地铁接触网施工技术

1、地铁接触网施工技术  2009-08-17 16:37:39|  分类： 地铁供电系统 |  标签： |字号大中小 订阅  地铁接触网施工技术1）施工测量 （1）测量时要注意保证测量的精确度，以实际里程标记随时校核测量结果，以防产生积累偏差，并作好测量标记。（2）隧道内测量定位时应避开隧道伸缩缝、隧道连接缝、盾构区间管片接缝或明显渗水、漏水等部位，调整后的位置应满足设计要求。（3）地面区段测量定位时应注意与相关专业的土建设施或设备的安装位置是否冲突，如有，应相互协商解决。2）架空刚性悬挂接触网（1）隧道内钻孔及埋入

2、杆（螺栓）安装 钻孔孔位应避开结构钢筋。 两个孔位以上的底座都应使用特制模板，套模钻孔。 钻孔时应确保孔位不发生偏斜，孔径和孔深符合设计要求。 螺栓安装前应彻底清除孔屑。 螺栓埋设深度、规格型号符合设计要求。 必须严格按照设计规定的安装方法和标准，或产品使用说明书的安装程序和要求，正确安装螺栓。 隧道内埋入杆（螺栓）载荷检测应符合设计要求，浇注水泥部分不得有松动和辐射性裂纹，化学锚固螺栓所使用的化学填充剂必须在有效期内使用。 螺栓拉力测试数量一般不少于刚性悬挂支持装置各检验批总数的10%，如发现1处不合格，则对同一批次施工的所有杆件全部检测，并对前期采用同一工法施工的杆件加做25%的检测，检测

3、中如又发现有1处以上不合格，则必须对同一工法施工的杆件全部检测。连续5个检验批检测全部合格，可以调减检测数量，但不能少于各检验批总数的5%。（2）刚性悬挂支持悬挂装置安装 安装前必须根据现场测量记录，核对施工图中支持装置悬吊螺栓长度是否准确。 刚性悬挂支持装置型号应符合设计要求，槽钢底座、悬吊槽钢、悬垂吊柱、T型头螺栓等合格，紧固件齐全，安装稳固可靠，并留有充分的调整余量。 悬挂支持装置运输和安装时应轻拿轻放，以防损伤镀锌层和碰伤绝缘子。 槽钢底座应水平安装；悬吊槽钢与安装位置的轨道平面应平行；平坡线路上悬垂吊柱及T型头螺栓应铅垂安装，倾斜度误差均不应大于1°。但位于坡道上的悬垂吊柱

4、及T型头螺栓，在顺线路方向的铅垂度偏差应以汇流排安装在悬挂金具内后，能保证汇流排伸缩为原则。 汇流排悬挂定位线夹材质、规格、尺寸符合设计要求，表面无裂纹、无缺损。紧固件、内衬尼龙垫齐全、无松动、可旋转部位无阻滞现象。并应留有因温度变化使汇流排产生位移而需要的间隙。 支持装置的跨距应符合设计图纸，允许误差±500mm；道岔、关节等特殊处所，允许误差±200mm。（3）刚性接触悬挂 汇流排型号、材质、制造精度应符合设计和产品制造技术条件要求；连接板及汇流排两端连接孔的尺寸误差应符合产品质量要求。 汇流排中轴线应垂直于所在位置的轨道平面，偏斜不应大于1°。汇流排呈圆滑曲

5、线布置，不应出现明显折角。 连接件的接触面清洁，汇流排连接缝两端夹持接触线的齿槽连接处平顺光滑，不平顺度不大于0.3mm。汇流排连接端缝平均宽度不大于1mm，紧固件齐全，螺栓紧固力矩符合产品安装技术要求。 接触线型号、规格、材质、制造精度应符合设计和产品制造技术条件要求。接触线应可靠嵌入汇流排内，与汇流排贴合密切，接触线与汇流排的接触面应均匀涂有薄层电力复合脂。接触线不得有损伤、扭曲，在锚段内无接头、无硬弯。 接触线安装高度和拉出值应满足设计要求。悬挂点接触线绝对高度允许安装误差为±5mm，相邻的悬挂点相对高差一般不得超过所在跨距值的0.5，设计变坡段不应超过1。跨中弛度不得大于跨距

6、值的1，且不应出现负弛度。接触线拉出值误差不应大于±10mm。 锚段长度符合设计要求，汇流排终端到相邻悬挂点的距离为1800mm，允许误差：+200mm；100mm。 接触线在锚段末端汇流排外余长为100150mm，沿汇流排终端方向顺延，一般情况对接地体的距离不应小于150mm；困难情况不应小于115mm。 中心锚结型式应符合设计，安装在设计指定的位置上，并处于汇流排中心线的正上方，基座中心偏离汇流排中心不大于±30mm。 中心锚结绝缘子型号应符合设计和产品技术条件，表面无损伤，带电端至接地体，接地端至带电体的距离应不小于150mm；困难情况不应小于115mm。中心锚结线夹

