摘要:本文簡單介紹了接觸網及其重要性，并從接觸懸掛、定位裝置、支柱基礎三方面存在的問題著手，提出了相關措施，對接觸網的性能進行改良。

關鍵詞:接觸網；支柱基礎；懸掛；彈性定位裝置

根據國家積極擴大內需、加快鐵路基本建設的戰略部署，到2010年，我國鐵路營業里程將達到11萬km，電氣化率達到50%以上。鐵路電氣化是中國鐵路發展的最終目標。而作為電氣化鐵路牽引供電系統的主體接觸網，其性能的優劣直接決定著電力機車受電弓的受流質量，最終影響列車的運行速度與安全。而且接觸網的特殊性主要表現在露天設置，對氣候變化敏感；無備用性(決定它的脆弱性和重要性)；機電復合性；負荷的不確定性和移動性。由于這些特殊性，接觸網故障復雜而頻發。因此對電氣化鐵路接觸網的探討任重而道遠。

接觸網擔負著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機車使用的重要任務。因此接觸網的質量和工作狀態將直接影響著電氣化鐵道的運輸能力。接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。為了解決接觸網的一些常見故障和提高接觸網的性能，本文從接觸懸掛、定位裝置和支柱三個方面提出了自己的建議。

接觸懸掛接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。接觸懸掛的彈性是其質量優劣的主要標志。接觸懸掛的彈性是指懸掛中某一點在受電弓的壓力下，每單位垂直力使接觸線升高的程度。

接觸懸掛彈性的衡量標準有二:一是彈性的大小，取決于接觸線的張力；二是彈性的均勻程度，它取決于接觸懸掛的結構。為了使接觸懸掛具有良好的彈性，以使受電弓高質量地取流，從而提高電力機車的運行速度，就必須對與懸掛彈性有關的設備結構進行研究和改革。

作為機車的能量來源，接觸網的安全穩定是保障高速鐵路安全正點運行的關鍵。為保證高鐵接觸網設備的安全穩定運行，鐵路供電部門需投入大量人力物力進行維護，隨著接觸網規模的增加和運行時間的積累，接觸網運營維護的壓力日漸增大，急需采用更先進的管理手段以提高接觸網生產組織效率。為充分利用現代信息技術提高接觸網生產的管理水平，原中國鐵路總公司于2015年8月下發《高速鐵路接觸網一桿一檔系統建設指導意見》，隨后多家公司開展了接觸網管理系統的研究和開發，但現有系統較多集中在管理流程的電子化，如工作票審批、權限管理、檢修任務匯總累加等方面，多以數據報表的形式展示接觸網設備的履歷和檢修情況，數據展示不夠形象直觀，難以對接觸網的精細化管理提供有益指導［1-5］。在接觸網的實際生產管理中，目前系統多存在以下問題：（1）接觸網設備管理比較粗放。由于接觸網結構復雜、跨越范圍廣、涉及設備多，一般的管理系統難以實現對接觸網沿線所有設備的統一綜合管理；（2）接觸網設備的生產組織管理不夠直觀。由于接觸網管理涉及多級生產管理部門，在地理位置上又比較分散，目前的管理系統大多以數據報表的形式記錄和展示生產任務的進度，不利于對接觸網生產任務的全盤把握和統籌規劃；（3）管理系統的自動化水平不高，大多數任務需要技術人員手工完成，增加了現場工作人員的工作負擔，難以發揮計算機系統的優勢。傳統以人工為主、辦公軟件為輔的生產數據管理方式，已不能滿足高鐵“高標準、嚴要求”管理需求，難以對接觸網的精準維修提供有力支撐［6-9］。在此，以接觸網的精細化、可視化管理為目標，研究接觸網設備的單元化、關系型管理模型，接觸網生產過程的可視化管理模型以及接觸網檢修任務的0-1整數規劃模型，在此基礎上開發接觸網生產任務可視化管理系統，并在實際線路中開展應用。應用結果表明：該系統可實現接觸網設備基礎數據的統一管理，能完成接觸網檢修計劃的自動編制，并可實現接觸網檢修作業進度的可視化管理，可為接觸網的精益化智能化檢修提供支撐。

