曲线区段接触网拉出值的确定

王桂轩 高 健 周升伟 迮继亮

（济南铁路局调度所，山东 济南 250001）

0 引言

作为接触网自身结构参数，接触线拉出值的选取直接关系弓网运行安全。根据运营经验，曲线区段拉出值超标严重，其原因在于拉出值选取时未考虑受电弓中心线在线路参数、机车及受电弓型号、运营方式、运行速度等多种因素影响下的动态变化。基于上述原因，在工程中应综合考虑以上影响因素，从而合理设置拉出值，以确保机车的良好受流。

1 曲线区段拉出值超标原因分析

拉出值是指定位点处接触线距受电弓滑板中的距离，在曲线区段拉出值为：

式中：

a——接触线拉出值（单位：mm）；

m——定位点处接触线与线路中心的水平距离；

c——定位点处受电弓中心与线路中心的水平距离；h——外轨超高；

H——接触线高度；

L——轨距。

根据以上公式所确定的拉出值在动态取流条件下常存在超标情况

1.1 运行速度对受电弓中心线位置的影响

列车通过曲线区段时，为平衡自身重力产生的惯性离心力，通常采用外轨超高方式保证内外钢轨受力均衡[2]，因实际通行列车速度不相同，从而导致产生欠超高，或过超高，此时机车与转向架之间的弹簧将压缩或伸张，进而使受电弓中心线发生偏移，如图1所示。

图1 曲线区段机车运行状态

由此造成受电弓中心线的变化为：

式中：

Q——平均轴重（kN）；

H1——车体重心高度（mm）；

H2——车底板距轨面距离（mm）；

c1——弹簧垂直总刚度（kN·mm-2）；

2a——两侧弹簧距离（mm）。

1.2 线路参数对受电弓中心线位置的影响

1.2.1 轮轨游间对受电弓中心线位置的影响

为使机车在线路轨间正常运行，机车轮对宽度一般适当小于轨距，当轮对一侧轮缘紧贴一股钢轨的作用边，对侧轮缘与另一股钢轨之间的间隙称为轮轨游间[3]。根据《铁路技术管理规程》规定我国标准轨距为L=1435mm，最大轨距为LMax=1435+6mm，机车轮对宽度最小值为dMin=1396mm。

那么轮轨游间最大值为：

δMax=LMax-dMin=1435+6-1396=45mm

由此造成的受电弓中心偏移值：

1.2.2 机车走行部位置误差σMax及列车通过时

产生的轨距扩大ΔMax对受电弓中心线位置的影响：

1.2.3 轨道水平偏差Δh1对受电弓中心线位置的影响

轨道水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。由此造成的受电弓中心的偏移值我们按下述方法简化计算。

1.2.4 轨道方向偏差r对受电弓中心线位置的影响

轨道方向是指轨道中心线在水平面上的平顺性，由此引起的受电弓中心的偏移值：

1.3 施工误差对弓网位置的影响

1.3.1 拉出值施工误差造成弓网位置的变化Δd6=Δa（8）

1.3.2 定位点处接触线高 度施工误差对弓网位置的影响

经以上分析可知定位点处导高对Δd1、Δd5有影响，假设定位点处接触线高度施工误差为±100mm，那么由此造成的偏差只有±1mm左右，在计算时可忽略不计。

1.4 受电弓中心动态总偏移

根据以上分析，受电弓的动态总偏移Δd为：

以上的分析仍然是粗略的，考虑的问题多是从平面出发，且尚未计及受电弓架的游动等因素对弓网位置的影响。

2 曲线区段接触线拉出值的设置原则

经分析可知，当列车以最小速度运行时，定位点处为最不利位置；列车以最高速度运行时，跨中为最不利位置。曲线区段拉出 值的选择应在充分考虑各主要影响因素的前提下，对定位点处拉出值及跨中接触线最大风偏移值进行综合分析来确定。定位点静态拉出值的范围位置的影响。

S为受电弓宽度。

Δd为列车以最小速度运行时受电弓中心动态偏移总量。因在分析时没有考虑受电弓架的游动以及一些未知因素，在设置拉出值时应留有一部分裕量。

3 计算实例

以速度目标值为160km/h客货共线铁路为例，外轨超高取150mm、欠超高取70mm、过超高取30mm，接触线高度6000，拉出值施工误差为±30mm。

下面对定位点及跨中分别进行分析 （受电弓半个弓工作宽度按600mm计算）。在下述分析中，拉出值的取值与设计中拉出值的取值进行比较。

3.1 定位点处拉出值分析结果

根据上述公式计算结果如表1所示。

表1

由此可见，小半径曲线区段拉出值应适当减小，大半径曲线区段拉出值应适当增加。

3.2 跨中拉出值分析结果

在工程设计中，跨距的取值一般是根据最大风偏移计算得出的。最大风偏移一般为450mm，那么在跨中预留其他因素造成的偏移量最大为225mm，经以上分析，Δd=232，因此，应减小跨中风偏移值。由下式可知，减小跨中风偏移应增大定位点处拉出值或减小跨距。

（1）当R<1200时，定位点处拉出值偏大，应适当减小拉出值，再缩短跨距。

（2）当1200≤R<1800和1800≤R时，经以上分析可知，拉出值有一部分裕度，可先增大出值.若仍不能满足要求，再缩小接触网跨距。

综合以上分析，接触网拉出值的设置参见表2。

4 结语

通过本文建议的拉出值选取原则，R<1800曲线区段拉出值根据曲线半径不同，宜为200～350mm，这样可有效地满足风偏要求，但该方案将致使受电弓的磨耗集中在受电弓的中部。同时要注意，若a<0接触线与受电弓中心线相离，此时应校验风向轨道外侧吹的情况，这时列车以最低速度通过跨中时为最不安全状态。不同的机车参数、线路参数，受电弓中心偏移量是不同的。在实际运营中，应根据运行线路的具体情况对拉出值进行选择，并在确保运营安全的情况下使受电弓磨耗尽量均匀。

［1］于万聚.高速电气化铁路接触网[M].西南交通大学出版社,2003.

［2］陈秀芳.轨道工程[M].中国建筑工业出版,2005.

［3］范俊杰.现代铁路轨道[M].中国铁道出版,2001.

［4］张建斌,冯锦俊.接触网结构与计算[M].中国铁道出版社,1996.

［5］张跃新.高速电气化铁路接触网施工技术研究[M].西南交通大学,2006.