7、处接触线应平顺无负弛度。 锚段关节处的两支接触线在关节中间悬挂点处应等高，转换悬挂点处非工作支不得低于工作支，可以比工作支高出01mm。且在冷滑试验中受电弓双向通过时应平滑无撞击，热滑试验中不应出现固定拉弧点。 非绝缘锚段关节两支悬挂的拉出值应符合设计要求，一般分别为±100mm，中心线之间距离为200mm，允许误差±20mm。 绝缘锚段关节两支悬挂的拉出值应符合设计要求,一般分别为±150mm，中心线之间距离为300mm，允许误差±20mm。 道岔处在受电弓可能同时接触两支接触线范围内两支接触线应等高，在受电弓始触点渡线接触线应与正线接触线等高或高出正

8、线接触线1mm。在冷滑试验中受电弓双向通过时应平滑无撞击，热滑试验中不应出现固定拉弧点。 单开道岔,悬挂点的拉出值距正线汇流排中心线一般为200mm，允许误差±20mm。 交叉渡线道岔在交叉渡线处两线路中心的交叉点处，两支悬挂的汇流排中心线分别距交叉点100mm，允许误差±20mm。 道岔处电连接线、接地线应完整无遗漏，安装牢固，符合设计要求。 贯通式刚柔过渡处两支刚性悬挂接触线应等高，在刚柔过渡交界点处，汇流排对接触线不应产生下压或上抬。连接线夹的螺栓紧固力矩符合设计要求。防水罩对露天汇流排覆盖完全，防水罩安装稳固，性能满足设计要求。两支悬挂点的拉出值±100m

9、m,间距为200mm，允许误差±20mm。 贯通的接触线下锚处绝缘子边缘应距受电弓包络线不应小于75mm，刚性悬挂带电体距柔性悬挂下锚底座、下锚支悬挂等接地体不应小于150mm。受电弓距柔性悬挂下锚底座、下锚支悬挂等接地体不应小于100mm。刚性悬挂与相邻柔性悬挂导线不应相互磨擦。 刚柔过渡处的电连接线、接地线应完整无遗漏，安装牢固，符合设计要求。在冷滑试验中受电弓通过刚柔过渡段时应平滑无撞击，热滑试验中不应出现固定拉弧点。（4）隔离开关 隔离开关型号应符合设计，应具有产品合格证书，隔离开关的本体外观应无明显的损坏，绝缘子应完好、清洁。 隔离开关的安装位置应符合设计，其安装应符合安装

10、说明书要求。 隔离开关的1500V直流电缆连接正确、规范。 电动隔离开关的电源和控制回路接线正确，在允许电压波动范围内能正确、可靠动作。有连锁要求的开关，连锁关系正确可靠。机构的分、合闸指示与开关的实际分、合位置一致。 现场手动操作应和遥控电动操作动作一致。 隔离开关应分、合顺利，角度符合产品技术文件要求。触头接触良好，无回弹现象。 隔离开关触头带电部分至顶部建筑物距离，不应小于500mm；至隧道壁不应小于150mm。 隔离开关底座和操作机构底座应与架空地线相连。 隔离开关底座和操作机构底座应呈水平状态，安装牢固，靠近线路端部至线路中心线不得小于1800mm。手动操作机构底座安装高度距地面宜为

11、1200mm。电动操作机构箱应密封良好，门锁和钥匙完好齐全。 隔离开关中心线应铅垂，传动杆垂直与操作机构轴线一致，偏差不大于2°，连接应牢固，无松动现象，铰接处活动灵活，并涂有中性凡士林。 设备接线端子与隔离开关连接接触面应涂电力复合脂。(5) 分段绝缘器 刚性悬挂分段绝缘器安装位置应符合设计要求，安装方式和绝缘性能符合产品安装使用说明书要求。分段绝缘器上的两极靴枝间距应为100mm，允许误差+5mm；分段绝缘器中点偏离线路中心线不应大于50mm。 分段绝缘器紧固件应齐全，连接牢固可靠，分段绝缘器上的锚固螺母和螺杆的旋紧扭矩为daN.m。分段绝缘器与接触线接头处应平滑，与受电弓接触部

12、分与轨面连线平行，车辆双向行驶均不打弓。 刚性悬挂分段绝缘器带电体距接地体或不同供电分区带电体、不同供电分区运行车辆受电弓的距离符合设计要求：静态不小于150mm；动态不小于100mm。 分段绝缘器距相邻刚性悬挂定位点的距离符合设计要求，允许误差±200mm； 分段绝缘器绝缘件表面清洁，整体安装美观。(6) 电连接 电连接线所用型号、材质、数量、应符合设计要求，并预留因温度变化使接触悬挂产生伸缩而需要的长度。 电连接线夹规格、型号应符合设计要求。 电连接线的安装位置应符合设计要求，允许偏差为±200mm，在任何情况下均应满足带电距离要求。 150mm2软电缆绝缘层剥开长度为

13、70mm；400mm2电缆绝缘层剥开长度为90mm。电缆导体不得被损伤。 电连接线与接线端子压接应良好,握紧力不小于6.9kN。电连接线夹与电连接线接触良好，接触面涂电力复合脂，线夹安装应端正牢固，螺栓紧固力矩应符合要求。 刚柔过渡电连接的安装应符合设计，电连接线在柔性悬挂承力索上除需用线夹连接外，还需在线夹两端用直径为1.5mm的铜线进行绑扎。绑扎应紧密，绑扎长度为90-100mm，电连接的长度应满足接触悬挂伸缩的需要。 电连接电缆在隧道顶部的固定应符合设计要求，牢固不易脱落，转弯处弯曲自然，布线美观。(7) 接地 支持装置底座、设备底座、开关接地刀闸等均应按设计要求接地。接地线材质和截面应