1構建接觸網設備管理模型

接觸網結構復雜、設備較多且分散較廣，實現對接觸網所有設備的精細化管理是接觸網生產管理系統的核心需求，也是系統實現的難點，合理的接觸網設備管理模型是實現接觸網設備統一管理的前提。1.1接觸網設備管理模型。依據一桿一檔管理文件和高速鐵路接觸網維修規程規定，將接觸網設備劃分為線條設備和點狀設備兩大類。線條設備主要包括接觸網線索、電纜等，點狀設備以單項設備為主，包括分段、線岔、隔離開關、補償、硬橫梁、軟橫跨等。以一桿一檔為基礎，建立設備之間的關系，設備之間關系主要包含以下類別：（1）1臺設備位于1個桿子上，一對一關系：如避雷器、隔離開關；（2）1臺設備位于2個桿子之間，一對多：如分段絕緣器、絕緣子；（3）1組設備由同一個股道多個桿子組成，一對多：如關節式分相、絕緣/非絕緣錨段關節；（4）1組設備包含多個股道多個桿子組成，一對多：如線岔、軟橫跨、硬橫梁。以一桿一檔為核心，從行政關系（站段、車間、工區）和地理關系（線別、區間、股道、桿號）2類主要關系建立單元化、關系型設備數據庫。以該數據庫為基礎建立設備數據庫服務器，實現系統功能開發關鍵基礎。1.2接觸網生產管理可視化模型。由于管理的接觸網設備眾多、關系復雜，傳統的數據庫信息記錄方式無法展現有用信息，對接觸網的生產管理起不到實際指導作用，利用信息技術實現接觸網生產過程的可視化展示，有利于對接觸網生產任務的統一籌劃和生產進度的實時掌控。為減少接觸網設備基礎信息的采集工作量，在線路已有設計資料的基礎上進行接觸網檢修作業管理可視化功能的開發。作為接觸網設計、施工、運營維護的指導文件，設計圖是接觸網的核心技術文件，包含了接觸網所有設備完整的基礎信息。以接觸網設計圖為基礎，在設計圖中增加生產管理可視化圖層，根據后臺生產管理系統生成的檢修時間信息，對處于不同階段的待檢設備進行分色顯示；根據檢修作業手持終端上傳的作業信息，對已檢修的接觸網設備進行變色顯示。在接觸網檢修作業管理模型上，分別用“綠、黃、紅”表示接觸網設備“已檢修、即將超周期、已超周期”3個狀態，為方便管理，模型圖分3個層次顯示檢修作業情況：（1）總體圖形可以看到站場、區間的檢修概況；（2）放大1級后可查看線路股道、行別的檢修情況；（3）放大2級后可查看具體的接觸網支柱檢修情況。區別于一般圖紙以站場或區間為單位割裂保存，檢修沙盤模型以線別為單位連續顯示。基于已有的接觸網平面布置圖、供電分段示意圖、供電線布置圖等圖紙，以及6C數據資料和一桿一檔資料等，開發與現場設備對應的接觸網檢修作業管理模型，在開發的檢修沙盤中包含線別、區間、股道、桿號、工區、所亭等完整信息。為便于分項統計和顯示，檢修管理模型中以檢修項目為單位，將文字說明、全面檢查、避雷器、遠動隔離開關等檢修項目分別以獨立的圖層進行管理。檢修沙盤模型主要技術標準如下：（1）檢修模型中包含區間桿號、股道線路走向等基本信息，無其他無關內容。（2）檢修模型中的桿號檔距按1∶1000制作，消除設備經緯度等敏感地理信息。（3）文字和設備分布在不同圖層之上，設備圖層以檢修項目為單元獨立管理，圖層之間無關聯，支持圖層獨立顯示和合并顯示。檢修沙盤模型的開發，使設備的檢修情況顯示更加形象直觀，用戶可以在沙盤中直觀看到線路上設備的檢修情況，清晰掌握生產檢修作業的進度，并根據未檢修或超周期設備的分布情況，合理安排下一步計劃，實現精準維修。1.3接觸網檢修計劃智能編制模型。在眾多接觸網設備統一管理的基礎上，利用智能技術，實現接觸網設備檢修計劃的智能編制，以克服傳統人工編制難度大、效率低、經濟性差等缺點。由于接觸網設備種類多、檢修周期不同、地理位置分散，導致接觸網設備檢修計劃的編制較為困難。以檢修周期為指導，拓展接觸網設備的檢修窗口，以檢修作業成本最小為目標，對接觸網設備的檢修作業計劃進行優化。利用組合優化方法實現接觸網檢修計劃科學合理地自動編制［10］，實現以工區為單位的接觸網檢修計劃自動生成，可以根據設備的檢修記錄、檢修周期自動搜索并統計需檢修設備的數量。將算法應用于檢修管理系統，起到提高鐵路接觸網的供電可靠性和降低檢修成本的目的。為使接觸網設備的檢修更加靈活，在固定檢修周期標準的規定下，拓展接觸網檢修時機約束如下：ift>telws+0.8×Celws，Xelt=1，（1）ift<telws+1.2×Celws，Xelt=1，（2）式中：t代表接觸網當前的運行時間；telws表示接觸網設備的上一次檢修時間；Celws表示規程規定的該設備檢修周期；Xelt∈{0，1}，Xelt=1代表該設備被檢修。式（1）、式（2）表示在［0.8，1.2］檢修周期內，設備都處于檢修窗口內，可以被檢修。接觸網檢修作業工作量約束為：∑l∈TClws∑e∈DClws∑t∈TSlwsXelt<NT，（3）式中：Xelt=1代表該設備可以被檢修；NT為考慮環境影響以及天窗變化等外部條件而造成的單位時間內作業單位作業能力的上限。在編制檢修計劃時，處于不同狀態的設備緊急程度不同，安排時的優先級也有所不同。根據檢修作業規程規定，漏修失修設備要先于正常設備，單項設備檢修要優于全面檢查項目。因此，設備檢修作業的優先級約束為：ifPe1lws>Pe2lws，Xe1lt1>Xe2lt2，t1<t2，（4）式中：Pelws代表設備檢修作業的優先級。對檢修計劃編制而言，需在完成盡可能多檢修任務的情況下檢修成本最低，即：maxwl=∑l∈TCl∑e∈DClws∑t∈TSlXelt，（5）minct=∑l∈TCl∑e∈DClws∑t∈TSlh*Xelt，（6）式中：wl表示檢修作業的任務量；ct表示檢修作業的成本；h表示不同處設備檢修作業的代價。對于供電車間而言，檢修成本主要考慮檢修作業出動的路徑消耗。式（5）使天窗內檢修工作量最大，確保了天窗利用率的最大化；式（6）確保了檢修成本最低，使得接觸網檢修作業計劃更合理，作業組織的成本更低。基于上述思想的接觸網檢修計劃生成流程見圖1。

