浅析接触网施工中影响弹性链型悬挂的几个因素
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摘要：本文介绍了接触网施工中对弹性链型悬挂产生影响的几个关键因素，阐述了在接触网施工中规避这些影响因素的方法，并分析了其中的技术特点。这些方法的正确运用在合武客运专线的弹性链型悬挂施工中取得了卓越的成果，为以后的接触网高速弹性链型悬挂施工积累了宝贵的经验。
关键词：接触网、弹性链型悬挂、力学系统、弹性均匀度、张力、吊弦
中图分类号：TU74 文献标识码：A
0引言：
众所周知，弹性链型悬挂是高速电气化铁路经常采用的一种接触网悬挂形式，接触网弹性链形悬挂(以下简称“弹链”)在德国、西班牙、奥地利、荷兰、瑞士等国的高速电气化铁路以及法国、北欧国家的普速电气化铁路中得到普遍应用并且运行稳定良好。我国已正式运营的哈大线、秦沈客运专线铁路时速300km试验段和设计时速250km的合宁、合武客运专线铁路等采用了弹链。《新建时速300~350km客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设[2007]47号)第4.4.3条规定:“接触网悬挂方式可采用全补偿简单链型悬挂或全补偿弹性链型悬挂。
1 弹链的优缺点：
全补偿弹性链型悬挂具有接触网弹性均匀、有利于受电弓高速受流等特点,所以在高速电气化铁路中得到普遍运用，但同时也具有设计、施工和检测较困难等缺陷；特别是接触网施工中很多因素对整个弹性链型悬挂的弹性均匀度及稳定性有着直接的影响。
2.1承导线张力不均匀对弹链的影响
2.1.1承力索高差导致张力不均匀
同一锚段内各悬挂点承力索高差太大导致承力索张力不均匀分布，对弹链稳定性产生影响，在施工中应严格控制同一锚段内各悬挂点处承力索高度在误差范围之内（-30~+30mm），可通过腕臂安装时控制承力索高度（腕臂底座孔外安装时）或下部基础面高度控制（腕臂底座孔内安装时）达到目的：
例：在京沪高铁接触网施工中，我们发现当锚段内各悬挂点承力索高差较大且呈高低起伏布置时，各悬挂点承力索张力与正常情况下的平均张力有一定差异，弹链的稳定性也较差，特别是当温度发生较大变化时，导线高度出现较大的误差，甚至有弹吊直吊弦不受力的现象发生；在找到原因后，我们调整了腕臂底座高度，使各相邻承力索高度控制在误差范围以内，然后重新对整个锚段的弹吊及普通吊弦进行安装，方使问题得到解决。
2.1.2接触线张力不均匀对弹链的影响
在弹性链型悬挂中，接触线张力的均匀布置对弹链的稳定性及后期调整有着重要影响；这就要求我们必须采用恒张力架设接触线，且在同一锚段内进行接触线架设时，恒张力架线车必须保证以要求速度匀速运行，中途不得加速、减速、停车；
例：在施工中，接触线架设时，架线车停车两次各一分钟，在后期弹吊安装及悬挂调整中，我们发现原停车点附近两跨导线有两处不明显硬弯，且接触线张力与正常情况有一定差异，接触线在未安装吊弦的情况下，跨中弛度超标，在按正常状态进行弹吊安装后，发现弹链稳定性较差，两天后复测发现定位点处及跨中接触线高度超出误差范围；经过研究我们加大了这几跨的吊弦密度，同时适当调整了相邻定位点处的弹性吊索张力，有效地对接触线张力和弛度进行了补偿，从而解决了问题。
2.2施工过程中的影响因素
由于弹链系统是一个很敏感的力学系统，所以我们在弹链施工时一定要注意各施工项目的先后顺序，按照正确的顺序施工（如下图1），保证弹链系统的稳定性。
图1
在整个施工流程中，不论是弹吊安装前的准备工作还是弹吊安装后的悬挂调整工作，对弹链系统都有很重要的影响，以下选取其中最关键的四个施工步骤逐一阐述。