14、满足设计要求，在隧道壁上应稳固固定，接地电缆敷设应符合电缆施工及验收规范要求，两端连接牢固可靠。 接地线及其固定螺栓、卡子等对接触网带电体的距离不应小150mm，对受电弓的瞬时距离不应小于100mm，且不得侵入设备限界。 汇流排接地挂环安装位置符合设计要求，安装稳固，连接可靠。 接地跳线或电缆接续规范，线夹端正，布线美观，余长适度。 接地挂环与汇流排连接处的接触面应清洁，均匀涂抹薄层电力复合脂。7  其它特别要求7.1  对土建预留工程的验收接触网系统承包商应配合业主对以下与接触网系统相关的土建工程（如有）进行验收，以确定其是否满足设计要求。包括但不限于：1）电缆敷设路径上

15、的沟、槽、管、洞的位置及数量。2）预留安装孔洞的位置。3）接地网接地引出线的位置及数量。4）特殊地段隧道净空。5）如与设计要求有较大偏差，影响到后序工作的进行，承包商应对其进行汇总并报之业主，业主负责协调和处理。7.2  满足低净空的要求由于受投资规模及边界条件的控制，地铁工程构筑物布局紧凑、机电设备密集，位于地下段的接触网空间具有净空低、狭窄的等特点。承包商在施工中应充分考虑净空低、面积狭小等因素的影响，制定合理的设备运输吊装、安装方案，除配备常用运输、安装及测试设备外还应配备一些特殊的工器具。根据现场条件及施工进度的不同，设备运输可采用轨道运输或地面运输。承包商应确保所运输设备安

16、全、及时运达安装场所，承包商在实施前应编制相应的运输方案。7.3  施工工序的配合根据深圳地铁2号线工程进度计划和施工策划的要求，接触网系统将与地铁其他系统同时或交叉进行施工安装，因此，施工工序的协调配合将是工程进度的关键控制点。投标人应在投标文件中，应就接触网的施工工序与其他系统特别是轨道的协调配合，提出详细的实施建议方案，并在工程的实施过程中完善。7.4  成品保护1）地铁施工多边进行，不同系统间存在相互干扰。承包商应服从业主对地铁施工作业的管理及安排，有责任对施工中的交叉作业或干扰作业进行协调和配合，对自有成品进行必要的保护，同时还应保证施工作业中不能对非自有成品造成

17、危害或影响。2）根据成都当地的气候条件，如投标人在考虑成品和设备保护过程中另需购置专用设备，以保证成品或产品在设备开箱后的安全，投标人在投标文件中应单独作出说明。3）在工程验交前，承包商应保证产品的完好性，该过程中所发生的丢失、破损由承包商负责恢复。7.5  专用工具及仪器仪表所有设备的现场试验应由承包商完成，承包商应配备必须的试验仪器仪表。现场试验包括但不限于：1）设备单体试验。2）冷滑试验、热滑试验。3）供电系统联调（包括短路试验）。4）空载运行试验。5）试运行。7.6  安装机具承包商应根据地铁接触网施工的具体特点，自备运输、吊装及安装的大型机具（含低平板轨道车、作业

18、车、架线车等）。投标人应在投标文件中，罗列将用于本工程的安装、运输机具的详细清单。7.7  剩余材料1）除备品备件外，承包商在本工程竣工后的剩余材料，应及时进行回收，清理场地，承包商有权自行处理剩余材料。       4.1  主要设计原则1）接触网系统采用架空接触网方式，地下区段采用架空刚性悬挂，地面区段采用架空柔性悬挂。2）接触网系统额定电压为DC1500V，电压允许波动范围为1000V1800V。正常运行时，正线接触网采用双边供电方式。接触网载流总截面应满足供电区段远期高峰小时最大持续载流量的要求。3）接触网系统应满足一期工程运营初、近、

19、远期的行车要求，具备安全、可靠、稳定的性能，并预留线路继续延伸的条件。4）接触网应能持续地向地铁列车提供电能，并具有良好的弓网关系，满足列车正线最高运行速度80km/h的要求，保证在成都地区气候条件下正常运行。5）接触网悬挂结构应力求简单，便于施工及维护，尽量减少对隧道净空的要求。6）接触网除与列车有相互作用的设备外，其余设备在任何情况下均不得侵入设备限界，以确保行车安全。7）接触网设备及器材应具有技术先进、经济合理、耐腐蚀性好、寿命长、少维修的特点，关键受力件采用强度高、性能好的模锻或精密铸造有色金属零件。8）在满足技术要求的前提下，优先采用国产设备。9）在满足技术要求和经济性的前提下，充分