2系統開發及應用

接觸網生產任務可視化管理系統旨在建立鐵路線路接觸網生產管理作戰指揮“沙盤”，通過生產組織過程的全方位展示，實現接觸網生產任務從宏觀到微觀、從抽象到具體的多層面精細化管理，為接觸網生產活動的組織管理提供支撐。以接觸網設備細化管理為核心，通過對線路接觸網設備基礎信息的綜合分析，利用多種可視化工具，實現對接觸網設備管理的直觀把握；以接觸網維修規程為指導，通過對檢修作業記錄的自動分析，制定相應的接觸網檢修計劃，實現接觸網線路的分級管理和設備的差異化維修；以移動互聯技術為支撐，對接觸網檢修作業的生產過程進行監控，實現接觸網檢修作業進度的實時追蹤，全面準確掌握現狀，科學組織生產。2.1總體方案。基于前述分析，為實現對所轄線路接觸網設備的精細管理，系統主要包含以下3方面內容：（1）接觸網基礎信息管理系統。包含接觸網設備的基本信息，如站場、區間、線別、股道、設備類型、所屬桿號、車間歸屬等基本信息，其中大部分信息可從接觸網設計圖中直接獲取，部分信息需結合現場實際進行錄入。該部分可完成對所轄接觸網設備的定制化查詢和圖形化顯示。（2）接觸網生產過程管理系統。主要由對應于現場接觸網實際情況開發的檢修生產沙盤組成，可以實現接觸網全面檢查和單項設備檢修情況的管理，包含檢修計劃的到期提醒、檢修作業記錄的錄入以及與之配套的現場作業終端等。該部分能實現接觸網生產作業過程及完成進度的可視化顯示。（3）接觸網檢修計劃自動編制系統。主要由接觸網設備檢修計劃管理系統組成，可以實現接觸網不同設備檢修周期的管理以及不同時間接觸網檢修作業任務的自動分配，可根據需要對不同時間段的檢修作業上限工作量進行分別限定，可完成年度檢修計劃以及月度檢修計劃的自動編制及調整。2.2組成結構。系統主要由云數據庫服務器、本地數據庫備份、網頁子系統、檢修沙盤模型子系統與手持終端子系統等部分組成。其中手持終端系統主要用于工區現場檢修使用，按檢修作業組配置。網頁子系統、檢修沙盤模型子系統用于PC客戶端登錄，支持鐵路局集團公司、站段、車間和工區4級用戶。各子系統之間相對獨立，且均與云數據庫服務器實時通信，實現對數據庫的訪問。任何一個子系統更新數據庫之后，其他子系統實時獲取到數據庫的修改，并產生對應的數據報表或圖形更新。系統設置了角色管理與賬戶管理，由超級用戶分配權限。其中同一層級的用戶權限一致，用戶之間數據獨立。按照“下管一級”管理需要，用戶可以查看用戶自身的數據和下級用戶的檢修完成情況對比數據，以確認同一項生產任務不同下級完成情況及其比例。系統網絡拓撲見圖2。2.3系統主要特點與應用成效。2.3.1主要特點。在前述基礎上開發接觸網生產任務可視化管理系統，系統以接觸網生產過程的可視化管理為核心，界面簡潔、輸出圖形簡單明了，可通過圖表直觀掌握接觸網生產的全局情況。系統主要特點如下：（1）利用Echarts實現接觸網設備的直觀生動展示。針對接觸網設備的精細化管理，提供了多層級數據的可視化展示，既有站段層面接觸網設備的宏觀統計，又有區間和股道層級接觸網支柱的細微展示。（2）檢修沙盤模型以線別為單位，可連續顯示線別、區間、股道、桿號以及工區、所亭等信息，支持無極縮放，既可顯示區間、站場等宏觀信息，也可放大顯示股道、桿號等微觀信息，系統的可視化效果好。（3）檢修記錄的錄入包含維修規程規定的所有細目，錄入數據不全時該條記錄自動提示為紅色標記，完善后恢復正常。全面檢查支持批量錄入，單項檢查支持記錄的智能復制。（4）檢修計劃生成模塊可按照檢修項目最長周期，依次生成全面檢查和單項設備的檢修計劃。檢修計劃以工區為基本組織單位，可生成工區的檢修設備明細表和匯總表。可結合季節特性，對不同時間段的檢修作業任務量進行設定，以生成科學、操作性強的檢修計劃。（5）數據庫基于TCP/IP協議構建，可滿足1000個以上用戶同時訪問計算，運用并行數據計算，計算結果推算延時不超過10s。（6）檢修數據錄入后實時刷新對應檢修沙盤模型和數據統計報表，工區、車間、段3級視圖刷新延時不超過3min。（7）數據庫服務器具備實現實時備份和全備份功能，保證數據的安全性。2.3.2應用成效。該系統經過系統封裝、功能測試、兼容性測試、安全測試后，在漢宜鐵路上線試運行1年多，效果顯著，在以下幾個方面發揮了積極作用：（1）數據管理可視化，表達效果直觀明了。利用可視化工具，將各類統計結果圖形化展示，結果清晰直觀，所轄接觸網設備的情況一清二楚，接觸網生產過程的管理一目了然。不同層級的接觸網管理結果的可視化效果見圖3，通過可視化展示，可對所轄線路接觸網的狀態從宏觀到微觀都有較為全面和直觀的了解。（2）設備履歷清晰，消除了過度維修和失修并存的情況。系統上線運行后，檢修狀況在數量和區域分布上清晰明了，消除了因臺賬記錄不清等因素導致的過度維修，消除了因人為因素導致站場側線、渡線等位置的年久失修，消除了單項設備檢修超周期等情況。（3）整合電子版臺賬，數據共享，減輕了基層管理負擔。接觸網設備的基礎信息大部分來自設計資料，部分信息只需錄入1次。支持各類查詢與導出，方便工區、車間及供電段查閱及管理設備臺賬。系統的使用極大地提高了生產組織效率，消除了接觸網設備信息不準確、不一致等問題，為接觸網設備的超前防范與精準維修提供了技術支持。

