铁路接触网H型钢支柱底板焊接平台的制作与实际应用

杨怀 中电建成都铁塔有限公司

接触网是一种供电设备，主要是为电力机车或者是电动车组提供电能，属于城市轨道交通当中特有的一种供电设备。而接触网支柱是接触网的一个重要的组成部分，并且直接决定着接触网的强度以及可靠性。接触网支柱的质量直接影响着列车的运行安全。伴随着铁路运营的速度的提高，对于接触网支柱的质量需求也就越来越高，因此不仅需要增强之柱网的可靠性，还需要考虑其经济性。伴随着可持续发展这一观念的不断深入，接触网的h型钢支柱底板焊接成为一个重要的考虑方面。

一、背景技术

本文当中所介绍的技术涉及了一种H型钢。H型钢是应用在电气化铁路接触网支柱当中的一个专用的钢型。中国铁路发展的最终目标就是铁路的电气化。我们又将电气化的铁路工程称为四电工程。四电工程主要包括四个方面，分别为接触网，变电，信号以及通信。在铁路电气化工程当中，接触网是其主要的一个构架。接触网主要包括以下四个方面，第一个方面是基础的构件，比方说钢柱以及支撑。第二个方面是基础安装结构件，比方说连接接触网的导线或者是其他的一些技术构件，第三个方面是接触网导线，主要的作用是用来传输电流的，第四个方面是其他的一些辅助构件，例如回流线，附加悬挂等等。

接触网是一种特殊的输电线路，主要是架空在沿线铁路上向电力机车供电的输电线路。整个接触网的输电线路包括接触悬挂，支持装置，定位装置以及支柱等这几个基础部分共同构成。接触悬挂主要包括接触线，承力索等等一系列的连接部件。接触悬挂通过支撑装置安装在支柱上面，主要的功能是把牵引变电所获得到的能量输入到电力机车上面。支持装置主要是用来支撑接触悬挂的，并且把负荷传递给支柱和其他的建筑物。支持装置主要包括水平拉杆，棒式绝缘子以及其他的一些特殊的支持设备。定位装置主要包括定位管以及定位器的支柱以及基础，主要是用来承受接触悬挂跟支持装置的全部负荷的。并且可以把接触悬挂固定在一个规定好的位置上。

在一个接触网当中，支柱是其最基本的一个支撑的设备，主要是用来支撑整个设备的负荷的。预应力钢筋混凝土支柱，也可以称为钢筋混凝土支柱，主要使用的是高强度的钢筋，在制造的时候利用的是钢筋的拉力。预先使钢筋产生压力，可以更好的节省钢材料，并且强度也比较大。钢筋混凝土支柱本身就是一个整体的结构，不需要在焊接其他的基础，而钢支柱是一个焊接架构，强度高并且运输也比较方便。依据安装情况的不同，其型号规格也不同。

二、H型钢支柱焊接底板的制作

本文当中所介绍的铁路接触网的H型钢支柱的底板焊接平台主要包括了1底座。底座的特征在于底座的顶部设有焊接台2。焊接台2的顶部放置了槽道7。焊接台的顶部的左侧分别设置了第一撑杆4以及第二撑杆9。第一撑杆4跟第二层撑杆9都和矫直板3连接在一起。矫直板3的右侧放置了竖限位块10以及横限位块11。焊接台2的顶部左右两旁分别放置了连接块5以及移动块6。连接块5的顶部跟限位螺栓8连接在了一起。

依据要求来看，整个铁路接触网的H型钢支柱底板焊接平台当中，槽道7的数量不可以少于三个，并且槽道7的设定距离为等距设置。第一撑杆4以及连接块五和移动块六都是通过螺丝来安装在槽到7的顶部的。底座一的底部设置了支撑腿12。并且支撑腿的数量不能够少于四个。矫直板三以及焊接台二的顶部是互相垂直的一个状态。除此之外，竖限位块和横限位块也是互相垂直的。具体的制作情况如图1所示。

