第12讲 高速客专接触网线岔.ppt
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1、接触网线岔布置西南交通大学电气工程学院,1、高速受流对线岔的技术要求2、线路道岔简介3、无线夹区和始触区的确定4、交叉线岔及其布置原则5、无交叉线岔及其布置原则6、法国三组悬挂锚段关节式线岔简介,接触网线岔布置,1、高速受流对线岔的技术要求,理想情况:受电弓的取流条件不变,速度不受影响取流条件包括:弓网系统质量、悬挂高度和坡度、接触面积、接触压力实际情况:?怎样减少这种影响?综合考虑道岔、受电弓、接触悬挂的空间关系(动态),采用合理的线岔形式、考虑接触线受温度影响以及线岔距中心锚结和下锚装置的距离等。,接触网线岔布置,1、高速受流对线岔的技术要求,技术总要求(1)合理设计线岔结构和技术参数,使
2、受电弓过岔时处于最佳受流状态;(2)合理选择两线交叉点(或接近点)以及定位支柱位置,尽量减少线岔结构对高速受流的影响;(3)对于高速线路,正线接触网不因线岔而改变接触悬挂技术条件,受电弓正线通过时不受侧线影响;(4)受电弓能按预设最大速度平稳安全的实现正线和侧线的转换;如何实现?分析道岔、受电弓运行轨迹、线岔间的关系,确定“两点”位置。,一个中心(交叉点)两个基本点(两个定位点)!,接触网线岔布置,2、道岔简介道岔的形式有七大种类之多,主要以单开道岔为主,接触网线岔布置,2、道岔简介,接触网线岔布置,中国高速线路道岔及其基本参数,12号道岔参数(单位mm),接触网线岔布置,18号道岔参数(单位
3、mm),中国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,60kgm钢轨1/18号可动心轨高速单开道岔参数表 单位(m),接触网线岔布置,18号道岔的结构特征18号道岔用于中间站正线与到发线间的连接。道岔全长L=69.00m,前端长度a=31.729 m,后端长度b=37.271 m。道岔侧股平面线形选用圆曲线与直线相切的连接方式。当侧向速度为80km/h时,欠超高h=68.65mm,未被平衡离心加速度m=0.45m/s2,离心加速度时变率=0.55m/s3,当车轮最大游间按40mm 计算时,尖轨冲击角=2919,此时动能损失=0.47km2/h2。,中国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,
4、38号道岔参数(单位mm),中国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,38号道岔参数(单位mm),60kgm钢轨1/38号高速单开道岔参数表 单位(m),接触网线岔布置,38号道岔的结构特征38号道岔用于中间站正线与正线间的连接。道岔全长L=136.200 m,前端长度a=48.771 m,后端长度b=87.429 m。道岔侧股平面选用圆曲线+三次抛物线,两曲线的切点位于支距222 mm 处。线间距为4.6m 时,渡线两反向三次抛物线始点正好相接。当侧向速度为140 km/h 时,欠超高h=70.1mm,未被平衡离心加速度a=0.46 m/s2,离心加速度时变率=0.99 m/s3,动能损
5、失=0.48 km2/h2,三次抛物线欠超高时变率为27.19mm/s,离心加速度时变率为0.19 m/s3。,中国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,目前主要以18号和38号道岔应用较多,其设计原则如下:(1)正线上的道岔直向允许通过速度应200km/h,并采用可动心轨道岔;(2)连结正线与到发线,到发线与到发线的道岔,侧向通过速度50km/h,但80 km/h 时应采用18号单开道岔。在全部或绝大多数均停站的个别车站以及改、扩建大型站特殊困难条件下,可采用12号道岔;,中国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,(3)区间渡线应采用大号码单开道岔,车站咽喉区两正线间的渡线应按功能需
6、要,采用18号或大号码单开道岔,改、扩建大型站特殊困难条件下可采用12号道岔。(4)联络线与正线连结的道岔应采用不小于18号单开道岔;客车段(所)、综合维修基地(工区)等走行线在到发线上接轨时采用不小于12号单开道岔,在区间正线上连接时采用不小于18号单开道岔;段管线可采用9号单开道岔。,中国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,主要技术性能指标(1)动能损失0.5 km2/h2;(2)未被平衡离心加速度0.5m/s2;(3)未被平衡离心加速度时变率0.4m/s3;(4)夹直线长度l0.4v,困难条件下夹直线长度20 m;大号码道岔夹直线长度不满足要求时,采用两反向缓和曲线直接连接;(5)