20、考虑与城市景观的协调。4.2  接触网悬挂类型4.2.1正  线本工程正线均为地下线路，接触网采用架空“”型刚性悬挂。与1号线衔接的联络线采用刚性悬挂，在1号线柔性悬挂连接处设置刚柔过渡区段。4.2.2车辆段车辆段出入段线隧道内接触网采用架空“”型刚性悬挂。出入段线地面区段接触网采用弹性简单悬挂。刚性悬挂与柔性悬挂之间设置刚柔过渡段。试车线采用全补偿简单链形悬挂。车辆段内的其它线路采用弹性简单悬挂。4.3  接触网悬挂组成接触网悬挂组成见下表：地点线别悬挂类型导线组成正线上、下行正线“”型刚性悬挂1根汇流排+1根接触线+1根架空地线1×PAC110+1&

21、#215;CTAH150+1×JT120辅助线“”型刚性悬挂1根汇流排+1根接触线+1根架空地线1×PAC110+1×CTAH150+1×JT120联络线“”型刚性悬挂+柔性悬挂刚性悬挂：1根汇流排+1根接触线+1根架空地线1×PAC110+1×CTAH150+1×JT120简单链型悬挂：单承力索+单接触线+1根架空地线1×JT150+1×CTAH150 +1×JT120车辆段出入段线地下区段“”型刚性悬挂1根汇流排+1根接触线+1根架空地线1×PAC110+1×CTAH15

22、0+1×JT120地面区段简单悬挂单接触线+弹性吊索+1根架空地线1×CTAH150+1×JT120试车线简单链形悬挂单承力索+双接触线+1根架空地线1×JT150+2×CTAH150+1×JT120车场线简单悬挂单接触线+弹性吊索+1根架空地线1×CTAH150+1×JT1204.4  接触网线材规格及张力接触网的线材规格及张力见下表：悬挂类型线材用途线材规格额定张力刚性悬挂汇流排PAC110无张力接触线CTAH150无张力架空地线JT120最大工作张力12kN4.5  接触网系统电压接触网系

23、统额定电压为DC1500V，最高电压为DC1800V，最低电压为DC1000V。4.6  接触网支撑结构4.6.1  刚性悬挂1）地下区段刚性悬挂支撑结构采用可水平、垂直双向调节的垂直悬挂装置，以便于调节刚性悬挂的拉出值和悬挂高度。2）在区间隧道，采用在隧道顶部钻孔方式安装。3）在地下车站，一般采用在结构风管底板上钻孔方式安装；在车站高净空处，采用在车站隧道顶部钻孔方式安装。4）刚性悬挂支撑结构的固定锚栓均采用高强度胀锚螺栓或化学锚栓，化学锚栓的化学粘接剂应安全无毒，便于施工。4.7  接触悬挂高度1）刚性悬挂悬挂点处接触线距轨面的高度一般为4040mm，最低高度

24、不小于4000mm。4.9  拉出值1）刚性悬挂一个锚段长度内的拉出值一般为±200mm±250mm。4.10  跨距刚性悬挂的跨距是指汇流排两相邻支撑点的间距，曲线区段一般为68m，直线区段一般为810m。4.11  锚段长度刚性悬挂锚段长度一般为200250m。在每个锚段中部设置中心锚结，防止汇流排发生顺线路方向的纵向窜动，刚性悬挂中心锚结采用“V”型拉线绝缘棒方式。每个锚段两端设置汇流排终端，锚段间采用平行重叠的关节方式，以便受电弓的平滑过渡。锚段关节重叠长度一般为6.6m，水平间距为200mm（非绝缘锚段关节）或300mm（绝缘锚段关节

25、）。4.12  供电分段4.12.1  接触网电分段设置原则1）有牵引变电所的车站，在靠近牵引变电所的车站端设置电分段，电分段采用绝缘锚段关节。2）正线间渡线设置电分段，电分段采用分段绝缘器。3）折返线、存车线与正线间设置电分段，电分段采用分段绝缘器。4）车辆段、停车场与正线间设置电分段，电分段采用分段绝缘器。5）停车场各供电分区之间设置电分段，电分段采用分段绝缘器。6）停车场各库线入口处设置电分段，电分段采用分段绝缘器。4.12.2  隔离开关设置原则1）牵引变电所DC1500V馈电电缆均通过隔离开关上网，上网隔离开关均采用电动隔离开关。2）正线各供电分区间、车

26、辆段与正线间、停车场与正线间的接触网联络开关均采用电动隔离开关。3）折返线、存车线与正线间的接触网电分段处均设置电动隔离开关。4）停车场各供电分区间的接触网联络开关均采用电动隔离开关。5）停车场各库线入口的接触网电分段处均设置带接地刀闸的手动隔离开关。所有电动隔离开关均纳入电力监控系统控制。正线接触网上网隔离开关及供电分区之间的接触网联络开关均采用户内型隔离开关柜，正线每座牵引变电所向上行（或下行）接触网供电的两台上网隔离开关和一台供电分区纵向联络开关集中设置在一面开关柜内。其余隔离开关均采用柱上或墙上安装的户外型隔离开关。4.13  特殊区段接触网的设置方案4.13.1  