3結束語

摘要：文章主要簡單介紹了電氣化鐵路接觸網維修的相關內容，闡述了加強電氣化鐵路接觸網維修與管理的必要性，探討了加強電氣化鐵路接觸網維修與管理的有效措施，以明確電器化鐵路接觸網維修與管理的重要性，轉變傳統的電氣化鐵路接觸網維修管理模式，采用科學的方式對電氣化鐵路接觸網進行維修和管理，優化電氣化鐵路接觸網，根據存在的問題實施針對性維修和管理，保障電氣化鐵路工作的順利開展。

關鍵詞：電氣化；鐵路接觸網；維修；管理措施

近年來，電氣化鐵路事業取得了較好的成績，受到人們的廣泛關注。相較傳統的鐵路形勢，電氣化鐵路全新的發展模式，在運輸能力方面具有更高的要求，有利于降低施工中的能源消耗，在不影響電氣化鐵路正常運行的前提下，減少電氣化鐵路運行成本。在電氣化鐵路運行過程中，其需要利用接觸網設備提升自身的動力，需要及時發現電氣化鐵路接觸網中存在的問題，并在第一時間內實施針對性措施加以解決，避免接觸網設備出現故障影響鐵路列車的正常行駛。

1電氣化鐵路接觸網維修的相關內容

當前，電氣化鐵路接觸網維修中有三種人工檢修方式：第一，停電檢修。停電檢修是讓電動機車處于停止運行狀態，預留時間對接觸網進行檢修；第二，間接帶點檢修。帶點檢修是尋找適宜的電動機車運行間隙，測量接觸網的導線高度，了解其拉出值，利用絕緣工具進行作業，實施帶電測量工作；第三，直接帶電檢修。直接帶電檢修的危險系數較高，無法實施于特殊路段，如隧道類。其需要充分發揮絕緣梯車的作用，發揮其他設備的功能進行帶電作業，對檢修人員的技術要求較高，強調其專業性。現階段，電氣化鐵路接觸網人工維修方式，已經不適用于現代要求，需要有效應用現代科學技術，積極發展自動檢測車，逐步實現接觸網的自動化、機械化，以降低檢修人員的工作強度，保障檢修人員的安全[1]。

2加強電氣化鐵路接觸網維修與管理的必要性

摘要：本文簡單介紹了接觸網及其重要性，并從接觸懸掛、定位裝置、支柱基礎三方面存在的問題著手，提出了相關措施，對接觸網的性能進行改良。

關鍵詞：接觸網；支柱基礎；懸掛；彈性定位裝置

根據國家積極擴大內需、加快鐵路基本建設的戰略部署，到2010年，我國鐵路營業里程將達到11萬km，電氣化率達到50%以上。鐵路電氣化是中國鐵路發展的最終目標。而作為電氣化鐵路牽引供電系統的主體接觸網，其性能的優劣直接決定著電力機車受電弓的受流質量，最終影響列車的運行速度與安全。而且接觸網的特殊性主要表現在露天設置，對氣候變化敏感；無備用性(決定它的脆弱性和重要性)；機電復合性；負荷的不確定性和移動性。由于這些特殊性，接觸網故障復雜而頻發。因此對電氣化鐵路接觸網的探討任重而道遠。