7、18号道岔侧股平面线形采用R=1100m单圆曲线,38号道岔侧股平面线型采用R=3300m圆曲线+三次抛物线;(6)直向设计速度为250 km/h;侧向设计速度:18号道岔80km/h,38号道岔140 km/h,满足旅客列车舒适度要求。,中国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,日本新干线道岔日本新干线中间站正线与到发线的连结一般采用18号可动心轨道岔。道岔全长L=71.349 m,前端长a=32.890 m,后端长b=38.459 m。尖轨长度为18m。直向允许通过速度300km/h,侧向允许通过速度为70km/h(设计速度为80km/h)。目前新干线只有一组38号道岔,铺设在上越新干
8、线高崎站新泻方向3.3km处,为北陆新干线的出岔点。其直向允许通过速度为300 km/h,侧向允许通过速度为160km/h。道岔平面线型采用复曲线形式,半径为8400m4200m8400m,道岔全长134.790 m,欠超高允许值90mm,欠超高时变率85m/s,离心加速度时变率0.057 g/s。,外国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,德国铁路道岔德国高速铁路所使用的道岔有14,18.5,26.5,32.5,42 号道岔。直向允许通过速度一般与区间等速,侧向允许通过速度因道岔的号数不同而不同。14,18.5号道岔一般用于正线与到发线的连结,26.5,32.5,42号道岔一般用于区间渡
9、线或两条高速线的连结,区间渡线用于一条线路开天窗进行维修、大修作业或发生故障时组织逆向行车,区间出岔用于列车由一条高速线进入另一条高速线。,外国高速线路道岔及其基本参数,接触网线岔布置,法国铁路道岔法国在高速线上使用的道岔有15.3,21,29,46,65 号。其中46 号道岔用于区间渡线,65 号道岔用于高速线间的连接。65号道岔的侧向速度为230km/h,15.3 号为80 km/h。65号和46号采用圆缓线型,其余采用圆曲线型。,接触网线岔布置,允许通过速度,接触网线岔布置,结论:工程实践和理论分析得出:高速铁路道岔的线型应采用曲线尖轨,圆曲线导曲线、曲线辙叉。道岔的线型泛指尖轨、导曲线
10、和辙叉的线型。由此可以的出:当列车从正线通过时,受电弓中心或肩部的轨迹为一直线;当列车从正线进入渡线或是从渡线进入正线,受电弓的运行轨迹均为圆曲线。,接触网线岔布置,3无线夹区和始触区的确定,接触网线岔布置,(1)中、日、德、法等国主流受电弓,DSA系列受电弓的始触区道岔处接触网的平面布置取决于道岔类型、受电弓工作宽度、受电弓的动态运行轨迹(最大摆动量和最大抬升量)。半工作宽度和最大摆动量决定始触区和无线夹区;最大抬升量决定线岔处两支接触线的抬高量。,接触网线岔布置,始触区示意图,无线夹区示意图,接触网线岔布置,课间休息!,接触网线岔布置,4.1 考虑因素(1)受电弓、线路中心线、接触线的相互
11、关系(2)线岔处为“集中负载”区,线岔与跨距的关系(3)线岔随温度变化的活动区,线岔与中心锚结和补偿装置的位置关系,4交叉线岔及其布置原则,接触网线岔布置,4交叉线岔的布置4.2布置原则(1)从始触点(始触区)至交叉点的一定区域内,两支接触线必须位于受电弓的同侧半有效工作区内,防止刮弓或钻弓;(2)为了减少因定位和增加一支悬挂对受流的影响,在定位点处,受电弓只能与正线接触线接触,且接触线应适当抬高,其抬高量与悬挂类型和列车最大运行速度有关;(3)接触线交叉点应适当远离定位点;(4)在交叉点,正线接触线的拉出值应小于侧线支拉出值;(5)必须保证无线夹区内无任何零件。,接触网线岔布置,4、交叉线岔
12、的布置4.3交叉点位置的确定根据德国仿真分析:两支接触线的交叉点可按下式取值,仿真研究发现:这种布置将使受电弓过岔时产生的接触压力变化最小,只产生较小的压力峰值。,交叉点应位于两线间且靠近正线线路侧,接触网线岔布置,4、交叉线岔的布置4.4 道岔定位柱位置的确定,将道岔平面布置图放大5倍或10倍,画出正、侧线的线路中心线,并标明道岔的起点、终点;在平面图上标出无线夹区、受电弓外形轮廓(含摆动量)、始触区(始触区从两线间距为受电弓两肩部园弧点距离的一半至该值加上摆动量的范围内);确定支柱定位点I处两支悬挂的拉出值,并按交叉点位置确定原则,确定两支接触线交点的位置;,接触网线岔布置,4、交叉线岔的