27、;车辆段出入段线刚柔过渡方案车辆段出入段线地下区段的刚性悬挂与地面区段的柔性悬挂之间，1、2号线联络线间须设置刚柔过渡段，以保证车辆受电弓的平滑过渡。刚柔过渡采用贯通式刚柔过渡方式。4.13.2  联络线刚柔过渡方案1、2号线联络线间须设置刚柔过渡段，以保证车辆受电弓的平滑过渡。刚柔过渡采用贯通式刚柔过渡方式。联络线柔性悬挂部分技术要求：1）联络线处接触网悬挂方式，采用简单链型悬挂：单承力索+单接触线+1根架空地线，即1×JT150+1×CTAH150 +1×JT1202）联络线处柔性悬挂线材规格与张力，见下表：柔性悬挂承力索JT15012kN（额定张力

28、）接触线CTAH15012kN（额定张力）架空地线JT120最大工作张力12kN吊弦青铜绞线16 3）联络线刚柔过渡段柔性悬挂采用在隧道壁侧安装绝缘旋转腕臂方式；4）联络线柔性悬挂悬挂点处接触线距轨面的高度一般为4040mm；5）过渡段的链型悬挂的结构高度一般为500mm，根据实际布置情况确定；6）直线区段拉出值一般为±200mm，曲线上则根据曲线半径及跨距值确定，但拉出值的绝对值不得超过250mm；7) 联络线刚柔过渡段柔性悬挂采用在锚段的一端设置张力自动补偿下锚装置，在另一端设置无补偿下锚的方式；8) 采用的张力自动补偿下锚装置应具有断线制动功能。4.13.3 

29、0;刚性悬挂通过人防门方案地下全封闭隧道按一个车站加一个区间隧道作为一个防护单元，在每个防护单元两端设置人防隔断门，人防隔断门采用一扇钢门加上插板的结构形式。本工程刚性悬挂通过人防隔断门采用直接通过方案，在人防隔断门处设置可拆卸的34m长的汇流排。     摘 要分析了TRANBBS城市轨道TRANBBS交通两大类牵引供电接触网的基本要求、不同类型与特点，提出不同城市选择接触网形式时应注意处理的关系和建议。架空接触网及第三轨授电都是可行的形式，并在各自的应用领域中仍不断发展进步。从城市发展以及TRANBBS技术经济上分析比较，采用DC1500V供电及架空接触网形式确有一定的

30、优越性。    关键词城市轨道交通，供电，接触网 世界各国城市轨道交通的供电电压大都在DC 6001500V之间。IEC(国际电工委员会)拟订的电压标准为：600V、750V和1500V三种。我国标准规定为DC 750V和 DC 1500V两种。目前我国许多大城市都在考虑建设快速轨道交通，首先面临的就是采取哪一种供电制式。这涉及到供电系统的技术经济指标、城市交通线网的TRANBBS规划站距、供电半径、供电质量、运输规模、旅行速度和车辆形式等。必须根据各城市的具体条件和要求，综合分析论证。以下分别从不同的运营要求、特点、规模和条件来做一分析比较。1 城市轨道交通供电

31、接触网的类型牵引供电系统是由电网输入线路、牵引变电站、馈电线、牵引接触网和回流线等构成的供电网络。接触网分为架空式接触网和第三轨(接触轨，以下简称三轨)式接触网。三轨式接触网仅用于地铁与封闭的城市铁路和轻轨，架空式接触网除此还可用于铁路干线、城市地面和工矿电机车电力牵引线路。为了保证对电动车组良好的供电，接触网应顺直平滑，高度一致， 在高速行车中能始终保持正常稳定的接触授流；接触网应具有足够的耐磨性与良好的导电性，寿命尽量长，并力求结构简单，易于TRANBBS施工、维修。1.1 架空式接触网架空式接触网的悬挂类型大致为三种：简单悬挂，链形悬挂，刚体悬挂。不同的类型其电线粗细、条数、张力都是不一

32、样的。架空线的悬挂方式，要根据架线区的列车速度、电流容量等输送条件以及架设环境进行综合勘察来决定要采取什么方式。1.1.1 简单悬挂简单悬挂方式结构简单，支柱高度低，支持装置承受的负荷较轻，但是弛度大、弹性不均匀。为改善这一状况，一般在悬挂点处增加一个倒Y形的弹性吊索，称为弹性简单悬挂(见图1)，相应改善了悬挂点处的弹性和运行状况。由于弹性简单悬挂建造费用低，施工方便维修简单，城市电车或轻轨往往采用这种悬挂方式。地铁为了减少隧道净空，采用以弹性支座或弓形腕臂作支持部件的简单弹性悬挂。1.1.2 链形悬挂接触线通过吊弦悬挂到承力索上的悬挂称为链形悬挂。链形悬挂承力索悬挂于支柱的支持装置上接触线通

33、过吊弦悬挂在承力索上，使接触线增加了悬挂点，调节吊弦可以使整个跨距内接触线对轨面保持一致高度。由于接触线是悬挂在承力索上的，因而基本上消除了悬挂点处的硬点，使悬挂线的弹性在整个跨度内都比较均匀。显然，链形悬挂比简单悬挂性能好得多，但结构复杂、投资大、施工维修调整较为困难。链形悬挂的类型很多，可以按悬挂链数分为单链形悬挂、双链形悬挂和多链形悬挂。按线索相对于线路中心的位置，又可以分为直链形接触悬挂、半斜链形接触悬挂、斜链形接触悬挂。对城市轨道交通，因其运行速度不太高，列车功率也不太大，一般多采用简单链形悬挂 ，应用速度可达100km/h以上。1.1.3 刚性悬挂刚性悬挂又称刚性接触网，是一种区别