接觸網擔負著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機車使用的重要任務。因此接觸網的質量和工作狀態將直接影響著電氣化鐵道的運輸能力。接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。為了解決接觸網的一些常見故障和提高接觸網的性能，本文從接觸懸掛、定位裝置和支柱三個方面提出了自己的建議。

一、接觸懸掛

接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。接觸懸掛的彈性是其質量優劣的主要標志。接觸懸掛的彈性是指懸掛中某一點在受電弓的壓力下，每單位垂直力使接觸線升高的程度。

摘要:本文簡單介紹了接觸網及其重要性,并從接觸懸掛、定位裝置、支柱基礎三方面存在的問題著手,提出了相關措施,對接觸網的性能進行改良。

關鍵詞:接觸網;支柱基礎;懸掛;彈性定位裝置

根據國家積極擴大內需、加快鐵路基本建設的戰略部署,到2010年,我國鐵路營業里程將達到11萬km,電氣化率達到50%以上。鐵路電氣化是中國鐵路發展的最終目標。而作為電氣化鐵路牽引供電系統的主體接觸網,其性能的優劣直接決定著電力機車受電弓的受流質量,最終影響列車的運行速度與安全。而且接觸網的特殊性主要表現在露天設置,對氣候變化敏感;無備用性(決定它的脆弱性和重要性);機電復合性;負荷的不確定性和移動性。由于這些特殊性,接觸網故障復雜而頻發。因此對電氣化鐵路接觸網的探討任重而道遠。

接觸網擔負著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機車使用的重要任務。因此接觸網的質量和工作狀態將直接影響著電氣化鐵道的運輸能力。接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。為了解決接觸網的一些常見故障和提高接觸網的性能,本文從接觸懸掛、定位裝置和支柱三個方面提出了自己的建議。

接觸懸掛

接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上,其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。接觸懸掛的彈性是其質量優劣的主要標志。接觸懸掛的彈性是指懸掛中某一點在受電弓的壓力下,每單位垂直力使接觸線升高的程度。

摘要：本文詳細探討了接觸線磨耗與波傳播速度、接觸線張力、安全系數之間的關系，提出了350km/h運營線路接觸線張力選擇的優化方案。

關鍵詞：高速鐵路張力磨耗方案

一350km/h運營速度接觸線張力要求

國外300km/h及以上接觸網懸掛動態參數表表1

懸掛組合

運行速度（km/h）

摘要：通過對接觸網軟橫跨改造為硬橫跨2種方案的對比，闡明利用鋼柱軟橫跨直接改為軟索硬橫跨設計施工方案的使用條件，為今后接觸網改造設計提供借鑒。

關鍵詞：軟橫跨；硬橫跨；設計施工方案

2016年10月，濱洲鐵路電氣化改造工程哈齊段開通，至今已運營2年多。由于2017—2018年冬季比較寒冷，大慶濕地范圍出現了接近最低極限-40℃溫度，路基凍害嚴重，在春融過程中，出現了接觸網軟橫跨支柱及基礎向線路側傾斜現象。經分析，一方面由于軟橫跨特殊結構使軟橫跨支柱向線路側承受很大的恒定扭矩，另一方面因土壤中含水量較大，在春融過程中土壤由于液化喪失部分承載力，2方面同時作用造成了支柱及基礎傾斜。由于濱洲線是老舊線路，已有110多年的歷史，路基凍脹問題一直未得到很好的解決。針對該問題，一方面可增加排水設施降低地下水位，或換填基礎周圍土壤，這需要跨專業進行整治，且施工中對路基的穩定性影響較大；另一方面，從接觸網專業入手，使支柱不再受扭矩作用，也可以實現接觸網結構的穩定，即將軟橫跨改為硬橫跨的結構形式。本文通過對接觸網軟橫跨改造為硬橫跨2種方案的對比，闡明利用鋼柱軟橫跨直接改為軟索硬橫跨設計施工方案的使用條件，為今后接觸網改造設計提供借鑒。