13、布置4.4 道岔定位柱位置的确定,(4)在线间距200mm至400mm范围内确定支持定位1的位置;(5)按定位1处正线支接触线拉出值要求,从该点画一条经过交叉点的直线至道岔终点,该线即为正线接触线的走向;同时按侧线接触线拉出值要求经交叉点画一条直线,该直线即为侧线接触线的走向。(6)定位支柱II的位置确定 定位柱II的位置确定需考虑在设计温度范围内,接触线长度变化影起的交叉点位移和风偏移对跨距的影响(这与线岔距中心锚结的距离有关),同时要依据两接触线必须在受电弓同侧的布置原则。,接触网线岔布置,4、交叉线岔的布置4.4 道岔定位柱位置的确定,(7)对于号数较大(38号以上)的道岔,由于定位柱1
14、到道岔起点的距离较大(有的大于一个跨距),因此还要确定道岔起点处的支柱定位,该支柱没有特殊要求,主要考虑跨距和拉出值以及下锚支的下锚过渡。250检修标准:道岔定位柱:没有指明;交叉点位置:7351085mm的横向中间位置;接触线相距500mm的高差:两支工作支1030mm;一工一非:50100mm;延长一跨并抬高350500mm.,接触网线岔布置,4、交叉线岔的布置4.5 道岔区接触网的立面布置,支持定位点I处接触线的抬升可通过下式进行计算,接触网线岔布置,4、交岔线岔的布置 4.5 道岔区接触网的立面布置原则 在定位悬挂点I处,正线接触线按正常接触线高度设计(250km/h以上抬高10mm)
15、,侧线接触线抬高约150mm,使该点处侧线接触线位于受电弓的动态包络线以外。在交叉点,正线接触线相对于正常高度抬高10mm,侧线接触线相对于正线接触线抬高20mm(相对于正常值抬高了30mm);,接触网线岔布置,4、交岔线岔的布置 4.5 道岔区接触网的立面布置原则 在定位悬挂点II处,正线接触线按正常高度设计,侧线接触线比正线接触线高30mm,与交叉点处高度一致。侧线在定位I点与交叉点之间按抛物线抬高,在线间距500600 mm范围内设交叉吊弦一组,使始触区附近2支接触线能够同步抬升。,接触网线岔布置,4、交叉线岔的布置,图中,O为两接触线交叉点;Ls为交叉点两线路中心线间距;Lo为定位点两
16、接触线的间距;L为支柱定位处两线中心线的间距。,由此可以的出:定位柱的位置是一个可变的,主要取决于拉出值和两线在定位点的间距。如 拉出值取375mm,两接触线间距为150mm,则定位柱位于线间距600mm处,即所谓标准定位。若加大接触线间距为300mm,则定位柱位于线间距400mm处。,4.6定位柱位置,接触网线岔布置,单开道岔标准定位的描述定位支柱位于道岔导曲线外侧两线间中心距600 mm处,交叉点位于道岔导曲线两内轨轨距630760 mm的横向中间位置处,即两线路中心间距为810680 mm的横向中间位置处。两接触线相交于道岔导曲线两内轨轨距为630760 mm的横向中间位置处,施工偏差为
17、50 mm;,接触网线岔布置,单开道岔标准定位的不足支柱纵向位置缺乏变通余地。实际上纵向位置稍做调整也可以满足交点的要求。规定道岔定位柱的位置正是为了定位两支接触线的交点,使受电弓安全可靠地通过道岔,如果通过其他方法调整道岔定位柱的位置也能达到这个目的,应该也是可行的。大多数的站场尤其是与正线衔接的道岔处要求专门设道岔柱或定位软横跨,造成车站两端咽喉区支柱林立,结构复杂,施工难度加大,投资增加等问题,接触网线岔布置,在道岔导曲线外侧两线路中心间距为300700 mm的范围,对应于不同道岔定位的纵向位置的取值范围x=6 8 m,见上图,图中X、Y 分别为支柱及接触线交点的变化范围。这么大的取值范
18、围,显然对施工非常有利。经过实践证明,调整时定位点处拉出值的变化对两接触线的交点位置影响不大,能保证受电弓顺利过渡。因此,定测时遇到各类干扰在有效避让的同时,也满足了设计对道岔定位及交点的要求。,接触网线岔布置,4.7、交叉线岔定位问题日本的道岔定位方式。两工作支导线平行于各自的线路中心线,相距均为200 mm(无论直线还是曲线,拉出值均取200mm),两接触线交叉点一般位于线间距550 mm 处,渡线接触线对正线线路中心间距3001200 mm范围内不允许安装定位器、电连接线等设备。定位柱的位置日本无具体的规定,考虑到线岔重量的问题而不宜设在跨中,一般情况下道岔定位柱距线岔约为710m。德国
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