34、于传统柔性接触网的供电方式。由于地铁隧道供电导线上方空间有限，链形悬挂一般采用冷拉电解铜接触线。1962年日本东京营团地铁日比谷线开通时，考虑可能发生断线事故而要有保护措施、洞内维修作业较复杂等问题，以及隧道断面比三轨供电要大幅扩大的情况，开发了地铁用的新的刚性悬挂方式。现在通过10多个国家 、30多条地铁的运营，经过不断改进TRANBBS设计，刚性接触网系统已日臻完善，非常可靠。如营团地铁南北线使用的刚体悬挂(见图3)：采用铝合金T型汇流排和铝夹耳来夹持铜导线，设计简单，施工容易；T型汇流排截流截面大，减少电阻40%以上，无须辅助馈电线，使得其结构简单紧凑，节省隧道净空，节省投资；导电铜线不

35、受张力，应用可靠，耐磨性好；接触网系统 零部件少，大大降低了维护成本。1.2 三轨接触网三轨接触网是沿轨道线路敷设的附加接触轨，从电动客车转向架伸出的受流器通过滑靴与第三轨接触而取得电能。三轨接触网的电压据IEC标准为DC 600V和DC 750V，但也有国家采用较高电压，如西班牙巴塞罗那地铁就采用了DC 1500V和1200 V。接触轨可以有三种方式，即上接触式、下接触式和侧接触式。图3 刚性悬挂1.2.1 上接触式三轨安装在绝缘子组件上(见图4)，由接触轨、绝缘子、三轨夹板、防护支架、防护板、端部三轨弯头、防爬器等构件组成。受流器滑靴从上压向接触轨轨头顶面受流。受流器的接触力是由下作用弹簧

36、的压力调节的，受流平稳，由于端部弯头的过渡作用，能够减少在断电区的电流冲击。上接触式三轨施工作业简便，可以在轨头上部通过支架安装不同类型的防护板。北京地铁、纽约地铁都是采用上接触式第三轨。1.2.2 下接触式下接触式三轨轨头朝下，通过绝缘肩架、橡胶垫、扣板收紧螺栓、支架等安装在底座上。下接触式的优点是防护罩从上部通过橡胶垫直接固定在接触轨周围，对人员安全性好。莫斯科地铁就采用这种方式，利于防止下雪和冰冻造成集电困难。但是这种方式安装结构较复杂，费用较高。1.2.3 侧面接触式侧面接触式就是接触轨轨头端面朝向走行轨，集电靴从侧面受流。跨座式独轨车辆就采用侧面接触形式。其受流器装在转向架下部，接触

37、轨装在轨道梁上。图4 三轨装配图1.2.4 三轨材料的进步三轨用导电率较高的铁轨制成(一般国内使用的材料为05Al)。近几年来随着复合材料的发展，由不锈钢与铝合金通过机械方法或冶金结合方法加工而成的钢铝复合接触轨(见图5)已取代低碳钢接触轨，被世界上60多个城市采用。钢铝复合轨与低碳钢接触轨相比具有以下优势：图5 钢铝复合轨断面 电导率高，电压降及牵引能耗成比例下降，因此可加大供电距离约1.4倍，适当减少牵引变电站的数目。虽然目前钢铝导电轨还只能进口，成本比铁轨要贵3倍，但是节省下来的牵引变电站投资与接触轨增加的费用基本相抵，而且由于线路损耗降低，按20km长的线路计，仅靠节电一项，5年可收回

38、多投的资金。不锈钢接触面光滑，耐腐蚀，耐磨耗，可延长接触轨与受流器的寿命。重量轻，便于施工安装。正因为钢铝复合轨有以上优势，新上项目采用钢铝复合轨已成为趋势。我国不少城市的轨道 交通项目正准备使用钢铝复合轨方式。2 不同接触方式的特点比较2.1 安全性无论架空式接触网还是三轨接触网，其安全性都是无容置疑的。从发生触电事故的情况看，两种方式都有且主要发生在车辆运用维修与电网维护人员。从地面交通的角度来看，在市区平交运行的有轨电车或轻轨车宜采用架空接触网；牵引网压等级较高时，为了安全和保证一定的绝缘距离，也宜采用架空网。而封闭运行的城市铁路或轻轨采用架空线或第三轨都完全 能保证安全；在发生事故疏散

39、乘客时架空式接触网将给人们更多的安全感。2.2 经济性从技术发展历史来看，由于电工材料和输变电技术的进步，直流牵引输电电压呈增高趋势。1863年开通的伦敦地铁和1904年开通的纽约地铁分别采用了DC 630V和DC 625V直流供电，三轨授流方式；1935年开通的莫斯科地铁采用的是DC 825V(相当DC 750V)，第三轨授电。1955年开通的罗马地铁首先采用了1500 V直流架空线输电。1960年以后，日本的地铁与电气铁路一致，基本上都采用了DC 1500V架空接触网的制式。从建设费用来看，1500V直流架空网输电比750V三轨授流经济。提高输电电压，可以相应地减少电能损耗，减少变电站的数