12種支持結構的特點

1.1軟橫跨。軟橫跨是由線路兩側的支柱和懸掛在支柱上的橫向承力索、上下部定位索、絕緣器件以及定位裝置組成（圖1）。橫向承力索將接觸網線索的垂直負載轉為水平負載作用在支柱上，使支柱受到向線路側很大的扭矩。由于橫向承力索為軟性結構，致使支柱只能向一個方向受力。橫向承力索受溫度變化影響熱脹冷縮，會造成接觸網懸掛點的高低變化，因此軟橫跨只適用于速度160km/h以下線路。1.2軟索硬橫跨。軟索式硬橫跨由線路側支柱和連接支柱的硬橫梁、上下部定位索、絕緣器件以及定位裝置組成（圖2）。硬橫梁將接觸網線索的垂直負載以垂直力的形式作用在支柱上，同時硬橫梁為硬性結構，不僅起到連接支柱的作用，還起到支撐支柱的作用，從而避免了支柱及基礎發生線路方向的位移，增強了支柱的穩定性。硬橫梁受溫度變化熱脹冷縮，只在水平方向長度發生變化，對接觸網懸掛點高度影響甚微，不足以影響弓網關系。

2軟橫跨改造為軟索硬橫跨方案

摘要：本篇論文將結合承建的新建石家莊至濟南鐵路客運專線項目中路基附屬設施施工，對路基接觸網支柱基礎的施工技術及施工工藝展開論述。

關鍵詞：高速鐵路；路基接觸網；支柱基礎施工

一、概述

石濟高鐵是青太(太原青島)客運專線的一部分，東接濟青高速鐵路，西連石太客運專線，是國家規劃“四橫四縱”快速鐵路網的“一橫”。石濟高鐵從西至東方向看，連接石家莊站和濟南新東站，途徑衡水北站、德州東站；石濟高鐵建成通車后，青太客運專線將全線貫通，溝通山西、河北和山東三省。我公司承建新建石家莊至濟南鐵路客運專線項目，施工里程全長13.3公里。主要工程量包括：橋梁平禹特大橋(施工長度12051.67m，鉆孔灌注樁3166根，承臺377個，墩身376個，橋臺1個。支架現澆梁三處分別為：1-40m簡支箱梁、1-(32+48+32)m連續梁、1-(6-32.7)道岔連續梁；其中，(32+48+32)m連續梁上跨318省道。平原站走行線大橋：全長143.95m，橋跨布置為：4-32m單線簡支T梁。鉆孔灌注樁26根，承臺5個，墩身3個，橋臺2個。橋墩采用單線流線形實體墩，單線T形橋臺，鉆孔樁基礎。工程還包括路基1.285km，涵洞5座(平原東站走行線4.0m箱涵16.58橫延米，平原東站6.0m箱涵42.21橫延米，平原東站6.0m箱涵51.23橫延米，平原東站6.0m箱涵43.18橫延米，平原東站公路2-3m涵洞8.6橫延米)，框構橋1座(平原東站框構中橋1208.56頂平米)，公路橋1座(全長53.08米)，挖方2.13萬方，填方46.18萬方等。接觸網支柱的主要作用在于支撐接觸網裝置所產生的總負荷，同時將接觸網有效固定，使其與預設高度及設計位置相符。一般情況下，我國接觸網支柱主要材料為鋼柱，部分將預應力鋼筋混凝土材料作為支柱。通常，對于基礎部分，采用鋼支柱進行支撐的比較多。也就是說，將鋼支柱結構充分固定在鋼筋混凝土基礎上，能夠確保支柱本身的安全性與穩定性。

