新建福州至平潭铁路接触网整体腕臂结构技术

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摘 要：本文介绍了新建福州至平潭铁路接触网整体腕臂结构技术条件，说明了整体腕臂结构计算、装配的关键工艺和有关要求，指出了运营维护中的注意事项。

关键词：整体腕臂;结构;技术探讨

中图分类号：U225.42文献标识码：A文章编号：1003-5168（2019）29-0105-03

Discussion on the Structure of the Whole Wrist Arm Structure of the

New Contact Network of Fuzhou-Pingtan Railway

FAN Bin

（The Third Company of China Railway Electrification Engineering Group，Zhengzhou Henan 450005）

Abstract： This paper introduced the technical conditions of the overall wrist arm structure of the new Fuzhou-Pingtan railway contact network， explained the key processes and requirements of the overall wrist arm structure calculation and assembly， and pointed out the precautions in operation and maintenance.

Keywords： overall wrist arm;structure;technology discussion

目前，已開通的一般高速铁路（含客货共线）接触网腕臂支持结构多采用“钩环”方式的刚性支持装置。但是，新建福州至平潭客货共线铁路（以下简称福平铁路）具有特殊的环境和气象条件：接触网结构设计风压1.3kN/m2，路基上结构设计风速（地面以上10m高度）为60m/s，桥上结构设计风速75m/s，海洋大气环境含有大量海盐、酸、碱等物质。接触网腕臂支持结构形式选用了Q345B钢制的热浸镀锌+气相缓蚀双金属涂层（VCI）整体腕臂，正定位腕臂结构形式如图1所示。

整体腕臂结构技术目前仅运用在海南东环线、兰新线大风区段，全线大规模采用这种结构技术在福平铁路尚属首次。现结合福平铁路整体腕臂结构技术予以探讨。

1 整体腕臂结构技术条件概况

接触网腕臂结构零件主要包括腕臂底座、腕臂支持结构、定位装置[1]。现以腕臂关键零配件为主要介绍内容，具体包括腕臂支持结构、连接装置、定位装置、定位器和锚支定位卡子。腕臂支持结构工作荷重类型如表1所示。

1.1 腕臂连接装置

对于结构钢无缝钢管腕臂，用外径为60mm的斜腕臂与外径为60mm的平腕臂的支撑连接。平腕臂为加焊接板结构，通过螺栓连接。

腕臂连接装置的性能要求为：最大水平工作荷重为5.8kN;最大垂直工作荷重为4.9kN;与腕臂管之间的滑动荷重应不小于7.5kN;水平破坏荷重应不小于17.4kN;垂直破坏荷重应不小于14.7kN;螺栓的紧固力矩为44～56N·m。

1.2 定位装置

定位装置用于与腕臂支持结构连接，固定接触线的位置。定位装置一般由定位环、定位管、定位管支撑、定位器支座、定位器、定位线夹和定位器电连接跳线等组成。定位装置在腕臂支持结构中的安装应满足设计所规定的尺寸和功能要求，安装后应连接可靠，运转灵活，调整方便，在垂直地面及顺线路方向应转动灵活[2]。

定位装置在组合安装状态下，工作支定位装置（特型定位装置除外）应满足定位线夹处水平荷重一般为3.0kN，非工作支定位装置应满足锚支定位卡子（采用定位线夹方式）处水平荷重为7.5kN的受力条件下任何部位不发生开裂、塑性变形和滑移现象。工作支定位装置的结构应满足在受电弓在动态包络线（上下抬升量为悬挂定位点处接触线模拟计算或实测最大抬升量的2倍，左右摆动量为±450mm）范围内最大运行风速条件下正常运行时不打弓的要求。

1.3 定位器

定位器用于与定位线夹及定位器支座连接后固定接触线的位置。矩形铝合金定位器由矩形铝合金管、定位钩、定位销钉套筒等组成。圆管铝合金定位器由圆形铝合金管、带弹簧装置的定位钩环、定位套筒等组成。定位器的性能要求如表2所示。定位器的材质满足《风区200～250km/h电气化铁路接触网装备暂行技术条件》（OCS-2）条件。