2.2.1腕臂偏移及定位安装
承导架设完成后，由于线材受温度及自身初伸长影响，我们必须进行腕臂偏移施工，根据计算公式算出每根腕臂相对于平均温度的偏移量，施工中严格要求，确保误差在允许范围内，在进行腕臂偏移施工中同时进行定位安装；施工中腕臂偏移及定位安装均需要从中锚往下锚方向施工，严禁反向施工，且定位安装时需将接触线拉出值基本拉到位，即：在定位安装时对拉出值进行初步调整，为下一步的弹吊安装做好准备。
2.2.2弹吊安装
腕臂偏移及定位安装施工完毕后，进入弹吊安装施工；弹性吊索安装的
顺序也是由中锚往下锚侧施工，弹性吊索安装位置要求非常精确，安装时吊索中锚侧固定，在下锚侧用弹吊张力计对吊索施加张力，当张力达到2.5KN后，测量并安装两根弹吊直吊弦，再将张力加至额定张力3.5KN，复核定位点处、两直吊弦点处导高是否等高，且是否符合设计导高要求。在安装过程中，对弹性吊索的安装位置及吊索长度要求非常高，如果弹性吊索安装不到位，将对直吊弦及导高产生影响，在合武客运专线弹链施工中，我们通过理论分析和现场试验得到以下误差数据：
图2
弹性吊索安装水平长度增加100mm，引起吊弦变化（减少）：
H1：4mm，H2：1mm，H3：1mm
弹性吊索安装水平长度减少100mm，引起吊弦变化（增加）
H1：4mm， H2：2mm，H3：1mm
通过分析可得：安装误差主要对弹性吊索的直吊弦影响比较大，其100mm将引起约5mm的变化，所以对弹性索的安装应要求尺寸准确。同时，我们也在试验中对弹性索的张力进行了分析：
对于3.5KN额定张力,增加或减少100N后对吊弦的影响如下:
H1：1mm，H2：4mm，H3：3mm
通过分析可得：弹吊张力变化对弹吊直吊弦影响较小，对跨中相邻吊弦有一定影响，有利于我们通过弹吊张力调整跨中导高等施工。
2.2.3普通吊弦安装
弹性吊索安装后，进行跨中普通吊弦安装，普通吊弦安装时应力求准确无误，安装前应先测量出每一个吊弦点的安装位置，并在钢轨或枕木上做好标记，安装时应采用线坠等工具对承导线上的安装位置进行校核，确保安装误差在允许范围内（-20mm～＋20mm），使吊弦安装在软件计算出来的每个受力点，保证接触线的平顺度及弹链的稳定性。
2.2.4悬挂调整
当弹吊及普通吊弦安装完成之后，方可开始悬挂调整施工。悬挂调整施工是弹链施工的最后一步，也是最重要的一个环节，在施工中必须掌握好先后顺序，确保弹链系统的稳定性。
由于在定位安装时已经对导线拉出值等进行过初调，所以只需按照技术标准将接触线拉出值、定位器坡度、定位间隙等微调到位，然后对定位点处及两侧吊弦点处导线高度进行测量，如果导高满足设计要求在误差范围内，则悬挂调整完毕；如果导高与设计要求有一定误差，则需要进一步进行调整，调整时不能随意改变吊弦长度和弹吊张力，可通过对定位坡度、定位间隙、拉出值大小等在误差范围内的调整来使导线高度达到标准要求，若仍然不能满足要求那么则需要适当调整弹吊张力以配合，使导高达到标准要求。
总的来说，只要在弹链施工中严格按照施工顺序，且每一个步骤都严格按照标准要求施工，力求做到准确无误，则最后悬挂调整的工作量就越小，整个弹链系统的受力状态就越好，整个接触网的弹性均匀度、稳定性就越好，也越有利于受电工高速受流。
3 展望
随着高速客运专线的快速发展，弹链系统由于其优越的性能将被越来越多的采用，弹链的设计、施工及检测等技术将得到更快的发展，在我国高速铁路的建设中发挥重要的作用。
参考文献：
1、《铁路客运专线通信信号与牵引供电施工综合技术》
铁道科学研究院继续教育培训中心王作祥、朱飞雄、杨建国