二、接觸網支柱施工工藝

對于接觸網支柱，在實際應用中一般將其布置在路基的兩側，其基礎部分施工具有一定次序，基坑施工過程中，不僅要保證路基本身結構不被破壞，同時也要充分保護防護工程施工成果。施工時，相關人員做好詳細觀察，一旦發現基坑施工侵占到電纜槽位置，則應及時進行整改，同時觀察施工是否對排水溝位置產生影響。根據多年實踐工作經驗認為，為避免基坑內無積水，應在成孔后，及時開展砼澆筑，這樣才能保證基坑施工不對路基造成不良影響，并使整個施工更具安全性。施工工藝：①施工放樣→②鉆孔并有效清孔→③鋼筋籠吊裝→④布置基礎螺栓→⑤布置模板→⑥混凝澆筑土→⑦拆除模板，做好養護工作→⑧安裝接觸網及相關構件。在對路基基床表層進行處理時，若檢驗顯示施工符合標準，則及時開展現場放樣。操作時，為確保路基結構的完整，應在相應處理后，及時采用基礎砼灌注。1.基礎孔施工工藝(1)施工圖紙核對：結合接觸網支柱安裝操作標準，對施工現場情況進行分析，然后根據填挖方狀況進行施工。若觀察到施工現場狀況與施工設計存在較大出入，則應及時根據施工圖紙進行整改。(2)測量放線：相關操作人員應對接觸網基礎實施一定定位處理，做好測量放線。(3)鉆孔：保證鉆孔操作合理性，一般在500-800mm，觀察鉆孔深度是否符合設計規范，同時對垂直度進行觀察。(4)下孔樁鋼筋籠：鉆孔的同時，對成孔情況進行了解，并在此期間制作鋼筋籠，保證施工的連續性，在預留下錨螺栓時，應保證預留部位的科學性與準確性。鋼筋籠制作完成后，根據施工設計位置，對其進行有效固定。接地端子在路基面上下各10cm處設置，同時將預留接地端子與樁基礎主筋焊接，雙面焊長度不小于55mm，單面焊長度不小于100mm，焊縫厚度不小于4mm。(5)砼澆注：砼澆筑前，拌和工作一般在拌和站完成，并利用罐車將拌和好的砼直接運送到施工現場，澆筑需要混凝土配合，運輸到現場后配合串桶灌注，應保證串桶底所處高度的合理性，一般不超過混凝土面高度，控制在2m左右，這樣做的目的主要在于避免混凝土發生離析。做好準備工作后，采用振動棒對混凝土進行振搗，應保證分層搗固。通常，分層后，每層厚度≤400mm；澆筑施工后，及時對預埋位置進行清理，然后校正地腳螺栓。所有操作均完成后，對混凝土表面進行處理，收平后養護，觀察與路基之間的銜接，發現問題及時處理。對砼澆注施工過程進行優化，為保證施工進度及質量，可將6—7根鉆孔樁分為1組，確保每個小組鋼筋籠結構安裝后能夠開展實時澆筑，以保證施工操作的有序性。對于暫時不需要澆筑的鉆孔，則采用模板封閉孔口，不僅能夠保證施工人員的人身安全，同時也能防止雜物調入孔洞中。2.綜合接地及下錨螺栓預留、預埋(1)接觸網基礎綜合接地預留：支柱基礎面標高為線路內路基表層頂高出20-30cm，應對每一個接觸網基礎進行合理預埋，一般需預設2個接地端子位置，保證位置準確。預留面與混凝土表面保持平整，并對其進行一定處理，避免端子內進入其他物質，如砂漿、碎渣、水泥等。(2)下錨螺栓預埋：根據基礎結構主要形態，預埋一定下錨螺栓，此過程要嚴格控制螺栓長度。按照要求，采用卡具對螺栓下部進行準確定位，然后開展焊接作業。在基礎混凝土澆注時，采用鋼模對突出螺栓進行定位，通過對鋼管、鋼模的調整，實現定位調節，使其能夠滿足設計規范，從而達到精準定位。

摘要：本文以直流1500V雙邊供電的牽引變電所為例，介紹了地鐵直流牽引變電所內各開關柜的保護配置，并詳細闡述了主要保護的原理，如大電流脫扣保護、電流上升率保護、定時限過流保護、低電壓保護、雙邊聯跳保護、接觸網熱過負荷保護、框架保護等。最后，對于目前的保護原理中存在的不足之處，本文也做了分析，如多輛列車短時間內相繼啟動可能會造成保護誤動，小電流（尤其是有電弧的情況）短路故障與正常運行電流的區分，以及框架保護的選擇性問題。

關鍵詞：地鐵直流保護

0引言

在我國，地鐵是城市公共交通的重點發展方向，設備國產化又是發展的主要原則。在地鐵直流供電繼電保護領域內，國產保護設備還處于起步階段，目前，國內主要城市的地鐵直流保護設備均來自國外，例如廣州地鐵二號線選用的是德國Siemens公司的DPU96，武漢輕軌選用的是瑞士sechron公司的SEPCOS。通過對部分國外產品的研究，筆者認為，直流保護設備的原理并不是十分復雜，功能實現在理論上也沒有任何障礙，希望通過本文的拋磚引玉，在將來的不久，能夠看到國產的直流保護設備在我國甚至國際市場成為主流。

1一次系統簡介

圖1顯示了一個典型的牽引變電所的電氣主接線圖，該所將主變電所來的交流高電壓（典型值：33kV）經整流機組（包括變壓器及整流器）降壓、整流為直流1500V，再經直流開關柜向接觸網供電。我國上海和廣州地鐵的直流牽引供電系統均是如此，北京地鐵采用的是第三軌受流器（上海和廣州地鐵則是架空接觸網），其饋電電壓為750V。由于750V饋電電壓供電距離短、雜散電流大，現在多采用1500V。圖2顯示的是采用雙邊供電的上行接觸網的分區段示意圖（下行亦相同），一個供電區由相鄰的2個牽引變電所同時供電，這種雙邊供電的方式提高了供電的可靠性，同時分區段的方式使故障被隔離在某個區段以內，而不致影響其它供電區段，因而被廣泛采用。本文中所討論的保護原理均基于1500V架空接觸網雙邊供電方式。

1工程概述

貴廣鐵路橫跨貴州、廣西、廣東三省。經貴陽北邊站、新廣州站，路線全長85.7km。在鐵路“十一五”規劃中，貴廣鐵路成為繼續拓展西部路網的重要建設項目，該鐵路是西南地區、華南地區、西北地區貫通的重要組成部分，該鐵路的建設有利于完善西部地區交通路網，有效縮短西北地區到西南地區之間的距離，是我國巖溶地區一條高標準的內路線。

