淮俊權

（中鐵電氣化局集團西安電氣化工程有限公司  721000 寶雞）

 

    西安市地鐵二號線（鐵路北客站～韋曲段）工程北起鐵路北客站，南至韋曲，正線全長26.4km，全線共設21座車站。先期建設北客站至會展中心站段，線路全長20. 555km，共設17個車站。

 

    供電系統采用110kV/35kV兩級電壓集中供電方式，經AC35kV環網電纜與車站變電所環串成供電網絡。AC35kV經變電所牽引部分降壓、整流后為牽引列車提供1500V直流電源，經降壓部分降壓后為全線動力照明提供400V交流電源。地鐵客車從機車頂部取流，采用架空剛性接觸網系統。

 

    剛性接觸網系統按受流器（受電弓、集電靴）的取流部位來分，可分為兩種：一種是通過集電靴從軌道側面或軌道底部取流，如：北京地鐵和廣州4號線的接觸軌（也叫第三軌）、重慶輕軌的“T”型匯流排等；另一種是通過受電弓從機車頂部取流，也就是架空剛性接觸網系統，如：“п”型匯流排，它以結構簡單、安裝維護方便、安全可靠、國產化率高的特點，在我國城軌行業內取得了普遍好評，已經開通的有廣州地鐵2、3號線、南京地鐵1號線，正在建設的西安地鐵二號線也采用此系統。

 

    “п”型匯流排剛性接觸網系統（簡稱剛性懸掛）的主要部件有：懸掛支持裝置、匯流排、匯流排終端、中間接頭、剛柔過渡元件、接觸線、錨段關節和中錨。

 

    （1）懸掛支持裝置

    懸掛支持裝置根據隧道形式和凈空高度不同大致可分為三種：矩形隧道、馬蹄形隧道和圓形盾構隧道等。

    懸掛支持裝置一般每隔8米安裝一處，在線路中心上方。懸掛支持裝置由安裝底座、螺栓、針式絕緣子和匯流排定位線夾組成。其作用是：支持、定位作用，接觸網系統的兩個重要參數（接觸線高度、拉出值）都是通過這個部件實現的。

 

   （2）匯流排

    匯流排是由鋁合金材料擠壓成型的長12米，重72公斤的導電軌，其截面積為2214平方毫米，銅當量截面積為1181平方毫米，相當于將近8根150mm2銅絞線的導電面積，具有3500安培以上的載流能力和超高的抗短路耐受能力。

    匯流排的底部開成一個高彈性的鉗口，可以直接把接觸導線牢固地夾緊在導電軌上，讓受電弓在接觸線上自由滑動受電。彈性鉗口的兩側設有導臺及人字形槽供放線小車在其上滑行并同時把鉗口打開讓接觸線裝在軌道鉗口中。匯流排內腔兩側內壁向下形成擴張式的楔形斜面，有助于與中間接頭連接成一個整體以防止連接點向下墜落。匯流排兩側備有排水孔確保匯流排內腔不會積聚凝露水份。

 

    （3）匯流排終端

    在列車時速低于100公里的剛性懸掛系統中，匯流排終端一般裝于匯流排端部構成機械或電氣分段的錨段關節，或作為各錨段匯流排的溫度補償膨脹元件。此外匯流排終端亦用于線岔結構中。

    匯流排終端是由鋁合金匯流排改造而成的，其截面尺寸與普通匯流排一致，長度為7.5米，在一側距末端1.5米處的一段向上彎起70mm，以確保受電弓能順利地錨段關節或線岔而不會發生打弓的事故。

 

    （4）中間接頭

    中間接頭是實現匯流排與匯流排、匯流排與匯流排終端、匯流排與剛柔過渡元件之間的機械及電氣連接的中介元件，它由一對連接板組成，每塊連接板上有8個M10的螺孔為上述組件提供螺釘連接，把它們連接成一個整體。

    連接板與上述組件之間的電氣接觸方式為線接觸，線接觸可以增大接觸壓力，降低接觸電阻值及電能消耗以提升接點的通流能力。線接觸是由連接板上的4條凸棱實現的，凸棱的高度各不同，但與匯流排內壁的楔形斜面相匹配，確保接觸緊密。利用楔形斜面連接可以防止匯流排連接處向下彎墜形成硬點。

 

    （5）剛柔過渡元件

    剛柔過渡元件也叫剛柔過渡本體，它的全稱是切槽鑲嵌式剛柔過渡本體，它是剛性懸掛系統與柔性懸掛系統相互銜接的重要過渡介面構件。剛柔過渡本體的截面及材質與匯流排一致，但在本體每隔一定的距離開有多個切槽，每個切槽的深度逐漸地朝單一方向增深，使本體的剛性朝單方向逐漸減少，柔性逐漸增大，避免硬點的形成以及接觸線進入剛性系統時不會產生金屬疲勞而可能發生斷裂的危險，從而保證受電弓通過此過渡介面時能平滑及順利地從柔性懸掛系統進入剛性懸掛系統，反之亦然。

    

    在剛柔過渡本體設有多只M10螺釘，保證剛柔過渡鉗口對接觸線的夾緊力不因開了切槽而減弱，在本體上另設有專用線夾，它可以承受柔性懸掛接觸線的全部張力12KN亦不會發生滑線現象。為了防止專用線夾在受力后可能出現的扭動，影響受電弓與接觸線的接觸及受電，在剛柔過渡本體上設置有專用的防扭裝置。

 

    （6）接觸線

    剛性懸掛所用接觸線與柔性懸掛相同。

    放線時，應在接觸線兩凹槽內涂抹導電油脂，它有兩個作用：防止銅質接觸導線與鋁合金匯流排之間產生金屬電化腐蝕；維持銅鋁金屬之間的導電能力。

 

    （7）錨段關節

    與柔性接觸網系統相似，剛性懸掛系統也有錨段關節（也分為非絕緣錨段關節和絕緣錨段關節兩種）。

    非絕緣關節兩接觸線間距為150mm，兩錨段之間用5根150mm2的軟電纜連接；絕緣關節兩接觸線間距為260mm，兩錨段間無電連接，實現電氣分段。

 

    （8）線岔

    剛性懸掛系統中的線岔概念與柔性系統的線岔大不相同，柔性系統線岔處兩支導線要相交，相交處要安裝線岔，使受電弓不論從哪個方向通過都能良好取流；而剛性懸掛系統中的線岔兩支導線不相交，而是通過類似錨段關節的形式過渡。

 

    （9）中錨

    柔性系統的中錨起保護作用，而剛性系統中由于接觸線不存在張力，也就不會出現斷線事故，中錨只起一個定位防止匯流排竄動的作用，匯流排根據溫度變化，向錨段兩側同時伸縮。

 

    接觸導線的高度為4040mm，拉出值在±200mm之間，只有在關鍵點（一般為錨段關節處及中錨處）才有固定的拉出值，其它各定位點拉出值根據本錨段的實際情況調整，使匯流排呈平滑的曲線狀態。