图1

三、接触网支柱的国内外应用情况

在选择接触网的支柱的时候，具体可以根据经济情况以及基础情况来相比较，最终再确定。在保证受力情况以及接触网的支柱的可靠的前提下，为了能够更好的确保施工以及运营的情况，客运专线的接触网支柱外形应该是尽量统一的。应该把支柱的所有类型都进行一个统一的归类，这样有利于支柱的批量生产以及质量的控制。比方说，适用于每小时350千米的高速铁路的支柱应该具有以下的特点，必须使用外法兰来连接，并且支柱的下半部分其宽度必须要小于350mm。材料的选择范围要比较大，而且其必须要能够适用短路电流。其结构不能被轻易的破坏。支柱需要比较容易加工，而且外表需要美观，不能出现维修的情况。

比较常用于接触网的支柱有四个类型，分别为H型的截面钢柱，环形的预应力钢柱，圆形钢柱以及格构式钢柱等等。在国内外的高速铁路当中，这四种支柱都有所使用。环形预应力钢柱的造价比较低，并且没有维修。但是加工起来非常的困难，而且这种支柱的容量比较小。在法国，日本以及英国这些国家当中使用的都是截面钢柱。在我国主要使用的是H型的钢柱，毕竟H型钢柱在我国政策的鼓励下，现如今应用以及推广都比较成熟。

四、技术性和可靠性的综合比选

从机械性能的角度来看，H型钢截面属于一个单向荷载的最佳截面。钢柱使用的是型钢材料，无论是加工还是质量都比较容易控制，并且我们在使用法兰来连接之后，其安装上面是比较方便的，对于材料的选择范围也比较大，不会局限于材料的选择上，最主要的是钢柱能够更好的满足高铁运营过程当中的实际的受力情况以及技术要求。

现如今，我国比较常使用的是每小时200千米的定型圆柱。这种支撑柱的承载能力只能够使用在一般的客运专线当中，如果是一些大风地段或者是附近有漏电情况的话，仍然需要寻找受力更大的支柱，目前我们没有相关的比较成熟的定型产品可以直接使用，仍旧需要科研人员继续的去研发。根据建筑统计表明，如果使用我们目前比较常见的支撑圆柱的话，有46%的支柱都没有定型产品可以直接选择。

依据现如今的使用需求以及目前我国对于这些高强度混凝土的加工方面所要面临的难度以及一些其他的原因，我们在大批量的生产支柱的时候，产品的质量明显不够稳定。并且在安装的时候其自身也需要改进以及提高质量，因此，如果我们从技术性以及工艺难度的角度来进行分析的话，我国目前没有大规模的去生产该工程的硬件条件，因此需要加紧的去研究。就现阶段来说，选用H型的钢支柱是最好的一个选择。

五、经济性的综合评估

H型的钢柱要比其他的一些圆管钢柱的价格更低一些。如果是处在目前总体的钢价水平都比较高的情况下，那么H型的钢柱在材质上看起来显得会比其他的一些圆柱更加贵一些。但是如果我们能够综合的去考虑钢柱的容量以及底盘直径和电流等这些技术的话，那么上述所说的经济差就会明显的减少。在德国的高速铁路当中，大多数是采用混凝土锥形圆杆的。德国使用这种圆杆来作为支柱，主要是因为其具有非常高的美观性。

虽然说从单根支柱来看，其材料费用会比较贵，但是如果按照投资比例来说，选择H型的钢柱仍然有非常高的选择性。客运专线有其独特的特点，所以我们如果从技术角度以及质量角度来对其进行分析的话在工艺方面，应该使用热浸镀锌截面钢柱。并且在整个接触网的工程投资上面，经济成本的影响也是十分有限的。

六、结语

近些年来，我国铁路建设得到了大规模的展开。在我国的铁路建设当中，非常重要的一个环节就是客运专线的建设。现如今仍然有许多问题需要解决。在选择接触网的支柱的时候，我们要尽量综合的去考虑，无论是安全性，可靠性还是其美观性，这些因素都不能够缺少，并且需要结合国内外的支柱的使用情况。加快研究的步伐，尽快找到更好的建设方法。