40、量，降低电力设备费用。电压提高一倍，同样功率的电能输送距离可以提高近一倍。750V供电系统变电站间距较短，一般为1.52km，而1500V供电系统变电站间距可达3.54km。因此同一条线路采用1500V输电，如果电站配置得当，比750V可以少建近一半变电站，供电设施大约只相当750V三轨授流的70%左右。而且采用1500V制式后，同功率电动车辆由于电流的降低，电器设备也可以相应地减小体积与重量。电站直流开关等设备也如此。但是对于地铁，横断面相同的车辆，采用架空线的其隧道半径(或矩形隧道高度)要比采用三轨授电的大，施工土方量增加，土建费用增加约14%。从维修的角度来看，架空式接触网要定期进行检查

41、维护，洞内维修作业需要专用的接触网检查车，维修周期短、费用高、备品备件需要量大。而接触轨维护简单。从北京地铁运营30年的实践来看，因为三轨与受电靴接触面大，第三轨的磨耗极小。据粗略地调查，运行30年，第三轨的上端面磨耗只有约45mm，基本上可以做到无维修或少维修化，因而也就相应减少了维修费用。此外，受流器结构简单，维修方便。受流器滑靴各国基本上都采用黑色金属，成本低。由于历史原因，北京地铁受流器滑靴是采用铜基材料，现正在试验铁质滑靴，推广后会进一步降低耗材成本。从输电效率讲，因为线路损耗是与电流平方成正比的，尽管可以设辅助馈电线来减少线路阻抗，但DC 1500V输电显然比DC 750V损耗小、

42、效率高。1500 V电压变化率较小，电能质量较好，且由于杂散电流要小一半，有利于减少对地下金属建筑物的腐蚀。2.3 城市环境的适应性架空式接触网需要架设支柱，支持悬挂接触网要安装腕臂或横跨，横跨由金属桁架或横向承力索、上下定位绳组成。在城市中间密布支架和电线网，影响市容，有碍观瞻。当然通过巧妙的规划设计可以减少不利影响。而三轨授电，接触轨位置低，没有明显的高大部件(如立柱、横向承力索、金属桁架等)，城市景观好，对电磁污染较易采取防护措施。这也是国内外 某些城市轨道交通采用三轨受电方式的原因之一。从两大类接触网的应用比例来看，目前地铁采用三轨授电的城市仍比采用架空接触网的多。但是随着城市规模的扩

43、大及技术的发展， 采用1500V架空接触网的呈上升趋势，且已有DC3000V系统出现。2.4 传输功率与速度水平较高的电压在同等条件下能够传输较大的功率。DC 1500V比DC 750V显然能够适应更大功率的电动车辆，也能达到更高的速度水平，在粘着允许的情况下加速度也能相应提高。对于单向最大断面客流量在每小时5万人次及以下，宜采用DC 750V接触轨；每小时5万人次以上，则宜采用DC 1500V架空接触网。在适应速度上，架空接触网简单链形悬挂可实现200km/h的高速运行，弹性简单悬挂适应速度达120km/h；刚性悬挂已实现了160 km/h的试验速度。750V三轨授电一般只用于速度在100k

44、m/h以下的线路。只有美国旧金山的BART(海湾区快轨)最高速度达128km/h，供电电压为DC 1000V。3 选择接触网形式时应注意的几个关系城市轨道交通选择哪一种供电制式的问题，其关键是必须与城市的既有现状和发展规划相结合，统筹兼顾，坚持经济上合理，技术上先进，适应本城市历史现状特点与发展规划前景。3.1 适应城市历史现状与发展前景的关系每个城市都有自己的历史特征。在城市发展的同时，如何保持文化遗产和历史风貌，已日益受到人们的重视。因此，象北京这样的古都，城市圈内应尽量修建地铁。城市铁路采用三轨，一方面为避免轨道上空纷纭的线网，与保持整个城市的历史风貌相协调，另一方面可与原 地铁系统相协

45、调。一个城市在建设地铁或轻轨时采用何种接触网制式，往往受到已建线路形式的影响。如欧洲 、北美地铁发展较早的城市伦敦、巴黎、纽约等都采用了三轨授电系统，其后基本沿用了该方式。北京地铁也是如此。而上海、广州地铁都采用了架空接触网，后续线路也就延续了DC 1500V架空接触网的形式。这不仅在系统的一致性、扩展性、运营维护方面有实际意义，也易于备品备件的替换。当然，随着城市规模的扩大，因线路不同而采用两种接触网制式的情况也不少。如天津地铁虽然采用三轨授流的DC 750V制式，但建设滨海快速轨道交通时，因站距大(最长达6km)、线路长、车速较高，就采用了DC 1500V架空接触网制式。从北京市的轨道交通

