，受电弓接触正线，由正线导线取流，由于从ＣＢO柱到ＣＡO柱，侧线导线是以一个降坡的坡度变化，当经过等高点后，受电弓开始接触侧线，并慢慢脱离正线，到达Ａ柱时，完全脱离正线，实现由侧线取流，完成正线到侧线的过渡。

1．4 18＃道岔无交分线岔安装调整技术

1．4．1 安装腕臂装置及定位装置

安装各种装置时应保证各种紧固力矩到位，不得随意调整腕臂安装形式。其中ＣＡＯ柱、ＣＢO柱对侧线定位均需用特型定位器，以避免打弓、钻弓等弓网事故。

1．4．2 调整拉出值及导高

（1）支柱在正线侧：ＣＡO柱正线拉出值为＋150ｍｍ，侧线拉出值为＋150ｍｍ，侧线导高比正线高20ｍｍ；ＣＢ0柱正线拉出值－400ｍｍ，侧线拉出值-1 100ｍｍ，侧线抬高120ｍｍ；ＣＣＯ柱正线拉出值＋200ｍｍ，侧线拉出值—400ｍｍ，侧线抬高400ｍｍ下锚。

（2）支柱在侧线侧：ＣＡO柱正线拉出值为－150ｍｍ，侧线拉出值为－150ｍｍ，侧线导高比正线高20ｍｍ；ＣＢO柱正线拉出值＋400ｍｍ，侧线拉出值＋1100ｍｍ，侧线抬高120 ｍｍ；ＣＣＯ柱正线拉出值－200ｍｍ，侧线拉出值＋400ｍｍ，侧线抬高400 ｍｍ下锚。

（3）18＃道岔导线拉出值应严格按照安装图所给定拉出值进行调整。由于无交分道岔是通过导高的变化实现机车的通过，所以对导高的要求很高。

1．5 检测始触区

18#道岔定义受电弓中心相邻一支接触线的距离为600～1 050ｍｍ的范围为始触区，此区域内不可安装任何线夹及金具等，且始触区的长度为8~12ｍ。若上述步骤调整后始触区不满足条件，则需略微调整下ＣＡO柱与ＣＢＯ柱的拉出值，以保证始触区长度在8~12ｍ内，且始触区尽量保证在跨中。

1．6 安装交叉吊弦

交叉吊弦指正线承力索在此处悬吊侧线接触线，侧线承力索交叉悬吊正线接触线。交叉吊弦与其他吊弦的间距仍按正常取值，即6～10ｍ。始触区前安装交叉吊弦1组，安装在550～600ｍｍ（正线线路中心至侧线接触线在地面投影的距离）处。正线与侧线上的两根吊弦的间距一般为2ｍ。交叉吊弦安装顺序应保证在受电弓从道岔开口方向进入时先接触到的吊弦为侧线承力索与正线接触线间的吊弦。

1．7 接触网18＃无交叉道岔布置方式特点

（1）正线和侧线两组接触线不相交、不接触，没有线岔设施，故不会出现刮弓事故，也没有因线岔形成的硬点，提高了接触悬挂的弹性均匀性。

（2）它能保证正线高速通过时不受侧线接触悬挂的影响，同事机车能够平稳的由侧线驶入正线或者从正线驶入侧线。

（3）18#无交叉道岔很重要的一个特点就是对侧线接触线的导高要求很严格，它要求侧线接触线的导高在此岔区应有相应的变化，具有高差的设置，因此在施工安装调整中因严格按照规定对定位点和吊弦点进行导高调整。

2 接触网42＃无交分线岔布置原理分析

2．1 设计原理

相较18＃无交分线岔布置方式，42＃无交分线岔布置方式的特点是在正线与侧线间加入第三组辅助悬挂，加入的辅助悬挂分别与正线接触悬挂和侧线接触悬挂分别形成锚段关节式过渡。使列车由侧线驶入正线和由正线驶入侧线时，能够高速平稳通过。42＃道岔若采用绝缘关节方式时，还可起到机械分段和电气绝缘的作用。

2．1．1 主要运行条件导线计算温度

最高温度：Ｔｍａｘ＝80℃。

最低计算温度：Ｔｍiｎ＝－25℃，Ｔｏ＝25℃

接触网设计风速：40ｍ／ｓ。

动车组行车速度：正线Ｖ≤350ｋｍ/ｈ，侧线Ｖ≤160ｋｍ／ｈ。

2．1．2 受电弓尺寸及动态工作范围

受电弓尺寸：1950ｍｍ，弓头工作宽度1450ｍｍ。

受电弓横向摆动量：正线250ｍｍ，侧线200ｍ。

受电弓动态最大抬升量：正线150ｍｍ，侧线100ｍｍ。

2．2 关键技术

接触网42＃无交分分支方式的关键技术包括：平面布置、立体布置

2．2．1 接触网42＃无交分线岔平面布置

图3中，ＥＯＥ1柱侧线为工支辅助线抬高250，ＤOＤ1间辅助线为工支侧线抬高250，ＥＯＥ1与ＤOＤ1间受电弓平稳的由侧线过渡到辅助线，ＣOＣ1柱辅助线为工支正线抬高200，ＢＯ间正为工支辅助线抬高200，ＣOＣ1与ＢO间受电弓平稳的由辅助线过渡到正线，ＤOＤ1与ＣO间受电弓只与辅助线接触。这样正线和侧线接触线不会处于受电弓的工作范围。

为使正线受电弓运行中不与侧线接触线发生接触，侧线受电弓运行中不与正线接触线发生接触。ＥOＥ1柱设置在道岔开口线间距970ｍｍ处。为保证受电弓的平顺过渡，定位柱间的跨距应不小于45ｍ。