2路基接觸網支柱基礎施工工藝流程

路基接觸網支柱基礎施工工藝的具體流程見圖1。

3路基接觸網支柱基礎施工技術

3.1接觸網支柱基礎施工的常規技術。（1）原材料進入場地的檢查與放置。混凝土所用材料在經過檢驗確定合格以后可以放在混凝土集中攪拌站中；鋼筋原材在檢查符合規定后存放在物資部的鋼筋棚里。（2）測量放樣。根據全站儀進行具體放樣。按多次審查后根據材料的測量結果放線，再把控制軸線精確定位，釘木樁必須要標示出接觸網立柱所在的中心位置，還應該在距接觸網基礎邊上大約1m處放置護樁，之后用水泥砂漿包住護樁，并清楚地標出來，在鉆機到位之前對其樁位進行仔細檢查。（3）鉆孔施工。根據設計的相關要求，樁基必須用無水成孔的施工技術，使用小型的螺旋鉆機配合工人開挖進行，再依據控制的目標軸線和接觸網基礎的確切位置，找出距路肩標高以下大約1m的正方形四個邊，由上到下采用人工用風鎬修整為正方體。（4）樁身澆筑。混凝土利用拌和站進行攪拌，利用混凝土運輸車將其運到現場。對混凝土進行澆筑之前，要對其坍塌度以及入模溫度進行仔細測量，只有在滿足相關標準后才能對混凝土進行澆筑。混凝土澆筑需要用串筒與灌注混凝土進行配合，并規定串筒底下與混凝土面距離2m以下，以避免混凝土出現離析現象。工作人員在搗鼓混凝土時要格外注意相關的安全與防護工作。（5）安裝基座模板。安裝基座模板前，需要對上一步驟中澆筑好的混凝土進行鑿毛，鑿毛需要待混凝土強度達到一定值之后才可進行，并要求鑿毛后暴露出來的新鮮混凝土面積達到總體面積的75%以上。鑿毛后繼續安裝模板。在安裝的過程中要明確具體位置，并保證牢固，模板底下用砂漿磨平，避免漿水漏出。（6）模板拆除。模板應在混凝土強度滿足設計強度50%以上，其表面及四角不因拆除模板而受到損害時才可以拆下。脫模時微微晃動模板，避免損傷混凝土的表面及棱角。基礎成品要求表面光滑無裂縫、無蜂窩麻面，棱角分明，底部無爛根，表面色澤一致。模板脫模后必須及時清理模板上的混凝土灰渣，并用磨光機打磨干凈后以備下次使用。3.2接觸網支柱基礎施工要點。施工的預期準備、測驗定位、樁基施工和承臺工作都是常規施工。而接地端子施工和雙層定位模具整體固定預埋螺栓施工才是重點技術，需要進行重點研究。（1）安裝預埋螺栓。螺栓定位要準確，固定要牢固。首先要依照地腳螺栓露出的實際長度確定固定支架的厚度，再按地腳螺栓螺母的厚度計算上頂鋼板面的高度，固定過支架的孔，使用螺母在鋼板的上下方兩側固定螺栓，利用孔口吊架上的法蘭螺栓調整好定位模工具的高度后焊住地腳螺栓，同時需要固定模具。當所有的步驟完成之后，需要進行復查，預埋螺栓與基礎水平面垂直度為±1mm；螺栓間距誤差+1mm；預埋螺栓沿線路方向連線與線路中心線夾角小于±2°，確保焊接并固定后的位置滿足規定的要求，保證澆筑混凝土時預埋螺栓不會出現位置偏移的現象。表1為定位方法優缺點對比圖標。（2）承臺混凝土澆筑及維護工作。混凝土澆筑完成后，快速打理預埋地腳螺栓上的混凝土，并糾正地腳螺栓，再平整混凝土表層，將露在空氣中的層面用塑料紙遮蓋起來，避免水分過分蒸發。承臺基礎上表面距軌面高程誤差為±10mm，距線路中心+20mm，沿線路縱向±10mm。另外，還需要對混凝土進行灑水。（3）外露螺栓的保護。南方地區與北方地區的氣候差異非常大。南方地區多陰雨且氣候潮濕，很容易使露在空氣中的螺栓出現銹蝕現象，所以必須加強對螺栓的保護工作。一般情況下會在螺栓表面涂一層黃油，之后再用膠布將其進行包裹，或者用一些不透氣的塑料管外套，盡可能地防止螺栓與外界空氣以及水分接觸。3.3接觸網支柱基礎。在高速鐵路路基施工中，基礎網使用的支柱基礎型號多，而拉線基礎型號較少。貴廣鐵路和廣段路基接觸網基礎主要位于電纜槽的內部，基礎中心到線路中點的距離為3.2m。支柱基礎面標示的高度位于線路內部軌面標示高度下方450mm，在支柱基礎兩側首先留出接地端子，而軌道一方先留出接地端子為支柱基礎面以下100mm，電纜槽一側位于支柱基礎面以下550mm。接觸網支柱基礎有H形鋼柱基礎和鋼管硬橫跨基礎，其最基本的形式是灌注樁加承臺。