46、发展来看，尽管目前规划中的线路都延续了三轨形式，但中期规划有些线路是穿越市区到城市边缘区的，线长站大，旅行速度应提高到45km/h左右，且地面线与高架桥为多，采用DC 1500V架空接触网形式更为适宜。3.2 成熟技术与前瞻性技术的关系地铁建设一定要选择成熟可靠的技术，但是也要有一定的前瞻性，尽量采用先进技术。柔性悬挂接触网与三轨式接触网用于城市地铁和城轨交通已有多年的历史，在我国也属于成熟技术，均能满足行车要求。新技术、新材料的出现使两大类型接触网都有了新的进步。刚性悬挂应用于地铁隧道，不仅减小隧道净空，而且其汇流排载流面积大，接触线耐磨性好，寿命 长；因无张力架设，不会发生断线事故，可靠性

47、优于柔性悬挂，减少了维修工作量。钢铝复合轨用作接触轨，改善了三轨授流形式的技术性能，扩大了三轨授流方式的应用范围与前景。3.3 减少工程投资与长远运营效益的关系据某些资料分析，采用DC 750V三轨授电比采用DC 1500V架空接触网系统总投资要高18%。然而，架空接触网特别是柔性悬挂，在系统运营维护方面，检修周期短、维修费用高。对城市轨道交通而言，运输密度大，间隔小，在夜间停运很短的时间内进行定期检修是比较难的。维修工作的不均衡造成劳动力组织的困难与浪费。因此，对地铁或城轨企业，基础设施的无维修化具有非常重要的意义。从这一点出发，钢铝复合轨与刚性悬挂技术对地铁具有良好发展潜质。虽然一次投资费

48、用稍高，但维护材料与人工费节约的长远效益是显而易见的。3.4 引进技术与国产化目前，广州地铁1号线架设了我国第一条刚性接触网试验示范段，采用型铝合金汇流排夹持导线，并基本实现了关键零部件的国产化，并准备推广使用到建设中的广州地铁2、3号线。而弹性简单悬挂所采用的弹性支座和分段绝缘器尚需国外引进。钢铝复合轨目前国内也还不能生产，因此增加了建设投资费用。对这些技术，应根据市场发展前景确定国产化的进程。 4 结语综上所述，无论架空接触网还是第三轨授电，柔性悬挂还是刚性悬挂，都因其不同的特点而应用于不同的城市轨道交通线路，都是可行的牵引接触网形式，在各自的应用领域中仍不断发展进步，不存在孰优孰劣的问题

49、。然而由于我国建设轨道交通的都是大城市，轨道交通担 负城市向外辐射和保护旧城、开发新城区的战略意图越来越突出，站在这个角度从技术经济 上分析比较，采用DC 1500V电压供电及架空接触网形式确有一定的优越性。   摘要结合工程实际,对改建铁路焦柳线石门北至怀化段扩能工程隧道内刚性悬挂接触网设计中遇到的若干问题进行探讨,提出设计原则,对解决工程设计中的实际问题和丰富刚性悬挂接触网的设计经验,提高工程质量有一定的意义。关键词隧道刚性悬挂接触网设计       刚性悬挂接触网是我国近几年从国外引进的一种新型悬挂类型,广州

50、地铁二号线刚性悬挂接触网已于2003年6月建成并投入运行。干线铁路25kV接触网也开始了试验和局部采用。无论从理论分析还是从实际运行情况来看,刚性悬挂具有比较明显的特点和优势。改建铁路焦柳线石门北至怀化段(以下简称石怀段)扩能工程有6座隧道内需设锚段关节,既有隧道改造困难大,造价高,采用刚性悬挂不失为一个好的解决方案。1 刚性悬挂的形式      地铁设计规范指出刚性悬挂架空接触网用T形或型汇流排。型汇流排采用铝合挤压制造,单根长度可达12m以上,采用接头板和螺栓连接满足任意长度要求。汇流排通过对材料的优化设计,巧妙利用其弹性,通过专用放线小车

51、可方便地架设和夹紧接触线,比T形汇流排采用螺栓和夹板夹紧接触线更为方便和可靠。型汇流排具有技术的成熟性和先进性,广州地铁二号线、三号线和宝兰线(宝鸡兰州)25kV试验段以及石怀段隧道试验段的刚性悬挂接触网均采用了型汇流排。型和T形汇流排示意如图1所示。2 悬挂定位安装方式      刚性悬挂定位安装方式有垂直和悬臂悬挂定位2种。如何选定刚性悬挂接触网的悬挂定位安装,应根据隧道净空高度和断面情况,考虑安装结构简单可靠。      地铁1500V刚性悬挂接触网采用垂直悬挂定位方式安装结构比悬臂悬挂定

52、位方式结构简单,可靠性高。但在悬臂悬挂定位方式下绝缘子受弯矩较大。广州地铁二号线选用了垂直悬挂定位方式。25kV干线铁路刚性悬挂接触网采用垂直悬挂定位安装方式和悬臂悬挂定位安装方式均可。      石怀段几座隧道为既有隧道,断面形式为ZSOO01,是不同心的3段圆弧构成的尖拱隧道,净空高度不相等,为63907080mm,接触线高度确定为5700mm,列车运行速度为80120km/h。设计了2种安装方式。      (1)垂直悬挂定位安装方式。采用角钢焊接底座,隧道顶部安装,用4根螺栓调整接触线的空间位置,适用隧道净空高度为63906700mm;当隧道净空高度为67007080mm时,需改用厚度为400mm角钢焊接底座。      (2)悬臂悬挂安装形式。在距受