2．2．2 接触网42＃无交分线岔立面布置

图4中，接触线抬高设置的原则：受电弓经过道岔区域时只会与一支工作支接触线接触，同时保证正线悬挂与辅助悬挂接触线间不出现倒“Ｖ”字状态。在道岔区对正线接触线的抬高设置，目的是为了能充分利用辅助悬挂接触线工作，减少对正线接触线的磨耗。

2．3 列车过线岔分析

对列车通过线岔的三种情况分析如下：

2．3．1 正线高速通过

在受电弓由正线高速通过时，可以保证侧线导线线与正线线路中心间的距离始终大于受电弓的工作半宽再加上受电弓的横向摆动量，因而当正线高速行车时，在ＢO和ＥO柱之间辅助线仅起到过渡作用，受电弓滑板受流经历“正线－辅助线－正线”的变化，因坡度变化小，过渡过程就比较平缓，从而保证了正线高速行车时的绝对安全性，并且在道岔处不存在相对硬点。

2．3．2 侧线进入正线

因ＥOＥ1柱处侧线比辅助线低250ｍｍ，且受电弓在侧线上接触不到辅助线，ＤOＤ1柱处侧线比正线高250ｍｍ，这一段之间侧线导高和辅助线导高有一个平缓的坡度变化（坡度一般为5‰），侧线与辅助线之间有一个等高点。当机车通过ＥOＥ1柱时，受电弓由侧线接触线取流，当受电弓滑过等高区之后，由于侧线接触线慢慢抬升，受电弓开始逐渐脱离侧线，并逐步接触辅助线接触线，开始由辅助线取流，实现受电弓平稳的由侧线过渡到辅助线上。在ＣOＣ1柱处辅助线导高比正线低200ｍｍ，受电弓只与辅助线接触，在ＢO柱处辅助线比正线导高高200ｍｍ，受电弓只与正线接触，这一段之间正线和辅助线均有一个坡度变化（约4‰）正线和辅助线间有一个登高点，实现辅助线和正线间的平稳过渡。

2．3．3 正线进入侧线

原理同侧线进入正线，由于正线导高和辅助线导高在ＢO和ＣO 柱之间均存在一个坡度变化，且在ＢO柱处正线比辅助线低，在ＣO柱处正线比辅助线高，当机车通过ＢO柱时，受电弓接触正线，由正线导线取流，由于从ＢO柱到ＣO柱，辅助线导线是以一个降坡的坡度变化，当经过等高点后，受电弓开始接触辅助线，并慢慢脱离正线，到达ＣO柱时，完全脱离正线，实现由辅助线取流，完成正线到辅助线的过渡。同理当机车通过ＤO柱时，受电弓接触辅助线，由辅助线导线取流，从ＤO柱到ＥO柱，辅助线导线是以一个升坡的坡度变化，当经过等辅助线和侧线的高点后，受电弓开始接侧线线，并慢慢脱离辅助线，到达ＥO柱时，完全脱离辅助线，实现由侧线线取流，完成辅助线到侧线线的平稳过渡。

2．4 接触网42＃无交分线岔安装调整技术

2．4．1 安装腕臂装置及定位装置

安装各种装置时能够保证各种紧固力矩到位，不得随意调整腕臂安装形式。其中ＤO柱、ＥO柱、Ｅ1柱定位均需用特性定位器，以免引起打弓、钻弓等弓网事故。支柱装配出现多支悬挂的情况较多，应合理确定支柱装配形式和装配顺序，达到既满足悬挂定位要求又便于施工的目标。

2．4．2 调整拉出值及导高

ＡO柱正线拉出值为＋200ｍｍ，辅助线拉出值为＋750ｍｍ，辅助线导高比正线高500ｍｍ起锚。

ＢO柱正线拉出值－300ｍｍ，辅助线拉出值－150ｍｍ，辅助线抬高200ｍｍ。

ＣOＣ1柱正线拉出值－200ｍｍ，辅助线拉出值＋200ｍｍ，侧线拉出值＋1200，侧线和正线均抬高200ｍｍ。

ＤOＤ1柱正线拉出值－500ｍｍ，辅助线拉出值－200ｍｍ，侧线拉出值＋400，侧线和正线均抬高250ｍｍ。

ＦOＦ1柱正线拉出值－200ｍｍ，辅助线拉出值－500ｍｍ，侧线拉出值＋300，辅助线均抬高350ｍｍ落锚。

42#道岔导线拉出值应严格按照安装图所给的拉出值进行调整。由于无交分道岔是通过导高的变化实现机车的通行，所以对导高的要求很高。

3 结论和建议

石武客专和宁杭客专设计时速正线350ｋｍ／ｈ，侧线160ｋｍ／ｈ，均采用了42＃无交分道岔，经运行检验，效果良好。结合高速铁路接触网对线岔的要求42#无交分道岔能够满足列车高速运行的要求；42＃无交分道岔由于平面布置比较简单，列车正线能高速通过，弹性好，没有硬点，安全性好，且侧线行车速度较高，很适合高速列车运行的需要；无交分线岔侧线与正线没有联系，受电弓运行过程中不与正线和侧线接触线同时发生接触，互相独立，更方便运营维修和事故抢修。

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参考文献

1 于万聚．高速电气化铁路接触网［M］．成都：西南交通大学出版社，2003

2 吴德昌，周鑫，李红梅．客运专线道岔接触网布置关键技术研究［Ｃ］．中国铁路协会电气化委员会学术议论文集，2006

3 王国梁，韩凌青．高速铁路18＃道岔接触网不是方式对比研究［J］．铁道工程学报，2014（4）

（责任编辑 高 平）