1.4 锚支定位卡子

锚支定位卡子安装在定位管上，用于固定下锚支接触线。锚支定位卡子线夹之间应带有保护衬垫，并具有可靠的防松措施。锚支卡子本体按《碳素结构钢》（GB/T 700—2006）要求，采用牌号为Q235B的碳素结构钢。主要性能要求如表3所示。

2 整体腕臂计算、安装的关键工艺和有关要求

整体腕臂简单链型悬挂模式采用腕臂装置逐件计算方法和腕臂装置在工厂预配的方式进行。因此，腕臂装置及定位装置在施工现场也能方便地与安装的支柱对号入座，安装效率和精度较高。

2.1 腕臂结构计算

获取有关线路精测网坐标，经精密测量仪器测量，采集腕臂相关技术参数，并使用已经成功运营工程验证的成熟可靠的精确工艺计算软件，进行整体腕臂结构技术参数的计算。

2.2 腕臂预配

整体腕臂装配应采用工厂化预配工艺。现以正定位整体腕臂结构为例进行说明。首先，根据设计图纸及已计算的技术参数，截取相应的平、斜腕臂尺寸，将平腕臂放置在工作平台上，将承力索座卡在其相应的安装孔上，再穿螺栓销固定，最后装好开口销。其次，将斜腕臂端部双耳与平腕臂连接板进行螺栓销连接，用力矩扳手锁紧螺母，装好开口销。再次，将合页定位环由斜腕臂末端分别套入相应的安装位置，并预紧固。最后，将定位管与合页定位环进行螺栓销连接，锁紧螺母，装好开口销。对装配好的腕臂装置进行包装及标识。

2.3 腕臂安装

在腕臂底座及绝缘子已安装到位的前提下，先确认腕臂装置的标识是否与线路区间锚段支柱安装位置相吻合;借助作业平台，吊装腕臂装置，使其处于铅锤状态，过程中不得与其他配件相碰撞，以免损伤整体腕臂装置防腐蚀保护层;再次，可先连接、紧固斜腕臂与绝缘子，后连接、紧固平腕臂与绝缘子;最后检查安装质量标准。

注意事项如下：检查所有零件安装位置及方向是否正确;定位管与腕臂装置是否处于同一铅垂面内;所有紧固螺栓是否符合规定的力矩值;检查开口销是否齐全，安装是否规范。

3 运营维护注意事项

整体腕臂作为一种新技术，其维修标准、维修技术、抢修手段还不完善，且平斜腕臂之间采用焊接固定的耳环连接，无法通过调整平斜腕臂相对位置来调整接触网高度，不利于接触网的运行维护。同时，该类型腕臂的结构高度较低，同等抬升量的情况下对吊弦线的弯曲程度增加，减少整体吊弦的使用寿命。考虑到整体腕臂一旦出现意外突发情况，更换工作量大、抢险时间短促的特点，设备运营单位应提前做好应急预案，组织好抢险工作。

设备运营单位应定期对福平铁路接触网系统状态进行低速性能检测和评估，积累运营维护数据，完善安全评估要求，有效控制系统运行达到RAMS的技术指标。

4 结语

目前，接触网整体腕臂结构技术在部分铁路大风地段抗风能力应用是较为成熟的新技术，亟待进一步提升运营维护能力。期盼由宝鸡器材厂、飞轮公司新研制的简统化腕臂结构能早日通过试验验证，实现接触网安全可靠运营、降低投资、运营维护简便的目标。

参考文献：

[1]铁道部劳动和卫生司，铁道部运输局.高速铁路接触网维修岗位[M].北京：中国铁道出版社，2012.

[2]铁道部.高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南：TB 10710—2010[S].北京：中国铁道出版社，2010.

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